WSN01 绪论

 

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划重点

题型分布：

• 单选*20（2分）
• 判断*10（1分）
• 填空*10（1分）
• 简答

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基于笔记而非课本，笔记没有的一定不考

重点一定考，不做要求一定不考

章节	重点	不做要求
绪论	传感器、传感器网络的组成与特点 发展阶段 与物联网的关系
设计因子	传输介质与应用场合 容错性、可扩展性 功耗	拓扑结构 生产成本
物理层	调制—OQPSK 无线信道 多径效应 路径损耗 简化的信道模型 WSN网络体系引入	RF通信基本模块框架 信道编码
MAC	ALL Everthing
网络层	以数据为中心的平面结构路由协议 SPIN 分层的路由协议 LEACH TEEN 基于地理位置的路由协议 改进方法 MECN—中继区域 QoS 成本域 MCPF
传输层	设计目标 TCP于WSN的限制 ESRT	拥塞及丢包问题 传输层目标 传输层挑战要考TCP为什么不适用于WSN，别的不考
跨层设计	两两跨层 一体化跨层 接收节点竞争
同步	时间漂移与时间偏差 NTP TPSN（影响因素）	Tiny- and Mini-Sync Protocols
定位	测距部分 d_{AB}=S_{us}(t_{us}-t_{delay}-t_{rf}) AHLoS 迭代多边定位法 近似三角形内点协议	RSS测距难点

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绪论

与计网的差异

计网：大范围计算机组网 WSN：小范围传感器（更底层）组网

为什么需要 WSN ？

组建物联网( Internet of Things，IoT) 应用层 | 网络层 | 感知层 应用： - RFID 仓库管理 - 智慧农业 - 车辆网

传感器

功能

• 数据源
• 路由/转发

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硬件组成

1. 基本部件

• 传感单元
• 处理单元
• 无线通信单元
• 能量（供电）单元

1. 额外部件

• Power Generater ：供能装置
• Location Finding System：定位系统
• Mobilizer：移动装置

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传感器分类

• 低端平台

处理、存储、通信范围有限

• 高端平台

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传感器网络

组成

• 传感器： 感知数据与传递数据
• 汇聚节点（sink）： 汇聚覆盖区域内的监测数据 | 用户与传感器节点间的桥梁
• 用户（任务管理节点）

特点

• 双向传输
• 自组织（ad-hoc）
• 多跳（multi-hop）

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WSN主要特征

总结一下

传感器节点的特征

• 电源能量有限
• 通信范围有限
• 计算和存储能力有限

传感器网络的特征

• 无基础设施（如基站）
• 自组织进行数据传输
• 节点密集分布，数据之间具有相关性（可压缩编码|降维）
• 能量有限，易坏，需具备容错性
• 采用多跳传输
• 节点基本上是固定不动的

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发展阶段

第一阶段： 传统的传感器系统（20世纪70年代）

• 传感器节点只能用于收集信息和报告信息，彼此间不能通信

第二阶段：无线传感网节点集成化（20世纪80-90年代）

• 传感器节点同时具备感知、计算、通信能力
• 开启了现代无线传感网的先河

第三阶段：多跳自组织网(21世纪初至今)

• 自组织组网，多跳传输，节点低功耗

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第一次课后练习题

1. 传感器和传感器网络位于物联网架构体系中的网络层（×，感知层）
2. 组成传感器硬件的供能装置是必需的模块（×，能量单元）
3. 因特网是WSN中重要的组成部分，因为它实现汇聚节点与用户的连接（×，主要构成是三节点）
4. 传感器节点由于能量限制，其与汇聚节点之间的通信一般采用多跳的方式（√）
5. WSN 的最新发展阶段是ad-hoc组网形式（√）

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