

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSNs是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究,下面簡(jiǎn)單介紹當(dāng)前WSNs研究中的部分關(guān)鍵技術(shù)。
1、低功耗設(shè)計(jì)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSNs的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能應(yīng)用于環(huán)境復(fù)雜或惡劣、甚至人跡罕至的地方。在這些場(chǎng)合,節(jié)點(diǎn)一旦部署就很難去頻繁地補(bǔ)充電能,而傳感器節(jié)點(diǎn)的使用壽命直接決定了WSNs的使用周期。因此,系統(tǒng)和節(jié)點(diǎn)的低功耗研究重要。
2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)
由于WSNs自身的電能、計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和通信能力都有限,再考慮到應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜多變性,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不但不能太復(fù)雜,而且還要能通信的 、網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健以及數(shù)據(jù)的,這些問(wèn)題都對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)提出了很高的要求。
3、定位算法設(shè)計(jì)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSNs節(jié)點(diǎn)是通過(guò)自組織方式形成網(wǎng)絡(luò)的,沒(méi)有統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)管理模式。WSNs的節(jié)點(diǎn)管理本質(zhì)上就是在沒(méi)有無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的查詢與定位;而且,位置信息對(duì)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至關(guān)重要,在很多實(shí)際應(yīng)用中,沒(méi)有位置信息的數(shù)據(jù)是無(wú)意義的。因此,的定位算法,使其能利用較少的已知位置信息的節(jié)點(diǎn)(即錨節(jié)點(diǎn))和簡(jiǎn)單的硬件結(jié)構(gòu),并能克服復(fù)雜環(huán)境影響,獲得良好的定位精度,是WSNs節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)不斷追求的目標(biāo),也是本論文的研究?jī)?nèi)容。
4、網(wǎng)絡(luò)的覆蓋連通性設(shè)計(jì)
為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的目的,通常需要在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部署大量的傳感器節(jié)點(diǎn),這可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)密度過(guò)高,使某個(gè)節(jié)點(diǎn)或某個(gè)區(qū)域同時(shí)處于多個(gè)節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi),造成“覆蓋冗余”。當(dāng)某一事件發(fā)生時(shí),所有監(jiān)測(cè)到此事件的傳感器節(jié)點(diǎn)都試圖上報(bào)信息,將產(chǎn)生大量的冗余數(shù)據(jù)??紤]到WSNs本來(lái)就能量有限,覆蓋冗余問(wèn)題無(wú)疑會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、節(jié)點(diǎn)能耗造成很多影響。
5、網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)
如前所述,WSNs眾多的節(jié)點(diǎn)一般部署在比較復(fù)雜的環(huán)境下,甚至環(huán)境是無(wú)人維護(hù)、不可控制的。因此,除了具有一般無(wú)線網(wǎng)絡(luò)常面對(duì)的信息泄露、信息篡改、信息重發(fā)攻擊以及拒絕服務(wù)等 問(wèn)題外,WSNs還面臨節(jié)點(diǎn)易被俘獲或被物理操縱,以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外節(jié)點(diǎn)勾結(jié)攻擊等威脅。如何數(shù)據(jù)的機(jī)密性、性、傳輸 性、網(wǎng)絡(luò) 性,也是普及WSNs應(yīng)用過(guò)程中 解決的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
6、其它關(guān)鍵技術(shù)
隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSNs研究和應(yīng)用的日益發(fā)展,新問(wèn)題不斷涌現(xiàn),涉及到的關(guān)鍵技術(shù)也越來(lái)越多,如數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)管理、無(wú)線通信、嵌入式操作系統(tǒng)、時(shí)間同步等。這些技術(shù)的突破,需要計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信和電子等不同的研究人員進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新,共同努力。