① 無線感測器網路結構
無線感測器網路通常由三種主要組件組成:感測器節點(EndDevice)、匯聚節點(Router)和管理節點(Coordinator)。這些節點協同工作,構建起一個能夠自組織的網路結構。
感測器節點廣泛分布在監測區域,它們的性能相對較弱,主要依靠小容量電池供電。這些節點負責收集本地信息,處理數據,並作為數據傳輸的中繼。在數據傳輸過程中,感測器節點會接收並轉發數據,經過多跳傳輸最終匯集到匯聚節點。
匯聚節點則扮演著重要的角色,它們具有較強的處理、存儲和通信能力,是無線感測器網路與外部網路(如互聯網或衛星)的連接點。匯聚節點不僅負責協議轉換,還接收管理節點發布的監測任務,並將WSN收集的數據轉發到外部網路。此外,匯聚節點有時具備增強功能,能夠對獲取的信息進行分析,包括程序代碼、路由協議和密鑰等敏感信息,並可能對程序代碼進行修改和載入。
管理節點是無線感測器網路的控制中心,用於動態管理整個網路。感測器網路的所有者通過管理節點來訪問和控制網路資源,實現對網路的配置和任務分配。
(1)無線感測器網路各部分主要功能擴展閱讀
微機電系統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統(System on Chip, SoC)、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展,孕育出無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN),並以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。無線感測器網路是由部署在監測區域內大量的廉價微型感測器節點,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網路。
② 無線感測器網路的基本組成包括
無線感測器網路的基本組成包括:
感測器節點:
- 是無線感測器網路的核心部分,負責感知和採集環境中的物理量和化學量。
- 通常由感測器、數據處理單元、通信模塊和電源組成。
- 感測器節點需具備低功耗、小尺寸、高可靠性和高精度等特點。
通信模塊:
- 負責感測器節點之間的通信。
- 通過無線信號進行通信,實現分布式節點之間的數據傳輸和協作。
- 通常包括無線通信晶元、數據機、天線和射頻模塊等組件。
數據處理中心:
- 負責接收和處理感測器節點發送的數據。
- 可以是一個簡單的伺服器或一個專門的數據中心。
- 需具備高速數據處理能力、存儲能力和數據安全性等特點。