傳感器網(wǎng)絡功能介紹

為了獲取所需測量的準確信息，通常在所需測量的區(qū)域內，布置很多傳感器節(jié)點，有的甚至達到成千上萬個，比方說在原始森林中用來檢測火情和生態(tài)情況的傳感器網(wǎng)絡，傳感器節(jié)點數(shù)量眾多，節(jié)點之間距離很短，這樣就可以使獲得的信息更具有真實性，提高了檢測信息的精確度，使得不因單個傳感器節(jié)點損壞而對整理檢測造成影響，冗余能力增強，減少了監(jiān)測盲區(qū)，這就是采用傳感器網(wǎng)絡進行監(jiān)測的優(yōu)點。通常，我們按功能把這些傳感器網(wǎng)絡劃分為自組織網(wǎng)絡、動態(tài)性網(wǎng)絡、可靠的網(wǎng)絡和應用相關的網(wǎng)絡。下面簡要介紹一下：

自組織網(wǎng)絡

在原始森林中布置傳感器節(jié)點，通常采用飛機播撒的方式，這就使得這些節(jié)點落在沒有基礎結構的地方。節(jié)點的位置也不能夠預先精確設定，兩個節(jié)點之間的距離也不清楚，這時候就要求傳感器節(jié)點具有自組織的能力，能夠自動進行配置和管理，通過拓撲控制機制和網(wǎng)絡協(xié)議自動形成轉發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)的多跳無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。如果長時間運行之后，部分節(jié)點可能由于能量耗盡而失效，也有可能在運行過程中再次播撒節(jié)點，這就造成節(jié)點數(shù)量的變動，使網(wǎng)絡的拓撲結構又發(fā)生著動態(tài)地變化。傳感器網(wǎng)絡的自組織性要能夠適應這種網(wǎng)絡拓撲結構的動態(tài)變化。

動態(tài)性網(wǎng)絡

影響傳感器網(wǎng)絡拓撲結構變化的因素有環(huán)境因素或電能耗盡造成的傳感器節(jié)點丟失；環(huán)境條件變化可能造成的通信鏈路不穩(wěn)定；傳感器網(wǎng)絡的傳感器、感知對象和觀察者這三要素都可能具有移動性；新節(jié)點的加入。這就要求傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)要能夠適應這種變化，具有動態(tài)的系統(tǒng)可重構性。

可靠的網(wǎng)絡

傳感器網(wǎng)絡通常應用于環(huán)境惡劣，無人維護的場合。播撒的節(jié)點暴露在地表，受高溫、低溫和濕度環(huán)境影響，甚至還有外界的破壞，這就要求傳感器網(wǎng)絡結點具有自身抵抗惡劣環(huán)境的能力。除此之外，還需保障通信的保密性和安全性，防止人為盜取和干擾檢測數(shù)據(jù)，為敵方所利用。

應用相關的網(wǎng)絡

由于使用者獲取的外界信息不一樣，所以傳感器網(wǎng)絡的應用系統(tǒng)的也各不一樣，都是根據(jù)各自的需求，單獨進行設計。不同的應用背景對傳感器網(wǎng)絡的要求不同，其硬件平臺、軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議必然會有很大差別。不同的傳感器網(wǎng)絡應用雖然存在一些共性問題，但在開發(fā)傳感器網(wǎng)絡應用中，更關心傳感器網(wǎng)絡的差異。只有讓系統(tǒng)更貼近應用，才能做出最高效的目標系統(tǒng)。針對每一個具體應用來研究傳感器網(wǎng)絡技術，這是傳感器網(wǎng)絡設計不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的顯著特征。

每一個有效合格的傳感器網(wǎng)絡都要具備上述的功能，這樣才能保證獲得數(shù)據(jù)的真實性和可靠性，在應用過程中，要觀測運行中傳感器節(jié)點的變化，及時補充失效的結點。