分布式无线传感器网络体系结构及 应用支撑技术研究
时间:2025-07-10
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分布式无线传感器网络体系结构及应用支撑技术研究
第3 3卷第 3期20 0 4年 6月
I f r t n a d Co to n o ma i n n r I o
信息与控制
Vo . 3. o 3 I3 N .
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文章编号:0 20 1 ( 0 4 0 -3 70 10 - 1 2 0 ) 30 0 -7 4
分布式无线传感器网络体系结构及应用支撑技术研究曾鹏,于海斌,梁英,尚志军,王忠锋 (国科学院沈阳自动化研究所,宁沈阳中辽 10 1) 106
摘
要:在归纳传感器网络研究进展的基础上,出了综合传感器网络技术各个方面的协议体系结构,给并
在新的传感器网络体系结构下,统地阐述了传感器网络应用支撑技术研究的进展.系 关键词:通信技术;分布式传感器网络;可扩展性;境适应性;壮性环健中图分类号: P 9 T 33文献标识码: B
On t e Ar h tc u e a d A p l a i n S p o tn c n l g fDit i u e h c i t r n p i t u p r i g Te h o o y o srb t d e c o W ie e sS n o t r r ls e s r Ne wo k
Z N e gY a—i, INGYigS N h— n WA hn— n E G P n, u H i n LA n,HA G Z iu, NGZ ogf g b j e( hn a gIstt o uo ain hns c dm fSi csS ey n 1 0 1 S ey n ntuefA tm t,C ieeA ae ̄o c ne,hna g 10 6,C ia】 i o e hnAb t a t a e n t e p o r s f d srb td s n o ewo k la n e r td a c ie t r fd srb td s n o s r c:B s d o h r g e s o it u e e s rn t r n i t g ae r h t c u e o it u e e s r i i n t r s p tf r r d i h a e .Th e e rh d v l p n n t e a p i ai n s p o i g t c n l g s p e e td ewo k i u o wa n t e p p r e r s a c e e o me t h p l t u p s n e h o o y i r s n e o c o i e a lu d rt e a c i c u e n d t i n e h r h t t r .
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Ke wo d: o u i t ntc nlg; ir u dsn o n tok( S;sa bly n i n na aa t i y r s c mm nc i eh oo ds b t e sr e r D N) el it;evr metl d pi— ao y t e i w a i o vt y:r b sn s o u te s
1引言 (nr d cin It u t ) o o传感器是数据采集、息处理的关键部件.信传感器技术是新技术革命和信息社会的重要技术基础. 随着微电子、计算机和通信技术的进步,传感器技术正向着集成化、微型化、智能化、网络化的方向发展. 研究表明 .只有网络化的智能传感器技术才能适应各种控制系统对自动化水平、对象复杂性以及环境适应性(如高温、速、外、下、空等 )高野地高越来越高的要求… .
模拟电流或电压信号实现传感器信号传递,现场但控制站间的通信是数字化的,据通讯标准 R一数 S22 R -8 3、 S4 5等被广泛应用.
通常,第三代智能传感器网络是基于现场总线(idb s的智能传感器网络. fl u) e现场总线是连接智
能化现场设备和控制室的全数字、放式的双向通开信网络.现场总线的不断发展和基于现场总线通信协议的智能传感器的广泛应用 .使智能传感器的通
信技术进入局域网络阶段,局部测控网络通过网其关和路由器可以实现与[t n tIt nt n re nr e连接 . e/ a
归纳起来,以将传感器网络的发展划分为以可下四个阶段:
第一代传感器网络是指具有简单模拟信号传输功能的传统传感器所组成的点到点输出的测控系统网络.网络只是初步实现了信息的单向传递 .该其缺点是布线复杂、干扰性差 .抗
第四代传感器网络 .分布式传感器网络即(S . D N)与以往的传感器网络在组织结构和应用领
域等方面有很大不同.随着 M M E S技术、线通信无技术的发展 .军事侦察、医疗卫生等领域的一些特殊应用对测控系统提出新的要求: ) 1需要将大量微小传感器密集部署在监控区域 .由于监控区域环境复杂且传感器数量众多,只能采用随机部署方式 .这就
第二代传感器网络是由智能传感器和现场控制站组成的测控网络 .感器与现场控制站间的
信号传传输方式与第一代传感器网络基本相同,依然采用
收稿 I:0 3— 9—1]期 20 0 O
金项日:国家自然科学基金资助项目( 0 7 0 2 6347 )
分布式无线传感器网络体系结构及应用支撑技术研究
信
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与
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制
3 3卷
要求传感器节点除了能够完成数据采集和预处理,还要具有自配置的“能” 2传感器节点需要根据智;)自身的位置和能量情况自组网络.网络的拓扑结构可以随着传感器节点数量、置以及外界环境的变位
法,同完成整体任务 .系统整体行为的角度来协从
看,传感器网络是“能”鉴于上述分布应用的智的.需求,器网络需要采用无线通信机制,传感因此,也称为无线传感器网络 ( N . WS )
化动态调整;)感器节点采用局部的本地化算 3传
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图 1传感器网络发展过程F g 1 T e p o e so e s r n t o k d v l p n i . h rc s fs n o e w r e e o me t
D N由于其重要的应用前景, S引起了美国政府和国外各科研机构的广泛关注,并投入巨资,设立启动了许多关于 D N的研究计划 . S比较重要的有:i Pc—o do 2 Ra i[。、
数据采集、预处理以及节点问的数据交互来完成全 D N是一种无中心节点的全分布系统 . S由于大
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S r Du t。 ma t s ̄ 4、
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SA D ̄ C D S等.