(完整word版)無線傳感器網(wǎng)絡知識點歸納

1、實用標準文案一、無線傳感器網(wǎng)絡的概述1、無線傳感器網(wǎng)絡定義，無線傳感器網(wǎng)絡三要素，無線傳感器網(wǎng)絡的任務，無線傳感器網(wǎng) 絡的體系結構示意圖，組成部分（P1-2）定義：無線傳感器網(wǎng)絡（wireless sen sor network, WSN ）是由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量 的成本 很低、微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一種多跳自組織的網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋范圍內感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者或者用戶另一種定義：無線傳感器網(wǎng)絡（WSN是大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方 式構成的無線網(wǎng)絡，目的是協(xié)作地采集、處理和傳輸網(wǎng)絡覆蓋地域內感知對象的監(jiān)測 信息，并報告

2、給用戶三要素：傳感器，感知對象和觀察者任務：利用傳感器節(jié)點來監(jiān)測節(jié)點周圍的環(huán)境，收集相關的數(shù)據(jù)，然后通過無線收發(fā)裝 置采用多跳路由的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點，再通過匯聚節(jié)點將數(shù)據(jù)傳送到用戶端， 從而達到對目標區(qū)域的監(jiān)測體系結構示意圖：組成部分：傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點、網(wǎng)關節(jié)點和基站2、無線傳感器網(wǎng)絡的特點（P2-4）(1)大規(guī)模性且具有自適應性(2)無中心和自組織(3)網(wǎng)絡動態(tài)性強(4)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(5)應用相關性3、無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的硬件組成結構（P4-6）無線傳感器節(jié)點的硬件部分一般由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應 模塊4部分組成。精彩文檔4、 常見的無線傳感器節(jié)點產(chǎn)

3、品，幾種Crossbow公司的Mica系列節(jié)點（Mica2、Telosb ） 的硬件組成（P6）5、 無線傳感器網(wǎng)絡的協(xié)議棧體系結構（P7）1. 各層協(xié)議的功能應用層：主要任務是獲取數(shù)據(jù)并進行初步處理，包括一系列基于監(jiān)測任務的應用層軟件傳輸層：負責數(shù)據(jù)流的傳輸控制網(wǎng)絡層：主要負責路由生成與路由選擇數(shù)據(jù)鏈路層：負責數(shù)據(jù)成幀，幀檢測，媒體訪問和差錯控制物理層：實現(xiàn)信道的選擇、無線信號的監(jiān)測、信號的發(fā)送與接收等功能2. 管理平臺的功能（1）能量管理平臺管理傳感器節(jié)點如何使用能源。（2） 移動管理平臺檢測并注冊傳感器節(jié)點的移動，維護到匯聚節(jié)點的路由， 使得傳感器節(jié)點能夠動態(tài) 跟蹤鄰居的位置。（3 ）任

4、務管理平臺在一個給定的區(qū)域內平衡和調度監(jiān)測任務。6、無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域（P8-9）(1)軍事應用(2)智能農(nóng)業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(3)醫(yī)療健康(4)緊急和臨時場合(5)家庭應用(6)空間探索(7)其他方面應用7、無線傳感器網(wǎng)絡面臨的挑戰(zhàn) （P13）(1)低能耗(2)實時性(3)低成本(4)安全和抗干擾(5)協(xié)作(6)靈活、自適應的網(wǎng)絡協(xié)議體系(7)跨層設計無線傳感器節(jié)點的限制：電源能量有限，通信能力有限，計算和存儲能力有限二、無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術：物理層、MAC層、路由、數(shù)據(jù)融合技術（這幾部分沒有講，需要自己自學了解相關內容，沒講的部分會以選擇題的形式簡單考核）、8、無線電波、ISM波段頻譜

5、P15-169、無線傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點的四種不同的狀態(tài)及其能耗消耗對比10、無線傳感器網(wǎng)絡設計路由協(xié)議的重要目標，以及在設計路由協(xié)議是需要考慮哪些關鍵問題？ P22-23重要目標：就是在傳輸數(shù)據(jù)的同時，最大限度地延長網(wǎng)絡壽命，并且避免網(wǎng)絡連通性 降低。關鍵問題：(1)節(jié)點部署(2)數(shù)據(jù)精確性前提下的能耗(3)以數(shù)據(jù)為中心的數(shù)據(jù)報告模型(4)魯棒性與容錯性(5)網(wǎng)絡動態(tài)性(6)數(shù)據(jù)融合11、了解幾種常見的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議（平面路由）缺點，協(xié)議實現(xiàn)的基本思想?P23-27（1）Flooding 與 Gossiping 路由協(xié)議a. Flooding 路由協(xié)議缺陷：信息內爆，部分重疊現(xiàn)象，網(wǎng)絡資

6、源利用不合理b. Gossiping路由協(xié)議缺陷：仍存在網(wǎng)絡資源利用不合理和重疊現(xiàn)象（2）定向擴散路由協(xié)議（3）LEACH路由協(xié)議（4）GRID路由協(xié)議（5）SAR路由協(xié)議12、無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合的作用與基本思想：數(shù)據(jù)融合的作用：P41數(shù)據(jù)融合的基本思想：在從各個節(jié)點收集數(shù)據(jù)的過程中，利用節(jié)點本地的計算機和存儲 能力處理數(shù)據(jù)，去除冗余數(shù)據(jù)，盡量減少網(wǎng)絡內的數(shù)據(jù)傳輸量，提高數(shù)據(jù)采集效率，到 達減少能源消耗、延長網(wǎng)絡生命期的目的。三、Zigbee協(xié)議棧與Zstack開發(fā)（主要參考第二章2.9，及其補充的ppt以及實驗例子代碼）13、常見的Zigbee芯片（純射頻芯片與 SOC與協(xié)議棧；14、

7、Zigbee特點與Zigbee技術的應用領域15、Zigbee無線網(wǎng)絡結構；（星形、網(wǎng)狀、樹形簇狀網(wǎng)絡，）16、Zigbee無線網(wǎng)絡設備類型、網(wǎng)絡組成、協(xié)調器、路由器、終端的主要作用，Zstack 編譯選項；17、Zigbee地址（64位IEEE MAC地址與16位zigbee短地址，廣播地址、綁定通信地 址，協(xié)調器地址）；18、Zigbee Zstack編程框架（基本點對點通信常用函數(shù)、常用消息、SAPI框架的各種函數(shù)）；（參考例子代碼）19、使用Zigbee協(xié)議棧進行開發(fā)的思路與進行應用程序通信的步驟；（王小強那本教材pdfP37 ）四、數(shù)據(jù)管理技術20、無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)

8、為中心、分布式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫、設計目標（P86-89）設計目標：（1）網(wǎng)內節(jié)能性（2）查詢實時性（3）高容錯性（4）系統(tǒng)可擴展性（5）負載平衡21、無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)儲存結構（P90-91）、包括各種結構的結構圖、特點P90-9322、無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)管理的作用五、無線傳感器網(wǎng)絡的接入技術23、常見的幾種接入網(wǎng)關技術 P14724、常見接入網(wǎng)關技術 web模式、socketSocket通信本地稈序遠桿禪.序網(wǎng)關與遠程終端之間Socket通信過程如下:web：服務器端U4X)客戶端(述程終端)無線傳感器網(wǎng)絡嵌入式網(wǎng)關(Web Server )傳感器百點點接收傳感 器數(shù)據(jù)" 經(jīng)過綜合 分析

9、處理 后存入數(shù) 據(jù)庫客戶端二凸瀏覽器 甦,"cbScrverTCP /IPHTTP1 ntemet基于Web的無線傳感器網(wǎng)絡網(wǎng)關?網(wǎng)關收集傳感器采集來的數(shù)據(jù)，并把它們存儲在數(shù)據(jù)61IEEE S02, 15 (OI泊ContikiRPL6LR (6LR/Contiki也畀踣山6LBR庫中。?用戶通過SQL查詢或網(wǎng)頁的形式獲取網(wǎng)關內存儲的數(shù)據(jù) 。它能夠提供HTTP服務,具有導出信息的功能,使遠程 客戶端能夠對其進行監(jiān)測和管理。它還可以執(zhí)行一些安全功能，如對用戶和數(shù)據(jù)合法性的認證。?基于Web的網(wǎng)關需要具備以下功能：對傳感器采集數(shù)據(jù) 的融合，在In ternet 和WSN可進行靈活的查詢管

10、理， WSN高效的接入。?嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite 、嵌入式web服務器boa六、無線傳感器網(wǎng)絡應用25、極端環(huán)境監(jiān)測應用，使用的相關技術：26、厄瓜多爾火山監(jiān)測及其系統(tǒng)架構27、生活習性監(jiān)測：緬因大鴨島實驗、及其系統(tǒng)組成與結構28、動物追蹤ZebraNet29、基于Zigbee的智能家居以及利用所學過的知識綜合提出針對某種場景的設計思路與方案七、Contiki 6LoWPAN30、6LoWPANc線傳感器網(wǎng)絡結構6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡結構示意圖31、Co ntiki IPV6無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)IPv6無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)示意圖(IPv6-UDP)傳感器節(jié).點邊悍路山節(jié)點運行兩關程序屜用戶程序執(zhí)行器節(jié)點Cont iki6LoWPAN無線傳感網(wǎng)通佶松架32. PC Linux Co ntiki接入網(wǎng)關的配置方法IPV6節(jié)點與PC聯(lián)網(wǎng)-實驗流程：選擇一個節(jié)點作為邊界路由節(jié)點，下載rpl-border-router 固件?選擇一個節(jié)點作為普通數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點，下載rpl-udp-clie nt固件?使用串口線連接邊界路由節(jié)點與運行Lin ux的主機?在 PC Linux 系統(tǒng)(In sta nt Con tiki)上開啟邊界路由接口驅動程序tun slip6?測試PC端到無線傳感器節(jié)點的 ping6測試；?