75第一章 无线传感器网络概述

无线传感器网络技术导论主讲教师：刘志龙教学单位：数字化管理中心联系方式：13526624725QQ：287681440引言无线传感器节点•无线传感器网络是当前国际上备受关注的由多学科交叉的新兴前沿研究热点领域。•美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时，无线传感器网络被列为第一。•美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变革。•可以预计，无线传感器网络的发展和广泛应用，将对人们的社会生活和产业变革带来极大的影响和产生巨大的推动。3无线传感器网络4UbiquitousSensorNetworks物理InternetYearLog(peoplepercomputer)NumberCrunchingDataStorageProductivityInteractiveMainframeMinicomputerWorkstationPCLaptopPDAStreaminginformationtoandfromphysicalworldCellularphone教学内容（1）第2章无线传感器网络关键技术无线传感器节点第1章无线传感器网络概述第3章无线传感器网络操作系统第4章无线传感器网络数据管理技术第5章无线传感器网络中间件技术教学内容（2）第7章无线传感器网络接入技术无线传感器节点第6章无线传感器网络安全第8章无线多媒体传感器网络第9章无线传感器网络的应用上课方式无线传感器节点课程情况：共60学时，其中理论教学20学时，上机40学时上课时间及地点：周一下午5-6节（理论教学）教学楼B204周四下午5-8节（上机）8机房考核方式无线传感器节点课程性质：专业必修课考核方式：平时成绩占50%（考勤15%、回答问题10%、作业10%、上机情况15%）考试成绩占50%第1章无线传感器网络概述第一章无线传感器网络概述1.11.2无线传感器网络体系结构与特点无线传感器节点无线传感器网络协议栈1.31.41.5无线传感器网络的应用领域无线传感器网络的发展历史无线传感器网络面临的挑战1.61.1无线传感器网络的地位11.1无线传感器的基本概念21.1无线传感器网络体系结构31.1无线传感器网络体系结构4任任任任任任任任任任Sink任任任任任任任任任任任任任任任任1.1无线传感器网络的特点51.1无线传感器网络的特点无线传感器网络特点应用相关性以数据为中心的网络网络动态性强无中心和自组织大规模性且具有自适应性6无线传感器网络特点第一章1.11.2无线传感器网络体系构与特点无线传感器节点无线传感器网络协议栈1.31.41.5无线传感器网络的应用领域无线传感器网络的发展历史无线传感器网络面临的挑战1.61.2无线传感器网络节点无线传感器节点的硬件部分一般由传感器模块、中央处理器模块、无线通信模块和能量供应模块4部分组成。传感器模块各类传感器部件中央处理器模块8/16位微处理器存储器无线通信模块ZigBee射频芯片天线部件能量供应模块11.2无线传感器网络节点21.2无线传感器网络节点UbiCell节点的传感面板实物31.2无线传感器网络节点的特点无线传感器网络节点特点可靠性通信能力有限传感器节点计算和存储能力有限传感器节点体积小，能量有限4无线传感器网络节点的特点1.2无线传感器网络节点无线传感器节电产品3第一章1.11.2无线传感器网络体系结构与特点无线传感器节点无线传感器网络协议栈1.31.41.5无线传感器网络的应用领域无线传感器网络的发展历史无线传感器网络面临的挑战1.61.3无线传感器网络协议栈11.3无线传感器网络协议栈无线传感器网络协议栈应用层传输层网络层数据链路层物理层能量管理平台移动管理平台任务管理平台21.3无线传感器网络协议栈11.3无线传感器网络协议栈1第一章1.11.2无线传感器网络体系结构与特点无线传感器节点无线传感器网络协议栈1.31.41.5无线传感器网络的应用领域无线传感器网络的发展历史无线传感器网络面临的挑战1.61.4无线传感器网络应用领域11.4无线传感器网络应用领域21.4无线传感器网络应用领域3左图所示为一个无线传感器网络在智能交通系统应用实例的网络架构。在无线传感器网络结构中，安装道路两旁的汇聚节点组成一个自组织的多跳网状Mesh基础网络构架，交通信息采集专用的传感器终端节点与每个临近的汇聚节点组成星形网络进行通信，最终的数据将被汇聚到网关节点上可以作为一个模块安装在交叉路口的交通信号控制器内，通过信号控制器的专有网络，将所采集到的数据发送到交管中心作进一步处理。1.4无线传感器网络的应用领域无线传感器网络应用领域紧急和临时场合医疗健康智能农业、环境监测和智能交通军事应用家庭应用其它方面的应用4第一章1.11.2无线传感器网络体系结构与特点无线传感器节点无线传感器网络协议栈1.31.41.5无线传感器网络的应用领域无线传感器网络的发展历史无线传感器网络面临的挑战1.61.5无线传感器网络的发展历史11.5无线传感器网络的发展历史21.5无线传感器网络的发展历史3第一章1.11.2无线传感器网络体系结构与特点无线传感器节点无线传感器网络协议栈1.31.41.5无线传感器网络的应用领域无线传感器网络的发展历史无线传感器网络面临的挑战1.61.6无线传感器网络面临的挑战11.6无线传感器网络面临的挑战无线传感器网络面临的挑战安全和抗干扰低成本实时性低能耗协作灵活、自适应的网络协议体系跨层设计2THANKS