无线传感器网络及其应用

近年来，如何有效地设计无线传感器网络已成为一个前沿研究领域。传感器是一种设备，响应和检测来自物理或环境条件的某种类型的输入，如压力、热、光等。传感器的输出通常是电信号，它被传输到控制器进行进一步处理。

无线传感器网络（WSNS）

无线传感器网络可以被定义为可以通过无线链路传送从监控字段收集的信息的设备网络。数据通过多个节点转发，并且使用网关，数据连接到其他网络无线以太网。

WSN是一种无线网络，由基站和节点数量（无线传感器）组成。这些网络用于监测声音，压力，温度，通过网络的声音，压力，温度和共同可操作地通过数据的物理或环境条件，如图所示。

对于无线电通信网络，bob的是什么网站WSN的结构包括与下面给出的各种拓扑。

星形拓扑是一种通信拓扑，其中每个节点直bob的是什么网站接连接到网关。一个网关可以向多个远程节点发送或接收消息。在初始化拓扑中，节点之间不允许发送消息。这允许远程节点和网关(基站)之间的低延迟通信。bob的是什么网站

由于它依赖于单个节点来管理网络，网关必须在所有单个节点的无线电传输范围内。其优点包括能够将远程节点的功耗保持在最低水平，并完全处于控制之下。网络的大小取决于连接到集线器的数量。

树型拓扑也称为级联星型拓扑。在树形拓扑中，每个节点连接到树中更高的节点，然后连接到网关。树形拓扑的主要优点是可以很容易地扩展网络，也可以很容易地检测错误。这种网络的缺点是它严重依赖总线电缆;如果它断了，所有的网络都会崩溃。

网状拓扑结构允许数据从一个节点传输到另一个节点，该节点在其无线电传输范围内。如果一个节点想要向超出无线电通信范围的另一个节点发送消息，它需要一个中间节点bob的是什么网站该消息转发到所需的节点。该网状拓扑的优点包括易于隔离和检测网络中的故障。缺点是网络大，需要巨大的投资。

取决于环境，网络类型这样就可以在水下、地下、陆地上部署。不同类型的无线传感器网络包括:

地面WSN能够有效地通信基站，并由数百到数千个无线传感器节点由非结构化（ad hoc）或结构化（预先预计）方式组成。在非结构化模式下，传感器节点随机分布在从固定平面下降的目标区域内。预先定位或结构化模式考虑最佳放置，网格放置和2D，3D放置模型。

在本WSN中电池供电是有限的;但是，电池配备有太阳能电池作为次级电源。通过使用低占空比操作，最小化延迟和最佳路由等来实现这些WSN的节能。

地下无线传感器网络在部署、维护、设备成本考虑和精心规划方面都比地面无线传感器网络昂贵。无线传感器网络由几个隐藏在地下的传感器节点组成，用于监测地下情况。为了将信息从传感器节点中继到基站，附加的汇聚节点位于地面之上。

部署到地面的地下无线传感器网络难以充电。配备有限电池电量的传感器电池节点难以充电。除此之外，地下环境还使无线通信由于高水平的衰减和信号损耗而产生挑战。bob的是什么网站

地球上70%以上是水。这些网络由部署在水下的几个传感器节点和车辆组成。自动水下航行器用于从这些传感器节点收集数据。水下通信的一个挑战是传播延迟长、带宽和传感器故障。bob的是什么网站

在水下，无线传感器网络配备了有限的电池，不能充电或更换。水下无线传感器网络的节能问题涉及到水下通信和网络技术的发展。bob的是什么网站

多媒体无线传感器网络已被提出，以多媒体的形式，如图像、视频和音频，跟踪和监控事件。这些网络由配备麦克风和摄像机的低成本传感器节点组成。这些节点通过无线连接相互连接，以便进行数据压缩、数据检索和关联。

多媒体无线传感器网络面临的挑战包括高能耗、高带宽要求、数据处理和压缩技术等。除此之外，多媒体内容也需要高带宽，以保证内容的正确和方便的传送。

这些网络由一组传感器节点组成，这些节点可以自己移动，并可以与物理环境交互。移动节点可以计算感知和通信。

移动无线传感器网络比静态传感器网络更通用。MWSN在静态无线传感器网络上的优点包括更好，更好的覆盖范围，更好的能效，高沟道容量等。

这些网络用于环境跟踪，如森林探测、动物跟踪、洪水探测、预报和天气预报，也用于商业应用，如地震活动预测和监测。
军事应用，例如跟踪和环境监控监控应用程序使用这些网络。来自传感器网络的传感器节点被丢弃到感兴趣的领域，并由用户远程控制。通过使用这些网络，还执行敌人的跟踪，安全检测。
患者和医生的跟踪和监测等健康应用使用这些网络。
最常用的无线传感器网络应用于交通系统领域，如交通监控、动态路由管理、停车场监控等，都使用这些网络。
快速应急响应,工业过程监测例如，建筑气候自动控制、生态系统和栖息地监测、土木结构健康监测等，都使用这些网络。

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