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无线传感器网络的组成结构

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:大量的传感器节点被随机分布在所需要监测的区域内,通过自组织的方式形成网络。图2-11无线传感器网络结构传感器节点的组成一般都由传感器模块、处理模块、无线收发模块和能量供应模块这4部分组成。如果网络规模太大,可以采用聚类分层的管理模式,图2-13给出了无线传感器网络体系结构一般形式的描述。图2-13无线传感器网络的体系结构

无线传感器网络的组成结构

无线传感器网络结构如图2-11所示,该体系包括传感器节点(Sensor Node)、汇聚节点(Sink Node)和任务管理单元。大量的传感器节点被随机分布在所需要监测的区域内,通过自组织的方式形成网络。传感器节点所监测到的数据通过附近的传感器节点依照一定的数据融合协议逐条地传送到汇聚节点,然后通过互联网等手段将数据传输到任务管理单元,用户可以通过任务管理单元对传感器节点进行配置管理,发布所需要监测的数据类型等任务并收集处理监测到的数据。

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图2-11 无线传感器网络结构

传感器节点的组成一般都由传感器模块(由传感器和模-数转换器组成)、处理模块(由嵌入式系统构成,包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、无线收发模块(由无线通信器件组成)和能量供应模块这4部分组成(见图2-12)。

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图2-12 传感器网络节点的组成(www.xing528.com)

传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换;处理模块负责控制整个传感器节点的操作、存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据;无线收发模块负责与其他传感器节点进行无线通信,交换控制消息和收发采集数据;能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微型电池

在无线传感器网络中,节点任意散落在被监测区域内,这一过程是通过飞行器撒播、人工埋置和火箭弹射等方式完成的,节点以自组织形式构成网络,通过多跳中继方式将监测数据传到汇聚节点,最终借助长距离或临时建立的Sink链路将整个区域内的数据传送到远程中心进行集中处理。卫星链路可用作Sink链路,借助游弋在监测区上空的无人飞机收集汇聚节点上的数据也是一种方式,UC Berkeley在进行UAV(Unmanned Aerial Vehicle)项目的外场测试时便采用了这种方式。如果网络规模太大,可以采用聚类分层的管理模式,图2-13给出了无线传感器网络体系结构一般形式的描述。

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图2-13 无线传感器网络的体系结构

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