面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡綜述

摘 要：在這個信息化高速發(fā)展的時代，互聯(lián)網(wǎng)已成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠?，為當代社會的發(fā)展提供了極大的便利。隨著社會的進步與發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)基礎上形成的物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)悄然而至，同時無線傳感器在我國當前網(wǎng)絡中的應用越來越廣泛，為了保障我國現(xiàn)代社會發(fā)展對網(wǎng)絡運行的需求，在這個競爭激烈的試產(chǎn)環(huán)境下，就必須保障網(wǎng)絡無線傳感器網(wǎng)絡性能。本文基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡進行了相關的分析。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；無線傳感器網(wǎng)絡；發(fā)展

中圖分類號：TP212.9

在這個網(wǎng)絡技術(shù)飛速發(fā)展的時代里，無線網(wǎng)絡已經(jīng)得到了廣泛的應用，無線網(wǎng)絡為我國人民、社會的發(fā)展帶來了巨大的便利。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)已成為必然。無線傳感器網(wǎng)絡作為物聯(lián)網(wǎng)中的一種應用，其在我國當前社會發(fā)展過程中有著不可替代的作用，能為我國社會帶來了極大的經(jīng)濟效益和社會效益。在這個快節(jié)奏的社會當中，人們對無線網(wǎng)絡的性能要求不斷提高，為了滿足當代社會發(fā)展的需求，就必須不斷提高無線傳感器網(wǎng)絡性能。

1 物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器的概述

物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物之間的互聯(lián)網(wǎng)。首先，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上形成的，是以互聯(lián)網(wǎng)為平臺的，從某種意義上講，物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和拓展。其次，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。無線傳感器作為當前網(wǎng)絡中的一種應用，是現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，無線傳感器網(wǎng)絡能夠有效地保障網(wǎng)絡安全，優(yōu)化網(wǎng)絡環(huán)境。在無線傳感器網(wǎng)絡中，利用傳感器節(jié)點，對網(wǎng)絡信息進行監(jiān)測和采集，并對信息的發(fā)送過程進行全面跟蹤，按照網(wǎng)絡協(xié)議，實時的發(fā)送到接收端，保障整個網(wǎng)絡安全。就我國當前網(wǎng)絡運行環(huán)境而言，網(wǎng)絡運行對傳感器網(wǎng)絡的性能需求較高，面對較為復雜的網(wǎng)絡環(huán)境，對傳感器的需求量就會增加，為了滿足當代社會發(fā)展需求，在傳感器網(wǎng)絡中，必須配置以性能良好的系統(tǒng)軟件平臺，進而保障網(wǎng)絡的實時跟蹤、環(huán)境監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)。在這個經(jīng)濟快速發(fā)展的社會當中，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)極大的方面了人們信息的交流、物與物的對接，而無線傳感器作為一種網(wǎng)絡應用，它能夠在物聯(lián)網(wǎng)中保障網(wǎng)絡信息傳輸?shù)陌踩瑸槲锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展提供技術(shù)保障。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡關鍵技術(shù)網(wǎng)絡協(xié)議

2.1 網(wǎng)絡協(xié)議

在現(xiàn)代網(wǎng)絡運行中，網(wǎng)絡通信的實現(xiàn)必須遵照一定的網(wǎng)絡協(xié)議。網(wǎng)絡協(xié)議是網(wǎng)絡實現(xiàn)通信的基礎和關鍵，如果網(wǎng)絡缺乏網(wǎng)絡協(xié)議，那么網(wǎng)絡通信就會毫無規(guī)則可言，網(wǎng)絡信息就難以完成傳輸。針對無線傳感器網(wǎng)絡的通信系統(tǒng)而言，以TCP/IP協(xié)議作為互聯(lián)網(wǎng)的基礎協(xié)議，是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡通信的關鍵，在物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡中，一旦缺乏網(wǎng)絡通信協(xié)議，網(wǎng)絡就不可能實現(xiàn)通信，進而不利于現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展。任何和互聯(lián)網(wǎng)有關的操作都離不開TCP/IP協(xié)議。在無線傳感器網(wǎng)絡中，其網(wǎng)絡協(xié)議一般采用的是路由協(xié)議，而路由協(xié)議對無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點消耗有著重大關聯(lián)，按照路由協(xié)議，無線傳感器網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都可以得到充分利用，進而保障整個網(wǎng)絡性能[1]。同時，而網(wǎng)絡作為當代信息處理的一種重要工具，無線傳感器就是以處理數(shù)據(jù)為中心，為了滿足網(wǎng)絡用戶的需求，在進行數(shù)據(jù)信息處理過程中，以統(tǒng)一的編址、統(tǒng)一的路徑，將發(fā)送端的信息發(fā)送到接收端。

2.2 網(wǎng)絡拓撲控制

網(wǎng)絡拓撲是連接網(wǎng)絡傳輸設備的物理布局，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中的點與點之間的連接都是按照一定的順序來進行的。在無線傳感器網(wǎng)絡中，傳感器的網(wǎng)絡拓撲就是在滿足網(wǎng)絡運行需求的前提下，利用傳感器網(wǎng)絡節(jié)點來消除網(wǎng)絡中冗余的網(wǎng)絡線路，進而為增加網(wǎng)絡通信的通道，保障信息傳輸?shù)男蔥2]。拓撲控制的目的就是為了保障網(wǎng)絡運行效率，實現(xiàn)無線傳感器的網(wǎng)絡通信。無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點具有多對一、一對多的特點，利用傳感器節(jié)點可以實現(xiàn)節(jié)點控制，形成層次型拓撲結(jié)構(gòu)，進而提高傳感器節(jié)點的傳輸功率。隨著網(wǎng)絡運行環(huán)境的變化，網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)變得越來越重要，自控性能好的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)能夠有效地提高路由協(xié)議的效率，節(jié)省無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點能量消耗，進而保障網(wǎng)絡性能，滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。

2.3 網(wǎng)絡安全

網(wǎng)絡安全問題是現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的核心問題，在物聯(lián)網(wǎng)中，人們利用物聯(lián)網(wǎng)進行信息交流的行為不斷發(fā)生，而網(wǎng)絡的開放性使得人們在使用物聯(lián)網(wǎng)的時候面臨著較大的安全隱患，一旦人們重要的信息被惡意竊取、攻擊舊貨造成大量的損失，進而損害了網(wǎng)絡用戶的利益。而無線傳感器網(wǎng)絡利用網(wǎng)絡加密技術(shù)，有效地保障了網(wǎng)絡信息傳輸?shù)陌踩玔3]。另外，無線傳感器網(wǎng)絡要想完美的實現(xiàn)網(wǎng)絡信息安全傳輸，其自身需要實現(xiàn)一些最基本的安全機制，通過加密處理、點到點的消息認證、水印技術(shù)等方法來確保信息的完整性，

2.3 定位技術(shù)

隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡的應用也越來越廣泛。目前，我國社會發(fā)展速度越來越快，人們對網(wǎng)絡的依賴程度也越來越高，利用無線傳感器網(wǎng)絡人們可以實現(xiàn)地理位置的監(jiān)測，從而為我國當代社會的科研工作提供可靠的數(shù)據(jù)參考。在物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡中，定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)采集的核心[4]，利用無線傳感器網(wǎng)絡可以確定事件發(fā)生的位置或采集數(shù)據(jù)的節(jié)點位置，同時為了提供有效的位置信息，無線傳感器網(wǎng)絡結(jié)合了當代最新近的計算機技術(shù)，利用無線傳感器節(jié)點來進行位置確認，同時傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可以根據(jù)節(jié)點定位過程中是否實際測量節(jié)點間的距離或角度，準確的把握定位信息，從而為研究性問題提供可靠的數(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)據(jù)的融合

在物聯(lián)網(wǎng)中，針對不同的應用場合和控制對象，傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的組成也是不同的，而在傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸過程中，數(shù)據(jù)要想實現(xiàn)完整的傳輸，對數(shù)據(jù)進行融合是一項重要的工作，只有符合無線傳感器網(wǎng)絡運行要求的數(shù)據(jù)信息才能更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，有效地節(jié)省能量[5]。在無線傳感器網(wǎng)絡中，傳感器網(wǎng)絡的各個節(jié)點在進行數(shù)據(jù)收集的時候，利用傳感器節(jié)點的計算能力對收集到的數(shù)據(jù)進行融合，對冗余的信息進行剔除，進而保障數(shù)據(jù)傳輸通道，達到節(jié)約能量的目的。同時，數(shù)據(jù)融合也是需要按照一定的網(wǎng)絡協(xié)議來，進而保障數(shù)據(jù)融合的準確度。數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以與傳感器網(wǎng)絡的多個協(xié)議層次進行結(jié)合[6]。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息技術(shù)的第三次革命，而無線傳感器網(wǎng)絡作為物聯(lián)網(wǎng)中的一種應用技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的出現(xiàn)為現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了保障。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，人們對網(wǎng)絡性能要求也在不斷提高，無線傳感器網(wǎng)絡作為當代的網(wǎng)絡應用技術(shù)，利用傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點可以實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集、傳輸、融合及儲存，保障數(shù)據(jù)傳輸安全，提高資源的利用效率，降低數(shù)據(jù)能量消耗。在當今科技不斷發(fā)展的社會中，無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)日漸成熟，并將為我國現(xiàn)代社會創(chuàng)造更多的財富和價值。

參考文獻：

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[4]楊靜，辛宇，謝志強.面向物聯(lián)網(wǎng)傳感器事件監(jiān)測的雙向反饋系統(tǒng)[J].計算機學報，2013（03）：506-520.

[5]趙會敏，于傳卓.面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感器網(wǎng)絡密鑰管理研究[J].警察技術(shù)，2013（05）：51-53.

[6]郭雨齊.面向物聯(lián)網(wǎng)的短距離傳輸頻率及數(shù)據(jù)碰撞的檢測與修復方法[D].吉林大學，2014.

作者單位：北京理工大學珠海學院，廣東珠海 519088