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無線感測網路和傳統網路

發布時間: 2022-07-11 06:17:34

㈠ 無線感測器網路與互聯網的區別主要體現在哪些方面

無線感測器網路與互聯網的區別主要體現在包含層次和識別方式上的不同

無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,它的末梢是可以感知和檢查外部世界的感測器。WSN中的感測器通過無線方式通信,因此網路設置靈活,設備位置可以隨時更改,還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。

互聯網是利用局部網路或互聯網等通信技術把感測器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起,形成人與物、物與物相聯,實現信息化、遠程管理控制和智能化的網路。

無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路

以協作地感知、採集、處理和傳輸網路覆蓋地理區域內被感知對象的信息,並最終把這些信息發送給網路的所有者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。

無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。

㈡ 無線感測器網路的優缺點

一、優點

(1) 數據機密性

數據機密性是重要的網路安全需求,要求所有敏感信息在存儲和傳輸過程中都要保證其機密性,不得向任何非授權用戶泄露信息的內容。

(2)數據完整性

有了機密性保證,攻擊者可能無法獲取信息的真實內容,但接收者並不能保證其收到的數據是正確的,因為惡意的中間節點可以截獲、篡改和干擾信息的傳輸過程。通過數據完整性鑒別,可以確保數據傳輸過程中沒有任何改變。

(3) 數據新鮮性

數據新鮮性問題是強調每次接收的數據都是發送方最新發送的數據,以此杜絕接收重復的信息。保證數據新鮮性的主要目的是防止重放(Replay)攻擊。

二、缺點

根據網路層次的不同,無線感測器網路容易受到的威脅:

(1)物理層:主要的攻擊方法為擁塞攻擊和物理破壞。

(2)鏈路層:主要的攻擊方法為碰撞攻擊、耗盡攻擊和非公平競爭。

(3)網路層:主要的攻擊方法為丟棄和貪婪破壞、方向誤導攻擊、黑洞攻擊和匯聚節點攻擊。

(4)傳輸層:主要的攻擊方法為泛洪攻擊和同步破壞攻擊。

(2)無線感測網路和傳統網路擴展閱讀:

一、相關特點

(1)組建方式自由。

無線網路感測器的組建不受任何外界條件的限制,組建者無論在何時何地,都可以快速地組建起一個功能完善的無線網路感測器網路,組建成功之後的維護管理工作也完全在網路內部進行。

(2)網路拓撲結構的不確定性。

從網路層次的方向來看,無線感測器的網路拓撲結構是變化不定的,例如構成網路拓撲結構的感測器節點可以隨時增加或者減少,網路拓撲結構圖可以隨時被分開或者合並。

(3)控制方式不集中。

雖然無線感測器網路把基站和感測器的節點集中控制了起來,但是各個感測器節點之間的控制方式還是分散式的,路由和主機的功能由網路的終端實現各個主機獨立運行,互不幹涉,因此無線感測器網路的強度很高,很難被破壞。

(4)安全性不高。

無線感測器網路採用無線方式傳遞信息,因此感測器節點在傳遞信息的過程中很容易被外界入侵,從而導致信息的泄露和無線感測器網路的損壞,大部分無線感測器網路的節點都是暴露在外的,這大大降低了無線感測器網路的安全性。

二、組成結構

無線感測器網路主要由三大部分組成,包括節點、感測網路和用戶這3部分。其中,節點一般是通過一定方式將節點覆蓋在一定的范圍,整個范圍按照一定要求能夠滿足監測的范圍。

感測網路是最主要的部分,它是將所有的節點信息通過固定的渠道進行收集,然後對這些節點信息進行一定的分析計算,將分析後的結果匯總到一個基站,最後通過衛星通信傳輸到指定的用戶端,從而實現無線感測的要求。

㈢ 協議相比,無線感測器網路的路由協議具有哪些特點

與傳統網路的路由協議相比,無線感測器網路的路由協議具有以下特點:
(1)能量優先
由於節點的能量有限,因此需要考慮節點的能量消耗以及網路能量均衡使用的問題。
(2)基於局部拓撲信息
節點只能獲取局部拓撲信息且資源有限,需要實現簡單高效的路由機制。
(3)以數據為中心
感測器網路通常包含多個感測器節點到少數匯聚節點的數據流,按照對感知數據的需求、數據通信模式和流向等,以數據為中心形成信息的轉發路徑。
(4)應用相關
感測器網路的應用環境千差萬別,需要針對每一個具體應用的需求,設計與之適應的特定路由機制。
根據無線感測器網路路由的特點,現階段WSN路由協議設計要遵從如下原則:
(1)能量利用率優先考慮
無線感測器網路路由協議以節能為目標,採用各種方式減少通信消耗,延長WSN的生存時間。
(2)數據為中心
以數據為中心的路由協議要求採用基於屬性的命名機制,某個節點的故障並不會影響整個協議的運行,提高了網路的強健性。
(3)不影響感測器節點探測精度條件下的數據聚合
通過數據聚合,將多個節點的數據綜合成有意義的信息,提高了感知信息的准確性,同時增強了系統的強健性。
(4)實現節點定位和目標追蹤
通過節點定位,達到路由決策的目的,同時降低整個系統的能量消耗,提高系統的生存時間。

什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能,常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

㈤ 無線感測網路與移動自組網網路相比有哪些不同

Zigbee:全新無線網路數據通信技術 Zigbee技術是隨著工業自動化對於無線通信和數據傳輸的需求而產生的,Zigbee網路省電、可靠、成本低、容量大、安全,可廣泛應用於各種自動控制領域。 Zigbee的由來: 在藍牙技術的使用過程中,人們發現藍牙技術盡管有許多優點,但仍存在許多缺陷。對工業,家庭自動化控制和遙測遙控領域而言,藍牙技術顯得太復雜,功耗大,距離近,組網規模太小等,......而工業自動化對無線通信的需求越來越強烈。正因此,經過人們長期努力,Zigbee協議在2003年中通過後,於2004正式問世了。 Zigbee是什麼: Zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網,每一個Zigbee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站,在整個網路范圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網路節點間的距離可以從標準的75米,到擴展後的幾百米,甚至幾公里;另外整個Zigbee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如,你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個Zigbee控制網路。 不同的是,Zigbee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立,而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個Zigbee"基站"卻不到1000元人民幣;每個Zigbee 網路節點不僅本身可以與監控對對象,例如感測器連接直接進行數據採集和監控,它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料; 除此之外,每一個Zigbee網路節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。 每個Zigbee網路節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的感測器和受控設備,每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。 Zigbee技術的應用領域: Zigbee技術的目標就是針對工業,家庭自動化,遙測遙控,汽車自動化、農業自動化和醫療護理等,例如燈光自動化控制,感測器的無線數據採集和監控,油田,電力,礦山和物流管理等應用領域。另外它還可以對局部區域內移動目標例如城市中的車輛進行定位。(成都西谷曙光數字技術公司的專利技術)。 通常,符合如下條件之一的應用,就可以考慮採用Zigbee技術做無線傳輸: 1. 需要數據採集或監控的網點多; 2. 要求傳輸的數據量不大,而要求設備成本低; 3. 要求數據傳輸可性高,安全性高; 4. 設備體積很小,不便放置較大的充電電池或者電源模塊; 5. 電池供電; 6. 地形復雜,監測點多,需要較大的網路覆蓋; 7. 現有移動網路的覆蓋盲區; 8. 使用現存移動網路進行低數據量傳輸的遙測遙控系統。 9. 使用GPS效果差,或成本太高的局部區域移動目標的定位應用。 Zigbee 技術的特點: 省電:兩節五號電池支持長達6個月到2年左右的使用時間 可靠:採用了碰撞避免機制,同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送數據時的競爭和沖突;節點模塊之間具有自動動態組網的功能,信息在整個Zigbee網路中通過自動路由的方式進行傳輸,從而保證了信息傳輸的可靠性。 時延短:針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短。 網路容量大:可支持達65000個節點。 安全:ZigBee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,加密演算法採用通用的AES-128。 高保密性:64位出廠編號和支持AES-128加密 Zigbee的發展前景: Zigbee技術和RFID 技術在2004年就被列為當今世界發展最快,市場前景最廣闊的十大最新技術中的兩個。關於這方面的報道,你只需在網路,或GOOGLE搜索欄中鍵入"Zigbee",你就會看到大量的有關報道。總之,今後若干年,都將是Zigbee技術飛速發展的時期。 Zigbee技術在我國的應用情況: 盡管,國內不少人已經開始關注Zigbee這們新技術,而且也有不少單位開始涉足Zigbee技術的開發工作,然而,由於Zigbee 本身是一種新的系統集成技術,應用軟體的開發必須和網路傳輸,射頻技術和底層軟硬體控制技術結合在一起。因而深入理解這個來自國外的新技術,再組織一個在這幾個方面都有豐富經驗的配套的隊伍,本身就不是一件容易的事情,因而,到目前為止,國內目前除了成都西谷曙光數字技術有限公司,真正將Zigbee技術開發成產品,並成功地用於解決幾個領域的實際生產問題而外,尚未見到其它報道。 Zigbee 和現有移動網(GPRS,CDMA-1X)的比較: 1. 無網路使用費:使用移動網需要長期支付網路使用費,而且是按節點終端的數量計算的,而Zigbee沒有這筆費用; 2. 設備投入低:使用移動網需要購買移動終端設備,每個終端的價格在人民幣1000元上下,而使用Zigbee 網路,不僅Zigbee網路節點模塊(相當於基站)費用每隻人民幣不到1000元,而且,主要使用的網路子節點(相當於手機)的價格還要低得多; 3. 通信更可靠:由於現有移動網主要是為手機通信而設計的,盡管CDMA-1X和GPRS可以進行數據通信,但實踐發現,不僅通信數率比設計速率低很多,而且數據通信的可靠信也存在一定的問題。而Zigbee網路則是專門為控制數據的傳輸而設計的,因而控制數據的傳輸具有相當的保證。 4. 高度的靈活性和低成本:首先,通過使用覆蓋距離不同,功能不同的Zigbee網路節點,以及其它非Zigbee系統的低成本的無線收發模塊,建立起一個Zigbee局部自動化控制網,(這個網路可以是星型,樹狀,網狀及其共同組成的復合網結構)再通過互聯網或移動網與遠端的計算機相連,從而實現低成本,高效率的工業自動化遙測遙控; 5. 比起現有的移動網來,盡管Zigbee僅僅只是一個區域網,覆蓋區域有限,但它卻可以與現有的移動網,互聯網和其它通信網路相連接,將許多Zigbee區域網相互連成為一個整體。有效的解決移動網的盲區覆蓋問題:我們知道,現有移動網路在許多地方存在盲區,特別是鐵路,公路,油田,礦山等野外,更是如此。而增加一個移動基站或直放站的費用是相當可觀的,此時使用Zigbee網路進行盲區覆蓋不僅經濟有效,而且往往是現在唯一可行手段。 Zigbee與現有數傳電台的比較: 1. 可靠性高:由於Zigbee模塊的集成度遠比一般數傳電台高,分離元器件少,因而可靠性更高; 2. 使用方便安全:因為集成度高,比起一般數傳電台來,Zigbee收法模塊體積可以做得很小,而且功耗低,例如成都西谷公司遠距離傳輸模塊(2-5公里),最大發射電流比一個CDMA手機還要小許多,因而很容易集成或直接安放在到設備之中,不僅使用方便,而且在戶外使用時,不容易受到破壞; 3. 抗干擾力強,保密性好,誤碼率低:Zigbee收發模塊使用的是2.4G 直序擴頻技術,比起一般FSK, ASK和跳頻的數傳電台來,具有更好的抗干擾能力,和更遠的傳輸距離; 4. 免費頻段:Zigbee使用的是免費頻段,而許多數傳電台所使用的頻段不僅需要申請,而且每年都需要向國家無委會交納相當的頻率使用費。 5. 價格低: Zigbee數傳模塊的價格只有具有類似功能的數傳電台的幾分之一;(2.4G,250kps,3-5公里距離DSSS 數傳模塊每隻不到1000元人民幣) 怎樣利用Zigbee盡快產生效益: 為了讓大家能更快更好的將Zigbee技術用於解決不同應用領域的實際問題,而不需要深入了解Zigbee網路本身是如何來工作的,從而大大縮短你系統集成的時間,迅速給你帶來實際經濟效益。 成都西谷曙光數字技術有限公司專門向用戶提供Zigbee無線網路平台的演示/應用套件,和具體應用開發培訓。 這個套件包括: 1). 5個標準的演示/應用模塊(其中一個用作為與計算機相連的網關節點); 2). 電池,天線等附件; 3). Zigbee網路功能演示軟體; 4). 每個模塊提供兩個USART介面; 5). 一個標準的串口通信協議,用於將應用模塊與你的計算機和感測器相連。如果我們的標准串口協議不能滿足你具體應用的需要,原則上,我們可以根據你的具體要求加以修改。 利用這個套件,你可以完全按照有線網路連接來編制你的應用程序;將實際上的無線網路,當作一個一般的有線網路來加以利用。 這個套件,具有如下演示功能: 1. 演示Zigbee網路本身所具有的自動動態組網功能; 2. 演示網路中數據傳輸自動路由,以及數據如何在網路中傳輸的功能; 3. 顯示網路無線鏈路連接狀況,以及每個網路節點實際數據傳輸統計的功能,; 4. 演示整個網路的多種數據採集功能; 5. 演示控制中心對遠端網路節點的控制功能; 6. 更重要的是,它除了具有如上的演示功能外,它還可用於實際網路布置中檢查無線鏈路連接狀況,對現場網路節點的具體布置效果進行評估和調整。這個套件中的每個模塊提供兩個USART介面,供用戶直接編寫自己的應用程序和它用。這樣,用戶可根據自己實際應用的需要,確定所需的網路節點數量和遠端的具體設置後,就可以編寫具體應用程序軟體。當你的軟體開發工作完成後,就可以直接使用我們提供的標准模塊進行現場安裝設置後,就可以工作了。

㈥ 移動通信網和無線感測網路的區別是什麼

您好,移動通信網使用無線技術,實現大范圍組網運營,服務眾多客戶的公眾通信網路。實現「5W」的通信。有專門的技術聯盟,ITU組織負責系統技術融合和技術規范,報告設備商、運營商,隨著移動互聯網發展,可以拓展到個人和小公司來參與,不如OTT、APP應用,所謂的輕資產公司運作。移動網原本以人為中心,現在可以演化到物聯網。無線感測網路:該網路也使用無線技術,一般通信距離小,網路覆蓋范圍小,傳輸數據小,它的核心是服務於物,這個物就是感測器,使用的技術ZigBee(物聯網技入層技術),紅外技術,藍牙技術,FRID(無線識別卡,非接觸技術,公交卡等)。謝謝。

㈦ 無線感測網路與Internet網路的區別

無線感測網路是通過無線通訊的方式連接了眾多感測器節點,我們俗稱的 「物聯網」就是一種無線感測網路類型。而網際網路是眾多計算機終端組成的網路。他們之間有相似性,但具體的工作原理又不同。

㈧ 為什麼傳統網路的mac協議不適用於無線感測器網路呢

沒有統一的MAC協議分類方式,但是大體依據標准分為三種,如根據網路拓撲結構方式(分布式和集中式控制);使用單一或多信道方式;採用固定分配信道還是隨機訪問信道方式。
已有的參考文獻也將無線感測器網路MAC協議分為三類:確定性分配、競爭佔用和隨機訪問。前兩者不是感測器網路的理想選擇。因為TDMA固定時隙的發送模式功耗過大,為了節省功耗,空閑狀態應關閉發射機。競爭佔用方案需要實時監測信道狀態也不是一種合理的選擇。隨機介質訪問模式比較適合於無線感測網路的節能要求。
下面介紹根據信道分配使用方式,將無線感測器網路MAC協議分為基於無線信道隨機競爭方式和時分復用方式及基於時分和頻分復用等其他混合方式三種。
1) 無線信道隨機競爭接入方式(CSMA)
節點需要發送數據時採用隨機方式使用無線信道,典型的如採用載波監聽多路訪問(CSMA)的MAC協議,需要注意隱藏終端和暴露終端問題,盡量減少節點間的干擾。
2) 無線信道時分復用無競爭接入方式(TDMA)
採用時分復用(TDMA)方式給每個節點分配了一個固定的無線信道使用時段,可以有效避免節點間的干擾。
3) 無線信道時分/頻分/碼分等混合復用接入方式(TDMA/FDMA/CDMA)
通過混合採用時分和頻分或碼分等復用方式,實現節點間的無沖突信道分配策略。