基于Zigbee的无线传感器网络PPT文档格式.ppt

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WSN概述（续）概述（续）l无线传感器网络（wirelesssensornetwork,WSN）就是由部署在检测区域内大量的廉价卫星传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知的对象信息，并发送给观察者。

l构成WSN的三要素：

传感器、感知对象、观察者。

WSN概述（续）概述（续）l影响力美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展报告中将无线传感器网络列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。

传感器网络被列为未来3大高科技产业一。

美国的技术评论将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术。

商业周刊预测的未来4大新技术中，无线传感器网络也列入其中等。

历史以及发展现状历史以及发展现状l国外：

起源于美国，根源可追溯到1978年由国防部高级研究计划署（DARPA）在卡内基-梅隆大学发起的分布式传感器研讨会。

具有代表性的项目包括：

1993-1999年间由美国国防高级研究计划署（DARPA）资助，加州大学洛杉矶分校（UCLA）承担的WINS项目；

1999-2001年间由DAPRA资助UCBerkeley承担的SmartDust项目。

历史以及发展现状（续）历史以及发展现状（续）1998-2002年DARPA资助，加州大学伯克利分校等25个机构联合承担的SensIT计划；

1999-2004年间海军研究办公室的SeaWeb计划等。

l国内：

中国的一些研究机构近年开始研究：

中国科学技术大学、清华大学、中科院计算所、上海微系统所、沈阳自动化所以及合肥智能所等研究单位。

历史以及发展现状（续）历史以及发展现状（续）之所以国内外都投入巨资研究机构纷纷开展无线传感器网络的研究，很大程度归功于其广阔的应用前景和对社会生活的巨大影响。

WSN的体系结构的体系结构l传感器网络结构WSN的体系结构（续）的体系结构（续）l传感器节点结构WSN的体系结构（续）的体系结构（续）l传感器网络协议栈WSN的特征的特征与无线网络的区别传感器网络集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目庞大（上千甚至上万），分布密集，因环境和能量的耗尽，容易出现故障，节点通常固定不动。

能量、处理能力、存储能力、通信能力有限。

不同于传统无线网络的高服务质量和高效的带宽的利用，节能是其设计的首要考虑因素。

WSN的特征（续）的特征（续）节点的限制电池能量有限通信能力有限能量消耗和通信距离关系E正比于d（n）.2nPs.所以可以通过降低占空比来延长寿命。

但是对于极低的占空比来说，节点间同步非常困难，网络工作时，所有节点99.9%处于待机状态，引入仲裁设备就是保持功耗最小化的同时实现稳定的时间同步。

工作过程如下：

WSN的协议（续）的协议（续）lMD协议节点A连续发送RTS信标并等待RTS应答。

节点B醒来发送一个查询信标，MD记录A、B之间的时间偏移。

收到节点B的查询信标后，MD发送一个响应消息给节点B，告诉B节点A要发消息给它。

并告诉它与A之间的时间差。

B收到MD的查询响应消息后，调节与A同步，传消息。

得到消息被收到的确认后，A和B均返回原来状态。

WSN的协议（续）的协议（续）l路由协议和传统的路由协议相比，无线传感器的路由协议有以下特点：

能量优先基于局部拓扑信息以数据为中心应用相关WSN的协议（续）的协议（续）l路由协议分类能量感知路由协议。

基于查询的路由协议。

地理位置的路由协议。

可靠的路由协议。

关键技术关键技术l网络拓扑控制l网络协议l网络安全l时间同步l定位技术l数据融合l数据管理l无线通信技术l嵌入式操作系统l应用层技术未来发展机遇展望未来发展机遇展望可能会有人这样想，既然其还处于科研到应用的过渡阶段，那么其所有领域都是未来的发展机会，的确，但是还有些领域值得特别关注：

如无线adhoc网络路由算法、开发真正低功耗混合信号的CMOS工艺、开发使用的能量收集系统，各种实用的系统也许是未来无线传感器网络发展中的最大机会。

无线传感器网络的发展将是无线行业今后的主要增长点！

谢谢大家！