无线传感器网络.ppt
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1、无线传感器网络现在学习的是第1页,共23页基于地理位置的路由协议一:引言二:基本思想三:信标发送机制四:局部优化问题五:边界转发六:扩展分析七:优缺点现在学习的是第2页,共23页引言无线传感器网络(WSN)综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,这些信息通过无线方式被发送,并以自组多跳的网络方式传送到终端 用户,让观察者知道何时何地发生何种事情现在学习的是第3页,共23页引言n一个典型的传感器网络结构包括传感器节点(Nodes)、汇聚节点(Sink)、基础设施网络(因特网
2、或卫星)以及传感器网络管理者(User).n传感器节点:它都其有数据采集、数n据处理和数据传输的功能。现在学习的是第4页,共23页引言n传感网特点:n电源能址有限性n拓扑结构动态变化性n节点自组织性n寻址以数据为中心n通信能力有限,受外界干扰较大n计算能力有限n传感器节点数量巨大、分布范围广、感知数量大现在学习的是第5页,共23页引言n协议栈结构:感器网络由物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、能量管理平面、移动性管理平而和任务竹理平面八个部分组成。现在学习的是第6页,共23页引言n数据量路层:传感器节点的能耗四个来源:空闲侦听、冲突、串扰、控制开销n网络层路由协议:n平面路由协议n层次
3、路由协议现在学习的是第7页,共23页引言随着定位技术的发展,节点可以方便地获得自己的地理位置信息,地理位置路由就是以这些位置信息作为路由选择的依据,并按照一定的转发策略把数据发送到目的节点。现在学习的是第8页,共23页基本思想nGPSR(GreedyPerimeterStatelessRouting)路由算法是使用地理位置信息实现路由的一种算法,它使用贪婪算法建立路由。当节点S需要向节点D转发数据分组的时候,它首先在自己所有的邻居节点中选择一个距离D最近的节点作为数据分组的下一跳,然后将数据分组传送给它。该过程一直重复,直到数据分组到达目的节点D或者某个最佳主机。在发生最佳主机问题的时候,数据
4、分组采用边界转发的策略来实现路由。现在学习的是第9页,共23页信标发送机制GPSR周期性地向所有邻居节点发送信标(Beacon)信号,来得到需要用到的邻居节点的信息。该信标信号中包含了节点的标识和节点的地理位置信息,信标采用广播的方式发送,节点广播域中所有的邻居节点都会收到该信标信号。GPSR采用了一种随机选取信标发送间隔的策略,一个节点前后两次发送信标的时间间隔在0.5B,1.5B上服从均匀分布,其中B为发送信标的平均时间间隔。采用该方法,可以降低多个邻居节点发送信标信号时的冲突率。采用周期性地发送信标信号地方式,可以检测到是否有邻居节点远离或者新节点的加入。现在学习的是第10页,共23页局
5、部优化问题nGPSR路由算法使用了贪婪转发机制,贪婪转发的最大缺点就是会导致局部最优化问题,如图1所示。在该图中,源节点为S,目的节点为D。在前两跳中采用贪婪算法,数据分组到达中间节点F。从图中可以看出,虽然经过节点F存在一条从S到D的路径,但由于在F传输范围内的所有节点中,F距离目的节点D最近,根据贪婪算法节点F将选择自己作为数据分组的下一跳,这样数据分组将不能到达目的节点D,这就是局部最优化(Localoptimum)问题,节点F被称为最佳主机。针对这种情况,GPSR协议提出了边界转发(PerimeterForwarding)策略,该策略作为贪婪转发的一个补充。现在学习的是第11页,共23
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- 无线 传感器 网络
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