計算機無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸分析

時間:2022-11-21 10:49:00

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計算機無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸分析

摘要:在互聯(lián)網(wǎng)科技快速發(fā)展的基礎上,無線傳感網(wǎng)絡也獲得了快速發(fā)展,無線傳感網(wǎng)絡在電力、能源、醫(yī)療等領域都有非常廣泛的應用,并且獲得了認可。本文分析了計算機無線傳感網(wǎng)絡,對無線傳感網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸情況進行了探究。

關鍵詞:計算機;無線傳感網(wǎng)絡;數(shù)據(jù)傳輸

1無線傳感網(wǎng)絡概述

1.1無線傳感網(wǎng)絡體系結構。無線傳感網(wǎng)絡不是單一存在的,它包含硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、網(wǎng)絡結構三個方面,傳感器網(wǎng)絡是由匯聚節(jié)點、管理節(jié)點、傳感器節(jié)點結合而成,組織嚴密,交織嚴謹。在無線傳感網(wǎng)絡中,節(jié)點不僅僅是信息的路由者,同時也是信息發(fā)出者,信息采集者,主要依靠網(wǎng)絡、衛(wèi)星等來實現(xiàn)與外界的通信連接。硬件環(huán)境是指其所涉及的一些硬件結構,比如:存儲器,其作用主要是采集信息、存儲信息;AD轉(zhuǎn)換器,其作用主要是完成數(shù)模信號的相關轉(zhuǎn)換;射頻模塊,其作用主要是實現(xiàn)信息的交換;電池,其作用主要是電源管理等。軟件環(huán)境主要是指當前常用的一些嵌入式系統(tǒng),如Linux、WinCE等。1.2無線傳感網(wǎng)絡的特點。無線傳感網(wǎng)絡主要包括以下幾方面特點。1規(guī)模龐大。這是由于無線傳感網(wǎng)絡中的傳感器通常擁有非常龐大的節(jié)點數(shù)量,通常需要在大面積之上進行部署,當面積空間受到一定的限制時則要進行密集部署,而對傳感器網(wǎng)絡的一個最基本要求就是其能夠容納非常多的冗余節(jié)點。2無線傳感器具備自組織的特點。因為傳感器節(jié)點沒有任何基礎結構,很難對傳感器節(jié)點位置做到提前預設,大部分都是隨意添置,因其這種特性,所以也就需要傳感器本身要有較好的自組織能力,這樣才能夠有效保證網(wǎng)絡配置工作和網(wǎng)絡管理工作的正常穩(wěn)定開展[1]。3無線傳感網(wǎng)絡還具備動態(tài)性特點。無線傳感器的網(wǎng)絡結構具有拓撲性特點,除了網(wǎng)絡中的傳感器具有移動性特征外,網(wǎng)絡中的感知對象以及相應的觀察者也具有移動特征,而無線傳感器網(wǎng)絡的動態(tài)性特點使其具備了可重構性。4無線傳感網(wǎng)絡非常可靠。某些情況下,傳感器網(wǎng)絡所處環(huán)境并不好,各種不同環(huán)境中又有眾多不可抗力因素,環(huán)境因素的多樣性,就需要傳感器節(jié)點具備堅固的特性,只有堅固才會不輕易被損壞,這就要求傳感器網(wǎng)絡中的軟件、硬件系統(tǒng)都需要具備超強的容錯性,這樣才能保證其數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸

2.1無線傳感網(wǎng)絡的關鍵技術。無線傳感網(wǎng)絡的主要技術包含網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡安全、拓撲控制、時鐘同步、定位技術、數(shù)據(jù)管理與融合。當前無線傳感網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡協(xié)議主要為MAC協(xié)議、路由協(xié)議,限于無線傳感節(jié)點的計算、存儲、通訊方面的能力,在進行網(wǎng)絡協(xié)議設計時面臨著許多困難。網(wǎng)絡安全主要是為了保證數(shù)據(jù)產(chǎn)生的可靠、傳輸?shù)陌踩?、融合的高效,并且保證任務執(zhí)行時的機密程度[2]。拓撲控制在無線傳感網(wǎng)絡中非常重要,可以起到節(jié)省節(jié)點能量、延長網(wǎng)絡時間的作用。時鐘同步的目的在于協(xié)調(diào)傳感器的各個網(wǎng)絡節(jié)點,主要存在于目標檢測類應用中,以及介質(zhì)訪問控制協(xié)議中,通過各種差異化的時鐘同步方法來實現(xiàn)節(jié)點的同步。定位技術屬于無線傳感器網(wǎng)絡的一項基本功能,傳感器的節(jié)點其實都是隨機部署的,因此采集定位節(jié)點位置信息是非常必要的。我們可以將傳感器網(wǎng)絡看作是一個非常龐大的分布式數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)管理與融合的主要目的就是篩查并剔除繁雜無用信息,實現(xiàn)節(jié)能目的。2.2無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議是由多方面內(nèi)容構成,其中包含路由協(xié)議、數(shù)據(jù)聚合方法、傳輸協(xié)議等,而底層通常以802.11無線協(xié)議為基礎?;厥找?guī)模比較大的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)時,可將其節(jié)點進行劃分,使其分解為多個子網(wǎng),這樣能夠提高無線傳感網(wǎng)絡的有效覆蓋范圍,在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)建構方面,主要涉及子網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)回收協(xié)議棧、無線MESH網(wǎng)數(shù)據(jù)回收協(xié)議棧、無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)回收上位機軟件。子網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)回收協(xié)議棧將傳感節(jié)點路由組成網(wǎng)絡,不僅數(shù)據(jù)傳輸更可靠,而且還實現(xiàn)了數(shù)據(jù)回收功能,通過進行樹路由協(xié)議來實現(xiàn)子網(wǎng)組網(wǎng),并且通過路由轉(zhuǎn)發(fā)相應的數(shù)據(jù)包,傳輸協(xié)議層主要是保證數(shù)據(jù)傳輸可靠,并且對數(shù)據(jù)擁塞進行控制,應用層協(xié)議的功效就是完成數(shù)據(jù)回收等相應工作[3]。無線MESH網(wǎng)數(shù)據(jù)回收協(xié)議棧,其回收區(qū)別與網(wǎng)絡層有所差別,MESH網(wǎng)絡回收主要依靠MESH-CA協(xié)議來完成,網(wǎng)節(jié)點的各種數(shù)據(jù)包則是由子網(wǎng)SINK節(jié)點的子網(wǎng)來接收,融合將匯集在節(jié)點的網(wǎng)關節(jié)點來與服務器進行通信,最后匯總數(shù)據(jù)并傳送到服務器。無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)回收上位機軟件,此回收能夠體現(xiàn)出網(wǎng)絡的拓撲結構,回收的同時還能將回收數(shù)據(jù)做到良好儲存。在多跳組網(wǎng)的幫助下,上位機軟件與SINK節(jié)點之間可以實現(xiàn)通信,并且通過SINK節(jié)點可以接受相應的子網(wǎng)數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)據(jù),實現(xiàn)與多個SINK節(jié)點之間的通信,并且進行相應的顯示與回收[4]。

3結束語

綜上所述,計算機無線傳感網(wǎng)絡絡數(shù)據(jù)傳輸是非常重要的,人們在網(wǎng)絡通信過程中必須依賴于它,而當前的計算機無線傳感網(wǎng)絡應當注意保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性,同時還要進一步降低數(shù)據(jù)傳輸中的節(jié)點,這樣才能進一步提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

參考文獻:

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作者:楊慧 單位:湖北理工學院計算機學院