通信专业考试无线传感器网络的基本结构

  7.2.3 无线传感器网络的基本结构
  两种典型的无线传感器网络结构如图7-4（a）、（b）所示。主要包括分布式传感器节点、接收发送器、数据中心、互联网和用户界面等。可以看出，传感器网络节点主要由传感器、运行通讯协议找的嵌人式CPU、无线通讯收发器、电源等部件组成；此外，还可以选择的其他功能部件包括：定位装置、移动装置执行器、电源自供电装置等。节点的功能配置随着具体应用的不同而各异，但是，对所有节点来说，共有的特点是节点的资源是有限的。

  在传感器网络中，节点可以通过飞机布撒或人物布置等方式，大量部署在被感知对象内部或者附近，这些节点通过自组织方式构成多跳无线网络，在这个网络中，每个节点不仅是 数据源和分布式数据处理点，同时也是网络路由器和中继器。它们以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息，并通过多跳通讯网络将数据经由接收发送器链路将整
  个区域内的信息传送到远程控制管理中心。反之，远程管理中心也可以对网络节点进行实时控制和操纵。
  在同一个传感器网络中，每个节点的功能也可能不同；例如：节点可以配置不同功能的传感器.从而实现不同信号的检测：一些节点可以配置功能强大的处理器和更多的存储资源，从而实现复杂的计算；一些节点配置多种网络连接器,运行多种网络协议软件，作为无线传感器网络与其他网络直接的网关,从而实现异构网络的互连。

  对于节点来说,其有限的资源导致了它相对小的工作范围和工作能力，只能监测到现实世界中某个物理对象的部分状态或部分信息，然而，将大量相关节点所监测到的信息进行融合，则能够得到被监测物理对象的整体状态信息。例如：在没有速度传感器的情况下，只要每个传感器节点可以检测到运动物体的存在及运动物体与节点之间的距离，可以使用传感器网络来估计某个移动物体的运动速度和运动轨迹。从这里能够看到，虽然单个节点功能有限，但整个无线传感器网络的能力是相当强大的，同时，网络动态也是相当复杂的。
  传感器网络的输出可用于不同的目的，多数情况下,传感器网络的输出直接送给远程控制管理中心，供其做进一步的分析和评估；该输出也可用于控制传感器网络的行为，例如：通过改变节点的操作参数（如采样周期、位置、方向、灵敏度等）等手段都可以改变传感器网络的行为；另外，如果一性节点配置有某种形式的执行器，则传感器网络的输出还可作为反馈信号来触发这些执行器的动作，在这种情况下，事实上构建了一个以无线传感器网络为基础的闭环网络控制系统。

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