（大学课件）研究生信息通信-无线传感网Wireless-Sensor-Network-.ppt

1、 无线传感网无线传感网 Wireless Sensor Network（MSN）主要内容主要内容 l 什么是无线传感网l 无线传感网的主要特点l 无线传感网的应用领域l 无线传感网的一些技术难题l 基于IEEE802.15.4和 ZigBee 的传感网什么是无线传感网什么是无线传感网 无线传感网是一种集成了微型传感器，无线通信模块和信息处理模块的新型信息获取和处理网络，是随着微电子技术、智能传感器、无线通信与网络技术的高速发展和广泛应用而发展起来的一种网络。主要涉及射频，网络技术和智能传感技术。2019年被著名的technology Review 杂志评为未来十大新兴技术之首目标：wirele

2、ss everywhere，无线无处不在Multi-hopNodeRelayGateWayInternet,卫星或者移动通信监控中心NodeNodeu三种类型的节点，密集u网络自组织u多跳路由 cluster电源和功耗管理单元电源和功耗管理单元微控制器无线通信模块 传感器接口A/D传感器网络节点的基本结构网络节点的基本结构无线传感网的特点无线传感网的特点 自组网，无须搭建，灵活方便 节点多而密集，节点电池供电 信息采用多跳传输，类似存储转发 以数据为中心 低成本；节点硬件资源和数据处理能力有限 低速率网络无线传感网的一些技术难题无线传感网的一些技术难题 低功耗 ：（蜂窝以带宽利用率为中心）因为

3、电池供电且节点多不便于更换，而生命期要长决定了：MAC 层要简单 网络层要尽量减少握手，使用低复杂性的定时方案 数据融合技术 ：需要一定的分布式数据处理算法 节点定位技术等应用应用应用范围非常广阔，包括：军事上 抢险和救灾等需要快速组网的场合 监控：如环境，桥梁，医疗等 智能家居IEEE802.15.4和和ZigBeeu IEEE IEEE802.15.4定义了PHY和MAC层标准 IEEE1451 定义传感器的接口u ZigBee联盟 freescale，chipcon，phlips，ember，sumsung，贺立讯，华为等知名公司积极参与 定义网络层和以上的各层协议无线传感网协议结构无线

4、传感网协议结构ZigBee与其它网络的比较与其它网络的比较PHY层层MAC 层层定义4种帧：beacon，data，ACK，command两种共享信道机制：竞争型 ：CSMA-CA（类似 WLAN）无竞争型：GTS定义了两类地址：IEEE 64位全局地址 16 位短地址Beacon CSMA-CA/GTS Time slotSleepMAC 层降低功耗的机制层降低功耗的机制ZigBee 网络层网络层定义3种类型节点：pan coordinator，full funtion device，reduced function device拓扑结构：PAN coordinatorFull Functi

5、on DeviceStarMeshCluster TreeReduced function device路由协议路由协议路由协议基本上可以分为两种：平面式路由：节点地位平等，易扩展 聚集型路由：分成簇，由簇首节点转发信息由ZigBee定义的拓扑结构可以看出传感网趋向于使用聚集型路由算法发展现状及未来发展现状及未来 ZigBee 于2019年底已经完成了初始版本的协议制定工作 chipcon，freescale分别生产出符合802.15.4标准的低功耗射频芯片 许多公司已经推出一些开发板和平台 由于广阔的市场前景，大公司的积极参与，让我们拭目以待一个无处不在的无线网络！Any Question？Thanks for attention！