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无线传感器网络的研究内容综述
作者：唐骏一来源：《中小企业管理与科技下旬刊》2013年第02期
摘要：无线传感器网络具有广泛的应用前景，且能够实现多种功能，因而是当前学术研究的一个重点领域。本文介绍了无线传感器网络的体系结构和组网特点，详细分析了当前无线传感器网络中各层次的通信协议。
关键词：无线传感器网络体系结构组网特点通信协议
1无线传感器网络结构
无线传感器网络的典型结构为自组多跳网络。该网络中的节点同时具有传感、信息处理以及无线通信功能，每个节点通过多跳路由连接到无线网关，通过无线网关实现与监控终端的通信。鉴于节点的属性限制，其通信距离较短，因此必须使用多跳路由，且节点数量要多，分布要密集。
2无线传感器网络特点
无线传感器网络具有如下几方面特点。①硬件功能有限。由于节点体积较小、价格相对低廉且要求运行的功耗较低，故其在性能方面要比通用的计算设备差很多。②续航时间有限。该方式为电池供电，且节点体积较小，分部环境较复杂，因而无法为电池充电或者为节点更换电池，一旦能源消耗完毕，该节点也就死亡，因此在传感器网络的设计中，一切以节能为前提。③自组织性。无线传感器网络的覆盖都是由节点自助完成的，不需要依赖任何支撑网络设施。④无中心性。网络中所有节点都是相对独立和平等的，任意节点的离开或加入都不会影响整个网络的运行。⑤多跳路由。无线传输网络中的节点只能在小范围内进行通信，因而若希望实现与网关或者外围监控终端的通信则必须通过其他节点进行路由实现。⑥节点数量庞大，网络分布密集。在某一区域进行无线传感器网络部署时需要使用大量的节点来维持网络的容错性和抗毁性。
3无线传感器网络协议层次
无线传感器网络的通信协议主要分为物理层、链路层、网络层和传输层。对于这些协议需要进行具体讨论，现有的如IEEE8021x协议无法在无线传感器网络中应用。
31物理层物理层的主要作用为产生载波对所需传输的数据进行调制与解调。当前时期对物理层节点的设计思路主要有两种，一种为使用MEMS和集成电路技术等对节点的微处理器、传感器等模块进行设计；另一种为使用现有的商业元器件进行节点构建。
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在物理层的无线通信方面，可选择的载波媒体有红外线、激光、电磁波等。其中，红外线频段为开放频段，无电磁干扰，具有性价比优势；激光则在通信保密性能和传输速度方面具有优势，但是这两种方式均要求r