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1.初識傳感器網(wǎng)絡
無線網(wǎng)絡可分為兩種。一種是有基礎設施的網(wǎng)絡，需要固定基站，比如手機通信這種無線蜂窩網(wǎng)就需要高大的天線和大功率基站來支持；一種是無基礎設施網(wǎng)包括移動Ad Hoc網(wǎng)絡和無線傳感器網(wǎng)絡（WSN），這種網(wǎng)絡節(jié)點是分布式的沒有固定基站，注意它仍然是有基站的只是沒有專門的固定基站。Ad Hoc網(wǎng)絡指的是無線自組織網(wǎng)絡，移動Ad Hoc網(wǎng)絡的終端是快速移動的。而無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點是靜止的或者移動很慢。無線傳感器網(wǎng)絡的*定義是WSN是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構成的無線網(wǎng)絡。從中可以看出傳感器網(wǎng)絡主要負責的是數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸三種功能，分別對應的是傳感器技術、計算機處理技術和無線通信技術。由于傳感器網(wǎng)絡節(jié)點通信方式一般都是采用無線通信方式，故傳感器網(wǎng)絡代表的就是無線傳感器網(wǎng)絡。
傳感器網(wǎng)絡中的部分節(jié)點或全部節(jié)點可以慢速移動，拓撲結構會隨著節(jié)點的移動而不斷地動態(tài)變化。節(jié)點之間是以Ad Hoc方式進行通信，每個節(jié)點都可以充當路由器的角色，并且都具備動態(tài)搜索、定位和恢復連接的能力。從用戶的角度來看，無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點（類似于網(wǎng)關）和管理節(jié)點組成。從網(wǎng)絡功能來看每個傳感器節(jié)點都具有信息采集和路由的雙重功能，它不僅進行本地信息收集和數(shù)據(jù)處理外還要存儲、管理和融合其他節(jié)點轉發(fā)過來的數(shù)據(jù)，同時與其他節(jié)點協(xié)作完成一些功能。下圖是傳感器網(wǎng)絡的一個系統(tǒng)原理圖，大量的傳感器節(jié)點分布在監(jiān)測區(qū)域，通過自組織的方式構成網(wǎng)絡，傳感器節(jié)點對對探測信息進行初步處理后將以多跳中繼的方式傳送給匯聚節(jié)點，然后再通過衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)等途徑將信息傳給管理節(jié)點也就是終端用戶。終端用戶也可通過管理節(jié)點對傳感器網(wǎng)絡進行管理和配置，比如發(fā)布監(jiān)測任務等。
傳感器節(jié)點由處理器、射頻部分、探測部分組成，處理器完成計算與控制功能，射頻部分完成無線通信傳輸功能，探測部分完成數(shù)據(jù)采集功能。匯聚節(jié)點則不需要探測部分，只要有處理器模塊與射頻模塊即可。但是匯聚節(jié)點通常具有較強的處理器模塊，包括增強的計算處理、存儲處理、通信能力。它既可以是一個具有足夠能量供給和更多內(nèi)存資源與計算能力的增強型傳感器節(jié)點，也可以是一個帶有無線通信接口的網(wǎng)關設備（只負責數(shù)據(jù)轉換）。它完成傳感器網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換。
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