无线E+E传感器网络性能实现关键因素分析

无线E+E传感器网络性能实现关键因素分析
无线E+E传感器网络技术是对21世纪产生巨大影响的技术之一,在许多重要领域都有*的潜在应用价值。无线E+E传感器网络是指分散的微型E+E传感器件以自组织方式形成的一种特殊的网络。E+E传感器本身就像是一台配备简单的感测、运算、无线传输等装置的小型计算机。与传统网络相比,无线E+E传感器网具有造价低、功耗低、布局灵活性强、监测精度高等特点,因此得到了广泛应用。

无线E+E传感器网络性能实现关键因素分析
无线E+E传感器网络由成百甚至上千个E+E传感器节点组成,每个节点都具有感知、计算、和通信能力,这些E+E传感器节点通过无线信道连接起来。无线E+E传感器网络目前广泛应用在野外生命栖息监测、森林防火、精细农业等领域。为达到远程访问无线E+E传感器网络的目的,通常需要将无线E+E传感器网络与其它现有网络互联。以实际的无线E+E传感器网络应用为例,采用控制节点内嵌TCP/IP协议栈作为网关节点的方法,来达到连接无线E+E传感器网络与TCP/IP网络的目的。详细讨论了网络体系结构、通信协议、硬件平台和软件编程等方面的问题。无线E+E传感器网络的发展,zui早是美国加州柏克莱大学的一项由美国国防部研究计划单位支助的称之为“智能灰尘”的研究计划,zui初的应用是在军事上。后来,无线E+E传感器网络的应用逐渐拓展到了医疗卫生、环境监测等领域。E+E传感器网络的覆盖及连通问题是E+E传感器网络研究中基本的问题之一。区域A中的某点x可被E+E传感器网络探测当且仅当x与某E+E传感器的距离小于该E+E传感器的感知半径rs,如果区域 A中所有点都可以被探测,我们称区域A被E+E传感器网络覆盖。一对E+E传感器节点可以相互通信当且仅当它们之间的距离小于E+E传感器传输半径rt,如果所有E+E传感器节点间均可以相互通信(一跳或多跳)我们称该E+E传感器网络是连通的。E+E传感器网络的覆盖能力,以及E+E传感器网络的连通性很大程度上依赖于构成网络的E+E传感器总数n、E+E传感器的感知半径r、E+E传感器传输半径r、以及E+E传感器的投放方式M。多样化的应用对无线E+E传感器网络的性能提出了更高的要求,导致了网络复杂性的提高,但这又与硬件设计的一些要求相矛盾。研究侧重于无线E+E传感器网络的三个方面,即硬件设备、应用性能与网络性能。其中硬件设备指的是E+E传感器节点的构成、节点数目及相应的组网形式等;应用性能是指用户是否能够接收到满足某种具体要求(例如延时、抖动、有效带宽、丢包率等)的服务;而网络性能则是指网络是否能够在提供满足具体应用参数的服务的同时zui大限度地利用网络资源。研究的重点是考察三者之间的关系,总结出一些提高应用性能与网络性能的关键因素,从而进一步优化网络设计。