无线传感器网络复习提纲PPT课件下载推荐.ppt

无线传感器网络复习提纲PPT课件下载推荐.ppt

《无线传感器网络复习提纲PPT课件下载推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无线传感器网络复习提纲PPT课件下载推荐.ppt（107页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

四、传感器网络的关键技术9nn自组织的动态网络自组织的动态网络nn传感器网络没有基站传感器网络没有基站nn节点失效、新节点加入，导致网络节点失效、新节点加入，导致网络拓扑结构的动态性，需要自动愈合拓扑结构的动态性，需要自动愈合关键之四关键之四多跳自组织的网络路由是第四项关键技术！

多跳自组织的网络路由是第四项关键技术！

四、传感器网络的关键技术10nn传感器网络是以数据为中心的网络传感器网络是以数据为中心的网络nn用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器硬件硬件硬件硬件关键之五关键之五如何建立以数据为中心的传感器网络？

如何建立以数据为中心的传感器网络？

传感器网络的第五项关键技术是数据融合方法！

四、传感器网络的关键技术11nn网络攻击无处不在网络攻击无处不在nn关键之六关键之六安全性是传感网络设计的重要问题。

如何保护安全性是传感网络设计的重要问题。

如何保护机密数据和防御网络攻击是第六项关键技术！

机密数据和防御网络攻击是第六项关键技术！

四、传感器网络的关键技术12第第33章章传感器网络的通信与组网技术传感器网络的通信与组网技术133.13.1物理层物理层3.1.13.1.1物理层概述物理层概述11、物理层的基本概念、物理层的基本概念从定义可以看出，物理层的特点是负责在物理连接上传输二进制比特从定义可以看出，物理层的特点是负责在物理连接上传输二进制比特流，并提供为建立、维护和释放物理连接所需要的机械、电气、功能和规流，并提供为建立、维护和释放物理连接所需要的机械、电气、功能和规程的特性。

程的特性。

14目前无线传感器网络的通信传输介质主要是目前无线传感器网络的通信传输介质主要是无线电波无线电波、红外线红外线和和光波光波三种类型。

无线电波的通信限制较少，通常人们选择三种类型。

无线电波的通信限制较少，通常人们选择“工业、科学和医疗工业、科学和医疗”（Industrial（Industrial，ScientificandMedical,ScientificandMedical,ISM）ISM）频段。

频段。

33、无线传感器网络物理层的特点、无线传感器网络物理层的特点1522、物理层帧结构、物理层帧结构物理帧的第一个字段是前导码，字节数一般取物理帧的第一个字段是前导码，字节数一般取44，用于收发器进行码，用于收发器进行码片或者符号的同步。

第二个字段是帧头，长度通常为一个字节，表示同步片或者符号的同步。

第二个字段是帧头，长度通常为一个字节，表示同步结束，数据包开始传输。

帧头与前导码构成了同步头。

结束，数据包开始传输。

帧长度字段通常由一个字节的低帧长度字段通常由一个字节的低77位表示，其值就是后续的物理层位表示，其值就是后续的物理层PHYPHY负载的长度，因此它的后续负载的长度，因此它的后续PHYPHY负载的长度不会超过负载的长度不会超过127127个字节。

个字节。

物理帧物理帧PHYPHY的负载长度可变，称为物理服务数据单元的负载长度可变，称为物理服务数据单元（PHYService（PHYServiceDataUnite,PSDU）DataUnite,PSDU），携带，携带PHYPHY数据包的数据，数据包的数据，PSDUPSDU域是物理层的载荷域是物理层的载荷。

3.1.23.1.2传感器网络物理层的设计传感器网络物理层的设计163.2MAC3.2MAC协议协议3.2.1MAC3.2.1MAC协议概述协议概述介质访问控制介质访问控制（MediumAccessControl（MediumAccessControl，MAC）MAC）协议。

所谓协议。

所谓MACMAC协议就协议就是通过一组规则和过程来有效、有序和公平地使用共享介质。

是通过一组规则和过程来有效、有序和公平地使用共享介质。

17根据固定分配信道方式还是随机访问信道方式，将传感器根据固定分配信道方式还是随机访问信道方式，将传感器网络的网络的MACMAC协议分为以下三种：

协议分为以下三种：

（1）

（1）时分复用无竞争接入方式时分复用无竞争接入方式。

无线信道时分复用。

无线信道时分复用（Time（TimeDivisionMultipleAccessDivisionMultipleAccess，TDMA）TDMA）方式给每个传感器节点分方式给每个传感器节点分配固定的无线信道使用时段，避免节点之间相互干扰。

配固定的无线信道使用时段，避免节点之间相互干扰。

3.2.1MAC3.2.1MAC协议概述协议概述18

（2）

（2）随机竞争接入方式随机竞争接入方式。

如果采用无线信道的随机竞争。

如果采用无线信道的随机竞争接入方式，节点在需要发送数据时随机使用无线信道，尽量接入方式，节点在需要发送数据时随机使用无线信道，尽量减少节点间的干扰。

典型的方法是采用载波侦听多路访问减少节点间的干扰。

典型的方法是采用载波侦听多路访问（CarrierSenseMultipleAccess（CarrierSenseMultipleAccess，CSMA）CSMA）的的MACMAC协议。

协议。

3.2.1MAC3.2.1MAC协议概述协议概述19（3）（3）竞争与固定分配相结合的接入方式竞争与固定分配相结合的接入方式。

通过混合。

通过混合采用频分复用或者码分复用等方式，实现节点间无冲突采用频分复用或者码分复用等方式，实现节点间无冲突的无线信道分配。

的无线信道分配。

3.2.1MAC3.2.1MAC协议概述协议概述20典型的基于竞争的随机访问典型的基于竞争的随机访问MACMAC协议是载波侦听多路访问协议是载波侦听多路访问（CSMA）（CSMA）接入方接入方式。

在无线局域网式。

在无线局域网IEEE802.11MACIEEE802.11MAC协议的分布式协调工作模式中，就协议的分布式协调工作模式中，就采用了带冲突避免的载波侦听多路访问采用了带冲突避免的载波侦听多路访问（CSMAwithCollision（CSMAwithCollisionAvoidanceAvoidance，CSMA/CACSMA/CA）协议，它是基于竞争的无线网络协议，它是基于竞争的无线网络MACMAC协议的典型代协议的典型代表。

表。

3.2.1MAC3.2.1MAC协议概述协议概述21所谓的所谓的CSMA/CACSMA/CA机制机制是指在信号传输之前，发射机先侦听介质中是否是指在信号传输之前，发射机先侦听介质中是否有同信道载波，若不存在，意味着信道空闲，将直接进入数据传输状态；

有同信道载波，若不存在，意味着信道空闲，将直接进入数据传输状态；

若存在载波，则在随机退避一段时间后重新检测信道。

这种介质访问控若存在载波，则在随机退避一段时间后重新检测信道。

这种介质访问控制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。

制层的方案简化了实现自组织网络应用的过程。

3.2.1MAC3.2.1MAC协议概述协议概述223.2.2IEEE802.11MAC3.2.2IEEE802.11MAC协议协议IEEE802.11MACIEEE802.11MAC协议分为协议分为分布式协调功能分布式协调功能（DCF）（DCF）和和点协点协调功能调功能（PCF）（PCF）两种访问控制方式，其中两种访问控制方式，其中DCFDCF方式是方式是IEEE802.11IEEE802.11协议的基本访问控制方式。

协议的基本访问控制方式。

PCFPCF通过访问接入点来协调节点的数据收发，通过设置通过访问接入点来协调节点的数据收发，通过设置好的一定间隔时间查询当前哪些节点有数据发送的请求。

好的一定间隔时间查询当前哪些节点有数据发送的请求。

PCFPCF是基于优先级的无竞争访问。

是基于优先级的无竞争访问。

23在在DCFDCF工作方式下，载波侦听机制通过工作方式下，载波侦听机制通过物理载波侦听物理载波侦听和和虚虚拟载波侦听拟载波侦听来确定无线信道的状态。

物理载波侦听由物理层来确定无线信道的状态。

物理载波侦听由物理层提供，虚拟载波侦听由提供，虚拟载波侦听由MACMAC层提供。

层提供。

3.2.2IEEE802.11MAC3.2.2IEEE802.11MAC协议协议24源节点在发出源节点在发出RTSRTS帧或帧或datadata帧后的一段时间内没有收到帧后的一段时间内没有收到CTSCTS应答，则说明发送失败，节点立即重传未收到应答的应答，则说明发送失败，节点立即重传未收到应答的RTSRTS帧或帧或datadata帧。

帧。

如果如果33次发送仍未收到应答，节点放弃发送，转入睡眠，次发送仍未收到应答，节点放弃发送，转入睡眠，在下一个侦听周期醒来重新竞争信道。

在下一个侦听周期醒来重新竞争信道。

3.2.2IEEE802.11MAC3.2.2IEEE802.11MAC协议协议253.2.33.2.3典型典型MACMAC协议：

协议：

S-MACS-MAC协议协议S-MACS-MAC协议协议（SensorMAC）（SensorMAC）是在是在802.1lMAC802.1lMAC协议的基础上，协议的基础上，针对传感器网络的节省能量需求而提出的。

针对传感器网络的节省能量需求而提出的。

S-MACS-MAC协议的适用条件是传感器网络的协议的适用条件是传感器网络的数据传输量不大数据传输量不大，网络内部能够进行网络内部能够进行数据融合数据融合以减少数据通信量，网络能容以减少数据通信量，网络能容忍一定程度的忍一定程度的通信延迟通信延迟。

它的设计目标是提供良好的扩展性，减少节点能耗。

26通常无线传感器网络的无效能耗主要来源于如下四种原通常无线传感器网络的无效能耗主要来源于如下四种原因：

因：

空闲监听空闲监听：

节点等待接收：

节点等待接收数据冲突数据冲突：

相邻节点同时发送数据：

相邻节点同时发送数据串扰串扰：

接收和处理无关数据：

接收和处理无关数据控制开销控制开销：

RTSRTS，CTSCTS，ACKACK3.2.33.2.3典型典型MACMAC协议：

S-MACS-MAC协议协议27（11）周期性侦听和睡眠机制