WSN分布式传感器网络数据收集与监控系统设计(7)
2.5.1 网外离线的数据采集方式
无线传感器网络最简单的数据采集方法就是将每个传感器的数据采集的数据定期发送到基站（Base Station），由基站进行离线（Off-line）分析处理[23]，传感器节点本身对采集的数据不做任何处理，只是简单地发送或转发感知数据。这是传统网络（包括Internet）普遍采用的方式。显然，由于传感器节点能耗和通信带宽非常有限，这种方法根本不可能用于无线传感器网络的数据采集。对于大规模高密度布置的自组织无线传感器网络来说，这种网外离线的数据采集方式通信开销过大，传感器传输信息要比执行计算更消耗电能。据估计，传感器传输1 位信息所需要的电能足以执行约3 000 条计算指令。因此，这种方式将使大量能量消耗在节点将数据传送到基站的过程中。在传感器网络的实际应用中，普遍认为通信是最耗能的，文献[24]的分析结果表明，对传感器网络的某些数据采集操作，94%的节点能量都耗费在通信上。为了节省节点能量以延长无线传感器网络的寿命，降低节点间的通信干扰，必须尽量降低传感器节点的通信量。
针对上述问题提出的一种解决方式是节点间采用多跳路由的方式进行通信。多跳路由通信的确能显著降低通信能量的耗费，距离为r的直接通信与将距离分为N等份的多跳通信（每跳距离变为r/N）相比，两者的能量耗费比值达Nα-1以上（α=2～3），节能效果是非常明显的。因此，无线传感器网络的节点之间普遍采用多跳路由的通信方式，一个节点的数据采用类似于接力赛跑的方式通过多个中间节点传送到目的节点。但即便如此，由于节点间通信所耗费的能量仍然是相当大的，节点间的大量通信同时会造成通信干扰和信息处理的延迟。为了节能、减少节点间的通信量和干扰，先在传感器节点对感知数据进行某种简单的处理（如对感知数据求平均值、最大/最小值等聚集操作）后再传送是一种更加优秀的方法。
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