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无线传感器网络的特点简析

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:无线传感器网络,一般具有以下特点。因此,在无线传感器节点上搭载的程序和无线传感器网络设计过程中,任何技术和协议的应用都要做到节能。无线传感器节点的低成本、低能耗特性也使得无线传感器网络比较少采用那些较高带宽的无线通信协议。以上都会使无线传感器网络的拓扑结构发生改变,因此,一个无线传感器网络必须具备动态拓扑组织功能。

无线传感器网络的特点简析

无线传感器网络,一般具有以下特点。

(一)硬件资源有限

无线传感器节点由于受到其处理能力、存储能力等硬件条件的限制,也就决定了在设计无线传感器节点的操作系统时,协议层次要尽量以轻便为前提。

(二)电量有限

无线传感器节点一般由电池供电,根据无线传感器节点的体积,电池体积和容量一般也不是很大。其应用领域(例如军事)决定了其在运行过程中,一旦电池电量耗尽,这个无线传感器节点也就会停止正常工作。因此,在无线传感器节点上搭载的程序和无线传感器网络设计过程中,任何技术和协议的应用都要做到节能。

(三)有限的通讯带宽

无线信道本身的物理特性使得无线网络带宽一般低于有线网络,此外,无线传感器节点间通过多跳路由传输,密集部署,因竞争无线信道而产生的碰撞更加剧烈,暴露的终端问题更加突出。无线传感器节点的低成本、低能耗特性也使得无线传感器网络比较少采用那些较高带宽的无线通信协议。

(四)无中心

这里一般说的是平面路由协议控制的无线传感器网络。在这个无线网络中没有严格意义上的控制中心,所有结点具有平等的地位。任何无线传感器节点可以随时加入网络,也可以因为故障或被捕获等问题离开网络,而这些变更不会影响到整个网络的运行。(www.xing528.com)

(五)自组织

无论何时何地,即使没有基础网络设施的支持,所有无线传感器节点也可以按照网络协议地分层和分布式算法调整各自的动作,类似AD-HOC网络那样,自动且快速地自组织形成无线网络。

(六)多跳通信路由

网络中,无线传感器节点的通信距离有限,一般在几百米范围内,每个节点只能与它的邻居直接通信。如果一个节点希望与其射频覆盖范围之外的其他节点进行通信,则需要通过一个或多个中间节点进行多跳路由。传统网络的多跳路由通过网关和路由器来实现,而无线传感器网络中的多跳路由是由普通无线传感器节点完成的,无须专门的路由设备。因此,每个节点既可以是信息的发起者,也可以是信息的转发者。

(七)动态拓扑

无线传感器网络是一个动态的网络:一个无线传感器节点可能会因为故障等原因停止工作;新的无线传感器节点也会根据任务需求而被部署到网络中;无线传感器节点本身也可能发生移动,例如智能交通中,车辆上搭载的传感器。以上都会使无线传感器网络的拓扑结构发生改变,因此,一个无线传感器网络必须具备动态拓扑组织功能。

(八)安全风险严重

由于无线传感器网络的特点,例如大规模密集分布在不受保护的区域内,无线传感器节点本身资源受限,容易被捕获等,使得无线传感器网络容易遭受多种类型的攻击,如信号干扰、窃听、篡改数据、物理破坏、伪造节点、资源消耗、选择性转发攻击、黑洞攻击、蠕虫洞攻击、同步破坏攻击等等。

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