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

无线传感网,Wireless Sensor Network（MSN）,主要内容,什么是无线传感网 无线传感网的主要特点 无线传感网的应用领域 无线传感网的一些技术难题 基于IEEE802.15.4和 ZigBee 的传感网,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。2003年被著名的technology Review 杂志评为未来十大新兴技术之首目标：wireless everywhere，无线无处不在,三种类型的节点，密集网络自组织多跳路由,cluster,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,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,低功耗：（蜂窝以带宽利用率为中心）因为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ZigBee,IEEE IEEE802.15.4定义了PHY和MAC层标准 IEEE1451 定义传感器的接口 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,ZigBee与其它网络的比较,PHY层,MAC 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 slot,Sleep,MAC 层降低功耗的机制,ZigBee 网络层,定义3种类型节点：pan coordinator，full funtion device，reduced function device拓扑结构：,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,ZigBee 于2004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！,