無線感測器網路與資料交換解析

無線網路可分為兩種。一種是有基礎設施的網路，需要固定基站，比如手機通訊這種無線蜂窩網就需要高大的天線和大功率基站來支援;一種是無基礎設施網包括移動Ad Hoc網路和無線感測器網路(WSN)，這種網路節點是分散式的沒有固定基站，注意它仍然是有基站的只是沒有專門的固定基站。Ad Hoc網路指的是無線自組織網路，移動Ad Hoc網路的終端是快速移動的。而無線感測器網路的節點是靜止的或者移動很慢。無線感測器網路的官方定義是WSN是由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路。從中可以看出感測器網路主要負責的是資料採集、處理與傳輸三種功能，分別對應的是感測器技術、計算機處理技術和無線通訊技術。由於感測器網路節點通訊方式一般都是採用無線通訊方式，故感測器網路代表的就是無線感測器網路。

感測器網路中的部分節點或全部節點可以慢速移動，拓撲結構會隨著節點的移動而不斷地動態變化。節點之間是以Ad Hoc方式進行通訊，每個節點都可以充當路由器的角色，並且都具備動態搜尋、定位和恢復連線的能力。從使用者的角度來看，無線感測器網路系統結構由感測器節點、匯聚節點(類似於閘道器)和管理節點組成。從網路功能來看每個感測器節點都具有資訊採集和路由的雙重功能，它不僅進行本地資訊收集和資料處理外還要儲存、管理和融合其他節點轉發過來的資料，同時與其他節點協作完成一些功能。下圖是感測器網路的一個系統原理圖，大量的感測器節點分佈在監測區域，通過自組織的方式構成網路，感測器節點對對探測資訊進行初步處理後將以多跳中繼的方式傳送給匯聚節點，然後再通過衛星、網際網路等途徑將資訊傳給管理節點也就是終端使用者。終端使用者也可通過管理節點對感測器網路進行管理和配置，比如釋出監測任務等。

感測器網路中的部分節點或全部節點可以慢速移動，拓撲結構會隨著節點的移動而不斷地動態變化。節點之間是以Ad Hoc方式進行通訊，每個節點都可以充當路由器的角色，並且都具備動態搜尋、定位和恢復連線的能力。從使用者的角度來看，無線感測器網路系統結構由感測器節點、匯聚節點(類似於閘道器)和管理節點組成。從網路功能來看每個感測器節點都具有資訊採集和路由的雙重功能，它不僅進行本地資訊收集和資料處理外還要儲存、管理和融合其他節點轉發過來的資料，同時與其他節點協作完成一些功能。下圖是感測器網路的一個系統原理圖，大量的感測器節點分佈在監測區域，通過自組織的方式構成網路，感測器節點對對探測資訊進行初步處理後將以多跳中繼的方式傳送給匯聚節點，然後再通過衛星、網際網路等途徑將資訊傳給管理節點也就是終端使用者。終端使用者也可通過管理節點對感測器網路進行管理和配置，比如釋出監測任務等。

感測器節點由處理器、射頻部分、探測部分組成，處理器完成計算與控制功能，射頻部分完成無線通訊傳輸功能，探測部分完成資料採集功能。匯聚節點則不需要探測部分，只要有處理器模組與射頻模組即可。但是匯聚節點通常具有較強的處理器模組，包括增強的計算處理、儲存處理、通訊能力。它既可以是一個具有足夠能量供給和更多記憶體資源與計算能力的增強型感測器節點，也可以是一個帶有無線通訊介面的閘道器裝置(只負責資料轉換)。它完成感測器網路與外部網路的資料交換。

本文轉自d1net（轉載）