第 1 章 绪论

1.1 WSN的基本概念

1.1.1无线网络的描述

无线网络的定义：
1.全球语音和数据网络；
2.红外线技术及射频技术；
3. 最大的不同在于传输媒介的不同：

无线网络的分类，分为两种：

无线Ad Hoc网络分类（两类） 1、移动Ad Hoc网络； 2、无线传感器网络 移动Ad Hoc网络的终端是快速移动的； 无线传感器网络的结点是静止的或者移动很慢。 Ad hoc网络是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络，又称为多跳网、无基础设施网或自组织网。 无线自组网定义是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线 通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。 单跳是指直接通信;
多跳是指间接通信。

无线传感器网络的标准定义：无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络；目的：是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。

英文及缩写：是Wireless Sensor Network，简称WSN。
自组织—-在传感器网络应用中,通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方,传感器节点的位置不能预先精确设定,节点之间 的相互邻居关系预先也不知道，如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中，或随意放置到人不可到达或危险的区域。

无线传感器网络由分布在监测区域内的大量无线传感器节点、具有接收和发射功能的汇聚节点（又称基站、网关节点、Sink节点）、互联网或通信卫星和任务管理节点构成，如图图1-3所示。

1．传感器节点
传感器节点兼作传统网络的终端和路由器双重功能，
2．汇聚节点
汇聚节点实现两个通信网络之间数据的交换，实现两种协议栈之间的通信协议转换，
3．管理节点
直接面向用户，汇聚节点通过用户外部网络将传感器节点采集的数据传递给任务管理节点，用户就可以管理数据，并发布监测信息。

1.2 WSN的特点

1.2.1与无线自组网的区别

传感器网络虽然与无线自组网有相似之处，但同时也存在很大的差别，主要表现在如下三个方面：
（1）节点数目更为庞大(上千甚至上万)，节点分布更为密集；
（2）通常情况下，大多数传感器节点是固定不动的；
（3）传感器节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力等都十分有限。
传统无线网络的首要设计目标是提供高服务质量和高效带宽利用,其次才考虑节约能源;而传感器网络的首要设计目标是能源的高效使用,这也是传感器网络和传统网络最重要的区别之一。

1.2.2 与现场总线的区别

区别如下五方面：
1.现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。也是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行数字化的网络。
2.现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。
3.现场总线作为一种网络形式，专门为实现在严格的实时约束条件下工作而特别设计的。
4.由于严格的实时性要求，这些现场总线的网络构成通常是有线的。
5.由于现场总线通过报告传感数据从而控制物理环境，所以从某种程度上说它与传感器网络非常相似，所以可以将无线传感器网络看作是无线现场总线的实例。

目前市场 上 较 为 流 行 的 现 场 总 线 如 CAN(控 制 局 域 网 络)、Lonworks(局 部 操 作 网 络)、Profibus(过程 现 场 总 线)、HART(可 寻 址 远 程 传 感 器 数 据 通 信)和 FF(基 金 会 现 场 总线)等。
在开放式通信系统互联参考模型中,它利用的只有第一层(物理层)、第二层(链路层)和第七层(应用层),避开了多跳通信和中间节点的关联队列延迟。