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ZigBee无线传感器网络的家庭智能监控系统设计(8)

时间:2021-10-10 15:09来源:毕业论文
2.网络协议 虽然传感器节点具有的能力比较多,包括逻辑运算能力、存储数据能力、通信的能力等,但拥有这些能力还不能达到高的要求。但是由于每个

2.网络协议 虽然传感器节点具有的能力比较多,包括逻辑运算能力、存储数据能力、通信的能力等,但拥有这些能力还不能达到高的要求。但是由于每个传感器节点所 采集的信息单单只是局部的网络拓扑信息,运行的网络协议够一般只可以进行简 单的处理,并且伴随传感器拓扑结构的动态改变,其网络资源也随之发生不断的 变化,这些就需要网络协议有比较好的能力。当今世界,在传感器技术研究领域 的重点主要包含了网络层协议以及数据链路层协议,前面网络层协议作为单一的 节点,构成了多跳的数据传输网络系统,基本确定了监测信息的传输路径;后面 数据链路层协议的介质访问实现构建了网络底层的基础,并且有效的控制传感器 节点信息的通信路径及基本工作模式。

3.网络安全 作为一种任务型的网络,无线传感器网络不仅需要传输数据信息,还要进行

数据采集,不断加强融合数据、协同控制系统等。目前,无线传感器网络系统面 临的问题主要是:任务执行保密性有待提升、数据可靠性不能保证、数据融合效 率较低以及数据传输的速度慢与安全问题等。为了确保保密的布置任务和顺利的 执行动作,获得安全结果,成功的传递和融合数据,无线传感器网络需要满足一 些安全性要求:保密性、整体性、数据更新、控制处理、安全管理。除了满足上 述的要求以外,数据融合后还要保证保留数据源的信息。目前,新兴产生的水印 技术也逐渐成为无线传感器网络领域研究的重点。

4.时间同步机制 时间同步在传感器网络系统促进了各部分的协调。在现实的生活中,我们可

以使用不同传感器在监测事件来测量出车辆运行中的速度的改变,可以根据波束 阵列确定出声源所在处的节点间时间同步。

我们经常说的同步管理,在无线传感器网络中主要指的是管理与时间的同 步。在现实运用中,无线传感器网络的分布式相对于不同的传感器节点会拥有各 自的本地时钟,节点的晶体振荡器的不同,其产生的频率也会存在着偏差,还有 湿度,电磁波等因素的干扰也会造成节点之间的运行时间的不同,还有部分单个 节点的能力有限的传感器网络,或者还传感器网络系统整体功能的实现需要所有 节点的配合来共同完成,分布式的系统协调工作需要节点间的时间同步。

时间同步机制在普通的传统网络使用中已经非常广泛了,网络时间协议一般 是因特网采用的时间同步协议。时间同步机制既可以实现形成分布式波束系统, 还可以实现多传感器节点的数据信息的融合,以及根据时间序列的目标位置来估 计目标的运行方向和速度大小,也可以利用测量声音的传播时所需要的时间来确 定节点到声源的距离或者声源产生的具体位置。

5.定位技术 伴随着传感器网络广泛应用,问题也出现了,倘若节点位置的没有确切的信

息,即使已经监测到了许多数据信息,这些数据也没有意义。在对事件发生的监 测时,事件发生的位置一直是人们所关心的焦点,一旦发生了这些紧急发生的事 件,人们必须第一个采集到传感器监测节点的地理位置的信息。

对于被测对象的位置进行确定是传感器节点采集数据中非常重要的一部分, 也就是我们所说的定位技术。采集号数据判断出事件发生时相应的位置以及确定

节点位置信息是无线传感器网络系统起码的功能。为了获取确定的事件发生位置 的信息,在传感器节点布置后,系统可以准确的反馈出相应的位置信息。在通常 情况下,我们可以通过研究节点位置信息,将传感器节点划分两大类:信标节点 和位置未知节点。其中,信标节点就是指我们已经知道了节点具体的位置信息; 位置未知节点是我们通过已知位置信息的信标节点,根据一些定位机制来得知其 所布置的位置。目前,一般传感器网络节点定位过程中,通常可以运用的方法有: 三边测量法、三角测量法。 ZigBee无线传感器网络的家庭智能监控系统设计(8):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_82697.html

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