12、物联网认知环境的技术探索与实践

物联网认知环境的技术探索与实践

1. 引言

如今，“家庭自动化”有了新的发展。通信技术从传统的短、中、广范围无线网络（如蓝牙、无线局域网）演进到了更注重节能的Zigbee和LoRa广域网协议。多种技术并存，为不同场景提供了多样的解决方案。选择技术方案时，要综合考虑诸多因素，比如节点间距、数据交换量、能源供应、网络组件、数据存储以及通信设备等，同时还要评估基础设施的环境、物流和经济影响。

实现普适认知环境需要有效的通信基础设施和协议。接下来将探讨在多个研究项目中使用的方法和相关案例，这些方法专为实现认知物联网环境（CoIoTEs）而设计。

2. 无线传感器网络和城域网（MAN）在CoIoTEs中的应用

2.1 无线传感器网络（WSNs）

WSNs是一种由相互连接的无线节点组成的网络，这些节点的随机存取存储器（RAM）有限，中央处理器（CPU）性能相对较低。在应对性能问题时，需要考虑两个主要方面：
- 监测类型和数量 ：确定数据采样频率，要根据可用的计算和数据传输资源在设计阶段达成一致。
- 监测环境分析 ：选择合适的传输协议和硬件。

WSNs的结构通常由散布在一个区域的多个无线节点组成，这些节点定期将传感器检测到的数据发送到一个收集点（基站、网关或协调器），该收集点管理网络、收集数据并将其转发到另一个远程系统进行进一步处理。网络的基本组件包括一组分布式传感器、一个或多个互连网络以及一个数据收集点。部分数据处理可以在网络边缘进行，以避免使基站过载。

WSNs具有以下关键特征：
- 处理能力受限