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论述无线传感器网络原理

发布时间: 2022-07-03 00:58:10

1. 【高分】无线传感器网络S-MAC协议的原理及算法

本文根据《中国银联直联POS终端规范》的阐述,用C语言编程实现,该算法在实际的商业POS终端中使用。POS终端采用ECB的加密方式,简述如下:

a) 将欲发送给POS中心的消息中,从消息类型(MTI)到63域之间的部分构成MAC

ELEMEMENT BLOCK (MAB)。

b) 对MAB,按每8个字节做异或(不管信息中的字符格式),如果最后不满8个字

节,则添加“0X00”。

示例 :

MAB = M1 M2 M3 M4

其中:

M1 = MS11 MS12 MS13 MS14 MS15 MS16 MS17 MS18

M2 = MS21 MS22 MS23 MS24 MS25 MS26 MS27 MS28

M3 = MS31 MS32 MS33 MS34 MS35 MS36 MS37 MS38

M4 = MS41 MS42 MS43 MS44 MS45 MS46 MS47 MS48

按如下规则进行异或运算:

MS11 MS12 MS13 MS14 MS15 MS16 MS17 MS18

XOR) MS21 MS22 MS23 MS24 MS25 MS26 MS27 MS28

---------------------------------------------------

TEMP BLOCK1 = TM11 TM12 TM13 TM14 TM15 TM16 TM17 TM18

然后,进行下一步的运算:

TM11 TM12 TM13 TM14 TM15 TM16 TM17 TM18

XOR) MS31 MS32 MS33 MS34 MS35 MS36 MS37 MS38

---------------------------------------------------

TEMP BLOCK2 = TM21 TM22 TM23 TM24 TM25 TM26 TM27 TM28

再进行下一步的运算:

TM21 TM22 TM23 TM24 TM25 TM26 TM27 TM28

XOR) MS41 MS42 MS43 MS44 MS45 MS46 MS47 MS48

---------------------------------------------------

RESULT BLOCK = TM31 TM32 TM33 TM34 TM35 TM36 TM37 TM38

c) 将异或运算后的最后8个字节(RESULT BLOCK)转换成16 个HEXDECIMAL:

RESULT BLOCK = TM31 TM32 TM33 TM34 TM35 TM36 TM37 TM38

= TM311 TM312 TM321 TM322 TM331 TM332 TM341 TM342 ||

TM351 TM352 TM361 TM362 TM371 TM372 TM381 TM382

d) 取前8 个字节用MAK加密:

ENC BLOCK1 = eMAK(TM311 TM312 TM321 TM322 TM331 TM332 TM341 TM342)

= EN11 EN12 EN13 EN14 EN15 EN16 EN17 EN18

e) 将加密后的结果与后8 个字节异或:

EN11 EN12 EN13 EN14 EN15 EN16 EN17 EN18

XOR) TM351 TM352 TM361 TM362 TM371 TM372 TM381 TM382

------------------------------------------------------------

TEMP BLOCK= TE11 TE12 TE13 TE14 TE15 TE16 TE17 TE18

f) 用异或的结果TEMP BLOCK 再进行一次单倍长密钥算法运算。

ENC BLOCK2 = eMAK(TE11 TE12 TE13 TE14 TE15 TE16 TE17 TE18)

= EN21 EN22 EN23 EN24 EN25 EN26 EN27 EN28

g) 将运算后的结果(ENC BLOCK2)转换成16 个HEXDECIMAL:

ENC BLOCK2 = EN21 EN22 EN23 EN24 EN25 EN26 EN27 EN28

= EM211 EM212 EM221 EM222 EM231 EM232 EM241 EM242 ||

EM251 EM252 EM261 EM262 EM271 EM272 EM281 EM282

示例 :

ENC RESULT= %H84, %H56, %HB1, %HCD, %H5A, %H3F, %H84, %H84

转换成16 个HEXDECIMAL:

“8456B1CD5A3F8484”

h) 取前8个字节作为MAC值。

取”8456B1CD”为MAC值。

2. 传感器中,无线传感器网络的定义,目的,起源是什么

无线传感器网络的定义是:由大量、静止或移动的传感器节点,以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是以协作的方式感知、采集、处理和传输在网络覆盖区域内被感知对象的信息,并把这些信息发送给用户。无线传感器网络起源于美国军方的研究,它具有自组织、无中心、动态性、多跳网络、硬件资源有限、能量受限、大规模网络、以数据为中心的特点,综合了传感器技术、嵌入式计算技术、网络与通信技术、分布式信息处理技术等多种技术,体现了多个学科的相互融合。

3. 传感器网络的原理

传感器网络的每个节点除配备了一个或多个传感器之外,还装备了一个无线电收发器、一个很小的微控制器和一个能源(通常为电池)。单个传感器节点的尺寸大到一个鞋盒,小到一粒尘埃。传感器节点的成本也是不定的,从几百美元到几美分,这取决于传感器网络的规模以及单个传感器节点所需的复杂度。传感器节点尺寸与复杂度的限制决定了能量、存储、计算速度与频宽的受限。
在计算机科学领域,传感器网络是一个研究热点,每年都会召开很多的研讨会和国际会议。

4. 什么是无线传感器网络

无线传感器是有接收器和发射器。接收器上可以接多个传感器的。输送都是两三百米、频率是2.4GHz。如果需要传输更远的距离的话就需要跳频了。这样整个形式就是无线传感器的网络了。

5. 有谁知道无线传感器工作原理是什么

长沙盛恩自动化设备;无线传感器工作原理:
WSN一般都包括一台主机或者“网关”,其通过一个无线电通信链路与大量无线传感器进行通信。数据收集工作在无线传感器节点完成,被压缩后,直接传输给网关,或者如果有要求,也可以利用其他无线传感器节点来将数据传递给网关。之后,网关保证该数据是系统的输入数据。
每个无线传感器都被看作一个节点,拥有无线通信能力,同时还具有一定的信号处理与网络数据的智能。根据应用的类型,每个节点都可以有一个指定的地址。下图显示了某个节点的通用结构图。它一般会包括一个传感装置、一个数据处理微控制器,以及一个无线连接RF模块。根据不同的网络定义,RF模块可以起到一个简单发射器或者收发器(TX/RX)的作用。进行节点设计时,注意电流消耗和处理能力非常的重要。微控制器的内存非常依赖于所使用的软件栈。

6. 无线传感器原理是什么,怎么实现的,真的可以将数据远距离传输监控

信立科技无线传感器在行业内是非常有口碑的,要问无线传感器原理,其实就是将传感器采集的数据通过无线通信的方式收集并传输相当一段距离到达电脑、手机、平板等显示终端,达到监测的目的。如你所说的车间温度控制,就是将几个无线温度传感器分布在重要的监测地点,然后通过无线管理装置将无线温度传感器采集的数据收集并传输到终端,当然无线温度传感器之间也可以相互传输,传输有网状网络和星状网络。相对而言当然比互联网简单,但是非常的适用,远距离传输,不需要人员经常去测试,也减少了主观上的失误。

7. 无线传感器定义及其应用实例解析

无线传感器,看到这个代名词,我想大多数人是一头雾水,一脸表现出很茫然的样子。这也并不奇怪,无线传感器,目前还只运用于一些大型检测工作中,自然而然,能够接触到它的也就只是一些专业的工作人员了。比如它可以监测地震,然后将监测到的信息通过无线网络传输到检测中心的无线网卡,直接送入到计算机里边儿。既然我们对它有这么多的疑惑,那接下来我就将向大家介绍介绍什么是无线传感器定义以及它的一些应用实例。

无线传感器的组成模块封装在一个外壳内,在工作时它将由电池或振动发电机提供电源,构成无线传感器网络节点,由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点,通过自组织的方式构成网络。它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关,直接送入计算机,进行分析处理。如果需要,无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大,滤波等调理电路后,送到模数转换器,转变为数字信号,送到主处理器进行数字信号处理,计算出传感器的有效值,位移值等。


桥梁健康检测及监测

桥梁结构健康监测(SHM)是一种基于传感器的主动防御型方法,可以弥补目前安全性能十分重要的结构中,把传感器网络安置到桥梁、建筑和飞机中,利用传感器进行SHM是一种可靠且不昂贵的做法,可以在第一时间检测到缺陷的形成。这种网络可以提早向维修人员报告在关键结构中出现的缺陷,从而避免灾难性事故。

粮仓温湿度监测

无线传感器网络技术在粮库粮仓温度湿度监测领域应用最为普遍,这是由于粮库粮仓温度湿度的测点多,分布广,使用纵横交错的信号线会降低防火安全系数,应用无线传感器网络技术具有低功耗,低成本,布线简单,安装方便,易于组网,便于管理维护等特点。


混凝土浇灌温度监测

在混凝土施工过程中,将数字温度传感器装入导热良好的金属套管内,可保证传感器对混凝土温度变化作出迅速的反应。每个温度监测金属管接入一个无线温度节点,整个现场的无线温度节点通过无线网络传输到施工监控中心,不需要在施工现场布放长电缆,安装布放方便,能够有效解决温度测量点因为施工人员损坏电缆造成的成活率较低的问题.


地震监测

通过使用由大量互连的微型传感器节点组成的传感器网络,可以对不同环境进行不间断的高精度数据搜集。采用低功耗的无线通信模块和无线通信协议可以使传感器网络的生命期延续很长时间。保证了传感器网络的实用性。

无线传感器网络相对于传统的网络,其最明显的特色可以用六个字来概括即:“自组织,自愈合”。这些特点使得无线传感器网络能够适应复杂多变的环境,去监测人力难以到达的恶劣环境地区。BEETECH无线传感器网络节点体积小巧,不需现场拉线供电,非常方便在应急情况下进行灵活部署监测并预测地质灾害的发生情况。


建筑物振动检测

建筑物悬臂部分不会因为旁边公路及地铁交通所引发的振动而超过舒适度的要求;通过现场测量,收集数据以验证由公路及地铁交通所引发的振动与主楼悬臂振动之相互关系;同时,通过模态分析得到主楼结构在小振幅脉动振动工况下前几阶振动模态的阻尼比,为将来进行结构的小振幅动力分析提供关键数据。


以上这些看起来很“翻番复杂”的文字呢,就是对无线传感器定义以及它的一些应用实例的解析了,这些也都是我所能了解到的知识信息了,对于无线传感器还有很多与其相关的知识信息,但是在这里我也只能给大家提供这么多了。虽然在我们的日常生活中并不会亲身接触到无线传感器,但是它却一直在我们的身边,给予我们帮助,为我们“保驾护航”。

8. 简述无线传感器网络DD路由协议工作原理

传统路由协议在选择最优路径时,很少考虑节点的能量消耗问题。而无线传感器网络中节点的能量有限,延长整个网络的生存期成为传感器网络路由协议设计的重要目标,因此需要考虑节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题

9. 什么是无线传感器网络

无线传感器的无线传输功能,常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
与传统有线网络相比,无线传感器网络技术具有很明显的优势特点,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。