当前位置：文档之家 › 无线传感器网络ppt

无线传感器网络ppt

  • 格式：ppt
  • 大小：363.50 KB
  • 文档页数：38

下载文档原格式

  / 38

合集下载

传感器技术 PPT课件

传感器技术 PPT课件
•传感器节点被用于各种不同的应用中，因此节点硬件和软件的设计必须
具有灵活性和扩展性
•节点的硬件设计需满足一定的标准接口，例如节点和传感板的接口统 一有利于给节点安装上不同功能的传感器
•软件的设计必须是可剪裁的，能够根据不同应用的需求，安装不同功能
的软件模块
大规模长时间部署传感器的设计需求
鲁棒性
•鲁棒性是实现传感器网络长时间部署的重要保障
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
号和通过数字信号，选择是否需要外部模数转 换器和额外的校准技术。
常用传感器及其关键特性
设计需求回顾
•低成本与微型化 •低功耗 •灵活性与扩展性 •鲁棒性
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池
3.5 硬件平台
微处理器
微处理器是无线传感节点中负责计算的核心 ，目前 的微处理器芯片同时也集成了内存、闪存、模数转
低功耗
•在硬件设计上采用低功耗芯片
例如TelosB节点使用的微处理器，在正常工作状态下功率为3mW，而一
般的计算机的功率为200到300W
•软件节能策略来实现节能
软件节能策略的核心就是尽量使节点在不需要工作的时候进入低
功耗模式，仅在需要工作的时候进入正常状态
大规模长时间部署传感器的设计需求
灵活性与扩展性
•通信芯片的传输距离是选择传感节点的重要指标。
设计需求回顾
•低成本与微型化 •低功耗 •灵活性与扩展性 •鲁棒性
发射功率越大，接受灵敏度越高，信号传输距离越远。
•常用通信芯片： •CC1000：可工作在433MHz，868MHz和915MHz；
无线传感器组成
•传感器 •微处理器 •无线通信芯片 •电池

无线传感器网络-1-4 WSN与IOT

无线传感器网络-1-4 WSN与IOT
能处理的能力，能够对物体实施智能控制。
1. 物联网IOT
物联网的体系结构一般划分为三个层次，从下而上 依次是：感知层、网络层、应用层
1. 物联网IOT
无线传感网络技术的发展为物联网信息的采集提供方便快捷的手段，同时 也出现了以往所没有的大量数据，处理必须借助专用的数据处理以及数据
挖掘、云计算等前沿技术手段。
四：WSN与IOT
1. 物联网IOT
物联网即物物相连的互联网，其英文名称为IOT （Internet of Things）。
和传统的互联网相比，物联网具有以下鲜明特征:
①物联网是各种感知技术的广泛应用。 ②物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。 ③物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智
从而实现WSN与RFID结合来共同实现物联网的目标信息获取。
课后习题
1.简述无线传感网络的体系结构与功能单元。 2.举一到两个无线传感网络的应用案例。 3.请想象一下无线传感网络可以解决我们身边
的哪些问题？
能处理的能力，能够对物体实施智能控制。
1. 物联网IOT
物联网技术与IPv6技术、M2M技术、 WSN技术、嵌入式系 统技术、全球定位技术、RFID技术、普适计算技术、云计 算技术等技术密切相关。
1. 物联网IOT
和传统的互联网相比，物联网具有以下鲜明特征:
①物联网是各种感知技术的广泛应用。 ②物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。 ③物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智
1. 物联网IOT
物联网感知层中用来获取信息的手段主要有两种：一种是基于 RFID的物联网感知，另一种就是基于无线传感网络WSN的物联 网感知，RFID最终将会与WSN融合，成为 物联网感知层的一个信息采集整体。

无线传感器网络简明教程(第二版)第4章

无线传感器网络简明教程(第二版)第4章

使用纠错编码 使用信道监听和重传机制
链路层
4.5.2 传感器网络的安全设计分析
4.5.2 传感器网络的安全设计分析
网络层
这种攻击通常需要两个恶意节点相互串通，合谋进行攻击。在通常情况下一个恶意节点位于sink(即簇头节点)附近，另一个恶意节点离sink较远。较远的那个节点声称自己和sink附近的节点可以建立低时延和高带宽的链路，从而吸引周围节点将数据包发给它。在这种情况下，远离sink的那个恶意节点其实也是一个Sinkhole。
4.2.2 基于测距的定位技术
3、Min-max定位方法
在所有位置点 中取最小值、所有
中取最大值，则交集矩形取作：
02
三个锚点共同形成交叉矩形，矩形质心即为所求节点的估计位置。
4.2.2 基于测距的定位技术
无需测距的定位技术不需要直接测量距离和角度信息。
位置信息
符号位置 指在目标与一个基站或者多个基站接近程度的信息，表示目标与基站之间的连通关系，提供目标大致的所在范围
位置信息的分类
2、基本术语
4.2.1 传感器网络节点定位问题
非视线关系
测距
锚点
邻居节点
连接度
到达时间
基础设施
跳数
到达角度
视线关系
到达时间差
接收信号强度指示
4.2.1 传感器网络节点定位问题
信息安全就是要保证网络中传输信息的安全性。对于无线传感器网络而言，具体的信息安全需求内容包括：
2、信息安全需求
4.5.1 传感器网络的安全问题
传感器网络的安全问题和一般网络的安全问题相比而言，它们的 出发点是相同的，都需要解决如下问题：
(1) 机密性问题。 (2) 点到点的消息认证问题。 (3) 完整性鉴别问题。 (4) 新鲜性问题。 (5) 认证组播/广播问题。 (6) 安全管理问题。

第十三讲数据融合的应用PPT课件

第十三讲数据融合的应用PPT课件

智能信息处理技术
六、属性级融合模型
▪ 属性信息融合是基于目标类型的识别融合。传感 器网络中各传感器节点对环境事件监测所获得的 数据流，经分析处理提取特征，然后用模式识别 方法完成属性信息融合。根据对传感器数据的识 别层次，属性数据融合结构可分为三类： 1、数据层属性融合结构 2、特征层属性融合结构 3、决策层属性融合结构
2、特征层属性融合结构
对各传感器数据处理并抽取特征后再进行融合；
特征抽取是将传感器的数据表示为能反映事物属性 的特征向量；
该层关键是抽取一致的、有用的信息，排除无用甚 至矛盾的信息，进行融合的数据量、计算量均属 中等。
6
自动化学院
NUST
智能信息处理技术
（2）数据关联： 传统多传感器的数据融合着重解决多目标的数据 关联问题。
WSN由于大量节点之间的通信可能引起干扰，且 传感器测量存在不精确性，因此它更注重解决数 据的相关二义性问题。
7
自动化学院
NUST
智能信息处理技术
（3）能量约束： WSN中节点能量有限，且节点发送与接收数据
15
自动化学院
NUST
智能信息处理技术
2、分布式结构
源节点发送的数据经中间节点转发时，中间节点 查看数据包的内容，进行相应的数据融合后再传 送到汇聚节点，由汇聚节点实现数据综合。
在一定程度上提高了网络数据收集的整体效率， 减少了传输的数据量，从而降低能耗，提高了信 道利用率。
16
自动化学院NUຫໍສະໝຸດ T5自动化学院NUST
智能信息处理技术
主要表现
（1）稳定性： 传统多传感器融合系统通过扩展空间覆盖范围和 提高抗干扰能力来增强运行的鲁棒性。
WSN则从提高数据收集效率出发，数据融合多基 于网内进行，考虑到部分节点会由于恶劣环境因 素或自身能量耗尽而造成失效情形，因此稳健性 和自适应性是WSN数据融合实现的前提。

传感器课件ppt

传感器课件ppt

更加精准和灵活的自动化操作。
物联网中的传感器应用
1 2 3
环境监测
物联网中的传感器可以对环境进行实时监测，包 括温度、湿度、气压、光照等参数，为环境控制 提供数据支持。
智能家居
传感器在智能家居中的应用也越来越广泛，如智 能门锁、智能照明、智能空调等，提高生活的便 利性和舒适度。
工业物联网
在工业物联网领域，传感器能够实时监测设备的 运行状态和工作参数，帮助实现预测性维护和优 化生产过程。
。
THANKS
感谢观看
02
传感器技术基础
电阻式传感器
总结词
通过电阻值变化来测量物理量变化的传感器
详细描述
电阻式传感器是通过测量电阻值变化来测量物理量变化的一种传感器。它通常由敏感元件和转换元件组成，敏感 元件能够感知被测物理量，转换元件能够将敏感元件的电阻值转换成电信号输出。常见的电阻式传感器有热电阻 、光敏电阻、湿敏电阻等。
随着微电子技术的发展，传感 器的小型化成为了一个重要的 趋势。小型化的传感器可以更 方便地应用于各种场合，降低 了对空间的要求。
随着人工智能技术的发展，智 能化的传感器也成为了未来的 发展趋势。智能化的传感器可 以具备自我诊断、自我校准、 自我适应等功能，更好地满足 各种应用需求。
随着物联网技术的发展，传感 器的网络化也成为了未来的重 要趋势。网络化的传感器可以 实现远程监控、数据共享等功 利用电容原理来测量物理量变化的传感器
详细描述
电容式传感器是利用电容原理来测量物理量变化的传感器。它通常由两个平行电极和敏感元件组成， 当敏感元件受到被测物理量的影响时，电极之间的电容值会发生变化，从而引起电信号的输出。常见 的电容式传感器有差压电容传感器、压力电容传感器、位移电容传感器等。

无线传感器网络技术

无线传感器网络技术

2.3
2.4
无线传感器网络操作系统
无线传感器网络的关键技术 无线传感器网络中间件软件 面向多类型网络的无线传感器网络接入技术
2.5 2.6
2.2.1 无线传感器网络硬件设备概述
在无线传感器网络中，传感器节点既要实现数据采集和处 理转化，又要实现数据的融合和路由，并对本身采集的数据和 收到的其他节点发送的数据进行综合，转发回监控终端。
• 低能耗； • 实时性；
• 低成本；
• 安全和抗干扰； • 协作。
2.1.7 无线传感器网络的主要应用领域
生活习性监测 地震监测
战场评估
医疗状况监控
无线传感器网络
精细农业 深海监控
目标跟踪和检测
森林火灾监控
小区安全监控
第二章 无线传感器网络技术
2.1 无线传感器网络的基本概念 2.2 无线传感器网络硬件基础
移 动 管 理 平 台
拓 扑
网 络 管 理
（a）
（b）
图2-2无线传感器网络协议栈
2.1.3 无线传感器网络基本特点 传统的无线网络和 MANET网络
无线传感器网络
以传输数据，完成通信为目 的，中间节点仅负责分组数据 的转发，通常节点具有持续的 能量供给。他们注重在高度移 动的环境中通过优化路由和资 源管理策略，最大化带宽利用 率，同时提供高性能的服务质 量QoS(Quality of Service)。
2.2.5 无线传感器网络硬件开发套件
• 图像音频传感器的核心处理器为 Mega128，可以采用 JTAG ICE仿真 器进行仿真。 • 图像传感器的辅处理器为Tiny12，可 以采用stk500与之通信。 • 视频传感器的核心处理器为 i.MX27 ，开发板的flash中已经配臵好嵌入式 Linux。

无线传感器网络GPSR

无线传感器网络GPSR

平面图构造： RNG(RelativeNeighborhoodGraph)： RNG中节点u,v之间存在边的条件是对于 任意的一个节点w,u到v的距离要小于或 等于u到w或是V到w的距离的最大值。
边界转发

平面图构造： GG(GabrielGraph)的定义如下:GIG中的 节点U, v之间存在边的条件是在以d(u,v) 为直径的圆中没有其他节点。
基本思想

GPSR(GreedyPerimeterStatelessRouting)路由 算法是使用地理位置信息实现路由的一种算法, 它使用贪婪算法建立路由。当节点S需要向节 点D转发数据分组的时候,它首先在自己所有的 邻居节点中选择一个距离D最近的节点作为数 据分组的下一跳,然后将数据分组传送给它。该 过程一直重复,直到数据分组到达目的节点D或 者某个最佳主机。在发生最佳主机问题的时候, 数据分组采用边界转发的策略来实现路由。
边界转发
平面图的构造： 使用边界转发的前提是要事先构造一个平 面图来描述网络拓扑,平面图中任意两条边 都不相交,GPSR算法中构造平面图的方法 是删除网络拓扑图中交叉的边。 对于网络中所有节点,假设一跳通信范围半 径都为r,并且都位于同一平面内。如果节点 n和m的距离d(n,m)<r,则认为n和m之间有 一条边(n,m)。
引言


一个典型的传感器网络结构包括传感器 节点(Nodes)、汇聚节点(Sink)、基础设 施网络(因特网或卫星)以及传感器网络管 理者(User). 传感器节点：它都其有数据采集、数 据处理和数据传输的功能。
引言


传感网特点：
电源能址有限性 拓扑结构动态变化性 节点自组织性 寻址以数据为中心 通信能力有限，受外界干扰较大 计算能力有限 传感器节点数量巨大、分布范围广、感 知数量大

第8讲WSN路由协议精品PPT课件

第8讲WSN路由协议精品PPT课件

2021/2/1
4
8.2 性能指标及设计原则
1.需要综合考虑下列性能指标：
能量有效性及网络生命周期
可扩展性 为了适应网络拓扑的动态变化、实现大量节点的协同工作
容错性 由于外界环境的影响、敌方的恶意破坏以及节点自身能量
耗尽等因素，常常导致部分传感器节点失效。
2021/2/1
5
快速收敛
收敛是指所有担当路由器的节点在判断最佳 路径时信息更新达到一致的过程。收敛慢的 路由算法可能会导致路径循环或网络中断。
❖ 缺点：SPIN 协议中有可能会出现数据盲点。而且 当网络规模较大时，仍然会出现ADV消息的内爆问 题。
2021/2/1
14
（4）Directed Diffusion 协议
❖ Directed Diffusion是以数据为中心、查询驱动的路 由协议。
❖ 分为三个阶段： 兴趣（interest）扩散阶段、 梯度(gradient)建立阶段、 路径加强阶段。
基于 位置 路由 协议
基于 QoS 路由 协议
图2.1 无线传感器网络路由协议分类
2021/2/1
3
❖ 层次路由协议的基本思想是：将网络节点进 行分簇，其拓扑结构是层次型的，每簇由一 个簇头节点及若干簇成员节点组成。簇头节 点担任各簇的数据收集、处理和转发任务。
❖ 层次路由通过分簇提高了网络可扩展性，降 低了节点能耗，延长了网络生命周期。
➢ 簇的建立阶段又包括簇头的选举以及簇的形成这 两部分。
➢ 稳定的数据传输阶段结束后，即进入下一“轮”的 簇的建立阶段，整个网络开始下一“轮”的工作周 期。
➢ LEACH协议将传感器节点划分成不同的簇，每簇选 举一个节点为簇头，其余节点为簇内节点。簇内节 点将数据发送给本簇的簇头节点，簇头节点收集簇 内信息进行数据处理后再发送给sink节点。

《智能传感器》PPT课件

《智能传感器》PPT课件

政策法规环境分析
政策支持
各国政府纷纷出台相关政策，支持智能传感器产业的发展，包括 财政补贴、税收优惠、研发支持等。
法规标准
为了保障智能传感器的质量和安全，各国纷纷制定相关法规和标准 ，规范市场秩序，推动产业健康发展。
国际贸易环境
随着全球经济一体化的深入发展，智能传感器产业面临更加开放的 国际贸易环境，同时也面临着更加激烈的国际竞争。
环境因素补偿
考虑环境因素对传感器输出的影响 ，如温度、湿度等，对传感器输出 进行补偿，以提高测量精度。
04
智能传感器接口电路设计与实践
接口电路需求分析
信号转换需求
电源和功耗需求
将传感器输出的模拟或数字信号转换为适 合处理器处理的信号。
为传感器提供稳定的电源，并确保接口电 路的功耗满足系统要求。
抗干扰能力需求
线性度、灵敏度等关键指标评估
线性度
传感器输出量与输入量之间的线性关系程度。线性度越高，传感器输出越接近真实值。评估方法包括最小二 乘法拟合直线、计算残差等。
灵敏度
传感器输出量变化与输入量变化之间的比值。灵敏度越高，传感器对输入量的变化越敏感。评估方法包括计 算斜率、比较不同传感器灵敏度等。
其他关键指标
定义与发展历程
定义
智能传感器是一种具有信息处理功能 的传感器，它能够采集、处理、交换 信息，并具有自诊断、自校准、自补 偿等功能。
发展历程
从传统的机械式传感器到电子式传感 器，再到智能传感器，随着物联网、 人工智能等技术的发展，智能传感器 逐渐成为传感器领域的主流。
智能传感器特点及应用领域
特点
高精度、高可靠性、自适应性、易集成等。
设备状态监测
通过安装在设备上的智能传感器，可以实时监测设备的运 行状态和健康状况，及时发现并预防潜在故障，减少停机 时间和维护成本。

无线传感器网络简明教程第三章.

无线传感器网络简明教程第三章.

目前无线传感器网络MAC协议可以按照下列条件进行分类：
(1) 采用分布式控制还是集中控制； (2) 使用单一共享信道还是多个信道； (3) 采用固定分配信道方式还是随机访问信道方式。
本书根据上述的第三种分类方法，将传感器网络的 MAC协议分为以下三种：
(1) 时分复用无竞争接入方式。无线信道时分复用(Time Division Multiple Access，TDMA)方式给每个传感器节点分配 固定的无线信道使用时段，避免节点之间相互干扰。
无线电波是容易产生，可以传播很远，可以穿过建筑物，
因而被广泛地用于室内或室外的无线通信。无线电波是全
方向传播信号的，它能向任意方向发送无线信号，所以发 射方和接收方的装置在位置上不必要求很精确的对准。
无线电波的传播特性与频率相关。如果采用较低频率，则它能轻 易地通过障碍物，但电波能量随着与信号源距离r的增大而急剧减小， 大致为1/r3。如果采用高频传输，则它趋于直线传播，且受障碍物阻 挡的影响。无线电波易受发动机和其它电子设备的干扰。 另外，由于无线电波的传输距离较远，用户之间的相互串扰也是
20世纪80年代以来，人们十分重视调制技术在无线
通信系统中的应用，以寻求频谱利用率更高、频谱特性
更好的数字调制方式。由于振幅键控信号的抗噪声性能 不够理想，因而目前在无线通信中广泛应用的调制方法 是频率键控和相位键控。
(3)扩频技术
扩频又称为扩展频谱，它的定义如下：扩频通信技术是一种信 息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小
3、无线传感器网络物理层的特点
无线传感器网络作为无线通信网络中的一种类型，因此它包含了上述介 绍的无线通信物理层技术的特点。 目前无线传感器网络的通信传输介质主要是无线电波、红外线和光波三 种类型。无线电波的通信限制较少，通常人们选择“工业、科学和医 疗”(Industrial，Scientific and Medical, ISM)频段。ISM频段的优点在 于它是自由频段，无须注册，可选频谱范围大，实现起来灵活方便。ISM频

《物联网导论》第4章-无线传感网络

《物联网导论》第4章-无线传感网络
传感器网络网关是感知数据向网络外 部传递的有效设备，通过网络适配和转 换连接至传输层，再通过传输层连接至 传感器网络服务层。
4.2 无线传感器网络的体系结构
重庆邮电大学
传感节点、路由节点和传感器网络 网关构成的感知层存在多种拓扑结构， 如星型、树型、网状拓扑等，如图中 (a)、(b)、(c)。也可以根据网络规模 大小定义层次性的拓扑结构，如图中(d) 所示的分层结构。
第五章 无线传感网络
重庆邮电大学
学习要求：
ZigBee 技术
1
2
6LoWPAN 技术
1
2
蓝牙及蓝牙 4.x 技术1来自234
体域网技术
1
2
面向视频通信的无线传感网技术 1 2
掌握 ZigBee 网络的构成 掌握 ZigBee 协议体系
掌握 6LoWPAN 网络拓扑 掌握 6LoWPAN 标准协议栈架构
4.3 中高速无线网络规范概述
重庆邮电大学
4.3.1 IEEE 802.11X系列无线局域网标准
目前，无线局域网已经形成了IEEE802.11系列标准，包 括IEEE 802.11、IEEE 802.11a/b/c/d/e/f/g/h/i/n/ah等标准。 199 0年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。
硬件层
……
设备管理
安全管理 跨 层 管 网络管理 理
标识
4.2 无线传感器网络的体系结构
重庆邮电大学
应用层： 位于整个技术架构的顶层，由应用子集和协同信息处理这两个模块组成。
服务子层： 包含具有共性的服务与管理中间件，典型的如数据管理单元、数据存储
单元、定位服务单元、安全服务单元等共性单元。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2、1无线传感网络拓扑结构 、 无线传感网络拓扑结构
平面网络结构 分级网络结构 混合网络结构 Mesh网络结构
2、2无线传感器网络覆盖问题
覆盖问题是无线传感器网络配置首先面临的 基本问题，因为传感器节点可能任意分布在 配置区域，它反映了一个无线传感网络某区 域被鉴测和跟踪的状况
三、无线传感器网络关键技术
1．2无线传感器网络特点 ．
1．传感器节点数目大，密度高，采用空间位置寻址。 2．传感器接点的能量、计算能力和存储能力有限（能量、 计算存储低、关键在有效简单的路由协议） 3．无线传感网络的拓扑结构易变化，有自组织能力。（与 传统的有不同的特点和技术要求：它根据需要可以在工作和 休眠之间切换，因此网络的拓扑结构容易发生变化于是运用 了嵌入式系统。传统重在QOS和更大的宽带保证，并且是静 止的。无线的要节省能量，连通性和延长运行寿命） 4．传感器节点具有数据融合能力（与Mesh网络区别，数据 小，移动，重能源。 与无线Ad-hoc网络比数量多、密度大、 易受损、拓扑结构频繁、广播式点对多通信、节点能量、计 算能力受限。）
一、无线传感器网络简介
1、1概述
科技发展的脚步越来越快，人类已经置身于信息时代。而作 为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术，也得到 了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐 渐向集成化、微型化和网络化方向发展，并将会带来一场信 息革命 无线传感器网络（WirelessSensorNetwork）综合了微电子 技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式 信息处理技术等先进技术，能够协同地实时监测、感知和采 集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息，并对其进行 处理，处理后的信息通过无线方式发送，并以自组多跳的网 络方式传送给观察者。
图1 无线传感器网络体系结构图
1.3.2无线传感器通信协议系统结构
物理层技术 为数据流传输所需的物理连接的建立、维 护和释放提供的机械的、电气的、功能和规 程性的模块就叫做物理层 在物理层面上，无线传感器网络遵从的主 要是IEEE 802.15.4标准（Zigbee）
数据链路层（ 数据链路层（MAC层协议）
管பைடு நூலகம்平台
管理平台对整个网络进行检测、管理，它通 常为运行有网络管理软件的PC机或者手持终 端设备
4、2无线传感器网络硬件平台 、 无线传感器网络硬件平台
目前传感器节点种类繁多，很多科研机构都 开放自己的硬件平台，但是这些硬件平台之 间主要区别在于所采用的处理器、无线通信 方式、传感器配置不同。下面具体介绍几家 公司的硬件平台。
数据处理单元
如设计中数据处理单元选用Atmel公司的ATmega128L微控制器，它是 采用低功耗COMS工艺生产的基于RISC结构的8位微控制器，是目前 AVR系列中功能最强大的单片机。 ATmega128L具有丰富的资源和极低的功耗。它具有片内128KB的程序 Flash，4KB的数据SRAM，可外扩到64KB的E2PROM。此外，它还有8 个10位ADC通道，2个8位和2个16位硬件定时/计数器，并可在多种不同 的模式下工作；8个PWM通道、可编程看门狗定时器和片上振荡器、片 上模拟比较器；UART、SPI、I2C总线接口；JTAG接口。除了正常操作 模式外，还具有六种不同等级的低功耗操作模式，每种模式具有不同的 功耗
3.3.2动态电压调度(dynamic voltage scheduling,简称DVS)
3.4无线传感器网络 无线传感器网络QOS保证技术 无线传感器网络 保证技术 3.5无线传感器网络数据融合技术 无线传感器网络数据融合技术 3.6无线传感器网络安全机制 无线传感器网络安全机制 3.7无线传感器网络定位技术 无线传感器网络定位技术 3.8无线传感器网络同步管理机制 无线传感器网络同步管理机制
传输层与应用层
传输层 传输层提供无线传感器网络内部以数据为基础的 寻址方式变换为外部网络的寻址方式，也就是完成 数据格式的转换。 应用层 无线传感器网络也有一个属于自己的操作系统— TinyOS。这个系统不同于传统意义上的操作系统， 它更像一个编程构架，在此构架下，搭配一组必要 的组件，就能方便地编译出面向特定应用的操作系 统
四、无线传感器网络硬件平台
4、1硬件结构 、 硬件结构
传感器节点 汇聚节点 管理平台
传感器节点
无线传感器网络微型节点由数据采集单元 数据处理单元、 数据采集单元、数据处理单元 数据采集单元 数据处理单元 数据传输单元和电源管理单元 电源管理单元4部分组成 数据传输单元 电源管理单元
汇聚节点
当节点作为汇聚节点时，其主要功能就足连接传感 器网络与外部网络(如Internet)，将传感器节点采集 到的数据通过互联网或卫星发送给用户。
图3 数据传输单元接口电路
操作系统
TinyOS MANTIS OS SOS MagnetOS PEEROS AmbitentRT
1、3无线传感器网络系统及协议系统 结构
1、3、1无线传感器网络系统 无线传感器网络体系结构[1]如图1所示,传感器网络通常包括 传感器节点，汇聚节点和管理节点。传感器节点任意的分布 在某一监测区域内，节点以自组织的形式构成网络，通过多 跳中继方式将监测数据传送到汇聚节点，最后通过Internet 或其他网络通讯方式将监测信息传送到管理节点。同样的， 用户可以通过管理节点进行命令的发布，告知传感器节点收 集监测信息。
主要完成两大功能：一是选择适合的优化路径， 一是沿着选定的路径正确转发数据
泛洪协议 SPIN协议 定向扩散(Directed Diffusion)协议 LEACH协议
3.3无线传感器能量管理机制 无线传感器能量管理机制
1) 动态功率管理(dynamic power management,简称DPM) 2) 动态电压调度(dynamic voltage scheduling,简称DVS)
无线收发模块设计
CC2420是Chipcon公司开发的首款符合 Zigbee标准的2.4 GHz射频芯片，集成了所有 Zigbee技术的优点，可快速应用到Zigbee产 品中。Zigbee是建立在IEEE 802.15.4定义的 可靠的PHY(物理层)和MAC(媒体访问控制层) 之上的标准，它定义了网络层、安全层和应 用层。Zigbee的协议架构如图2所示
3.3.1动态功率管理(dynamic power management,简称DPM)
在多数传感器网络的应用中,监测事件具有很强 的偶发性,节点上所有的工作单元没有必要时刻保持 在正常的工作状态.处于沉寂状态,甚至完全关闭,必 要时加以唤醒是一种有效的系统节能方案.传感器网 络节点的主要功耗器件有处理器、内存、带A/D的传 感器和无线收发单元.Sinhua等人根据它们的状态组 合的有效性,将整个节点分为5种工作状态,在嵌入式 操作系统的支持下进行切换,既满足了功能的需要, 又节省了功耗.
数据链路层（ 数据链路层（MAC层协议）
信号的传输要靠信道，因此信道也就成为了一种 宝贵的资源。怎样合理有效的分配信道，就是数据 链路层中的MAC子层要解决的问题了
网络层（ 网络层（路由）
网络层（路由）
两个基本功能：确定最佳路径和通过网络传输信息 1 泛洪式路由 2 SPIN（SPIN是一组基于协商并且具有能量自适应功能的协 议） 3 LEACH（LEACH是一种分层网络协议，它以循环的方式随 机选择簇首节点，将全网络的能量负载平均分配到每个传感 器节点，从而达到降低网络能源消耗的目的。这里要解释一 下簇，簇是分层路由协议的概念，根据分层路由协议，网络 被划分成不同簇，每一个簇由一个簇首和簇成员组成，多个 簇首形成高级的网络，簇首节点不仅负责其辖下簇内信息的 收集和融合处理，还负责簇之间数据的转发） 4 PEGASIS（PEGASIS可谓LEACH的升级版本。）
Crossbow(公司)
Wireless Module
Sensor Boards
Gateways
Mote(公司 的 Tmote Sky 公司)的 公司
Tmote Connect
其他的一些硬件平台
Intel 公司的intel mote2 Chipcon 公司的cc2420ZDK Ember公司的em250 Development kit Freescale公司的 mc13191 中科院的minigains系列
自行设计传感器节点
数据采集单元 负责监测区域内信息的采集和数据转换，本设计 中数据采集单元包括了温度、湿度、光强度、加速 度和大气压力传感器；数据处理单元负责控制整 个 节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理、 任务管理等；数据传输单元负责与其他节点进行无 线通信，交换控制消息和收发采集数据；电源管理 单元选通 所用到的传感器，节点电源由两节1.5V碱 性电池组成，今后将采用微型纽扣电池，以进一步 减小体积。为了调试方便及可扩展性，将数据采集 单元独立出来，做成两块能相互套接的可扩展主板
3.1 无线传感器网络 无线传感器网络MAC协议 协议
所谓的MAC协议，就是通过一组规则和过程 来更有效、有序和公平地使用共享介质。它 实现两大基本功能目标：在密集散布的传感 器现场能够有助于建立起一个基本网络基础 设施所需的数据通信链路；协调共享介质的 访问
3.2无线传感器网络路由协议 无线传感器网络路由协议