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无线传感器网络.docx
资料介绍
一、基本概念与核心架构
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量部署在监测区域内的微型传感器节点通过无线通信方式形成的多跳自组织网络系统，其核心目标是协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。相较于传统的有线监测网络，WSN打破了地理空间的限制，能够在复杂恶劣的环境下完成低成本、分布式的感知任务，是物联网（IoT）体系中感知层的核心组成部分。
从架构上来看，典型的WSN主要分为四个部分：传感器节点、汇聚节点（Sink节点）、传输网络和任务管理节点。
1. 传感器节点：通常由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成，负责完成数据采集、初步处理和转发任务，节点体积小、成本低，一般依靠电池供电，能量资源极为有限。
2. 汇聚节点：处理能力、存储能力和通信能力相对较强，它是连接传感器网络与外部网络的桥梁，一方面将收集到的传感器节点数据转发到远端的任务管理节点，另一方面将管理节点的控制指令下发给传感器节点。
3. 传输网络：负责汇聚节点与任务管理节点之间的数据传输，通常依托互联网、卫星通信或者移动通信网络实现。
4. 任务管理节点：是用户交互的接口，负责对整个网络进行配置管理、任务调度，对收集到的数据进行存储、分析和展示，最终为用户提供决策支撑。
二、关键技术特点
WSN不同于传统的移动通信网络和Ad Hoc网络，具有多个鲜明的技术特点：
1. 能量约束性
绝大多数传感器节点部署后无法频繁更换电池，能量供应是整个网络生命周期的核心限制因素，因此WSN的路由协议、数据处理算法都必须以节能为核心优化目标。
2. 自组织性
传感器节点部署通常是随机抛洒完成，节点位置和相邻节点关系预先无法确定，网络需要自动完成配置和拓扑管理，支持节点动态加入、退出，具备较强的容错能力。
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