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    湘潭無線位移傳感器價格

  • 作者：上海豫淞電子科技有限公司 2019-02-07 10:35 660
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    網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題??


    傳感器網(wǎng)絡(luò)受到的安全威脅和移動ad?hoc網(wǎng)絡(luò)所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機制不適合此領(lǐng)域，需要開發(fā)針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的專門協(xié)議。??


    一種思想是從維護路由安全的角度出發(fā)，尋找盡可能安全的路由以保證網(wǎng)絡(luò)的安全。文獻[1]指出，如果路由協(xié)議被破壞導(dǎo)致傳送的消息被篡改，那么對于應(yīng)用層上的數(shù)據(jù)包來說沒有任何的安全性可言。文中介紹了一種方法叫“有安全意識的路由”（SAR），其思想是找出真實值和節(jié)點之間的關(guān)系，然后利用這些真實值去生成安全的路由。該方法解決了兩個問題，即如何保證數(shù)據(jù)在安全路徑中傳送和路由協(xié)議中的信息安全性。文中假設(shè)兩個軍官利用按需距離矢量路由(Ad?Hoc?On?Demand?Distance?Vector?Routing，AODV)協(xié)議通過ad?hoc網(wǎng)絡(luò)來通信，他們的通信基于Bell-La安全模型（PadulaBell-La?Padula?Confidentiality?Model）?[2]，這種模型中，當節(jié)點的安全等級達不到要求時，其就會自動的從路由選擇中退出以保證整個網(wǎng)絡(luò)的路由安全。文獻[3]指出，可以通過多徑路由算法改善系統(tǒng)的穩(wěn)健性（robustness），數(shù)據(jù)包通過路由選擇算法在多徑路徑中向前傳送，在接收端內(nèi)通過前向糾錯技術(shù)得到重建。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器的數(shù)量眾多并且功能有限，移動ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中的路由方案不能直接應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，所以該文給出了一種網(wǎng)狀多徑路由協(xié)議。此協(xié)議中應(yīng)用了選擇性向前傳送數(shù)據(jù)包和端到端的前向糾錯解碼技術(shù)，配合適合傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀多徑搜索機制，能減少信號開支（signaling?overhead），簡化節(jié)點數(shù)據(jù)庫，增大系統(tǒng)的吞吐量，相對數(shù)據(jù)包復(fù)制或者有限泛洪法來說，這種方法消耗更少的系統(tǒng)資源(比如信道帶寬和電能)。??


    另一種思想是把著重點放在安全協(xié)議方面，在此領(lǐng)域也出現(xiàn)了大量的研究成果。在文獻[4]中，作者假定傳感器網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)是為高級政要人員提供安全保護的，提供一個安全解決方案將為解決這類安全問題帶來一個普適的模型。在具體的技術(shù)實現(xiàn)上，先假定基站總是正常工作的，并且總是安全的，滿足必要的計算速度、存儲器容量，基站功率滿足加密和路由的要求；通信模式是點到點，通過端到端的加密保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕簧漕l層總是正常工作?；谝陨锨疤幔湫偷陌踩珕栴}可以總結(jié)為：??


    （1）信息被非法用戶截獲；??


    （2）一個節(jié)點遭破壞；??
    （3）識別偽節(jié)點；??
    （4）如何向已有傳感器網(wǎng)絡(luò)添加合法的節(jié)點。??
    大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點移動性管理??


    這個問題實質(zhì)上就是沒有無線基礎(chǔ)設(shè)施的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點查詢問題。最簡單的資源查詢方式是全局泛洪法，但是對于資源有限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不適用，因此在設(shè)計工作中應(yīng)該盡量避免使用全局泛洪法。擴展環(huán)搜索法（expanding?ring?search）用增加生存時間（Time-To-Live，?TTL）的方式重復(fù)泛洪，這種方式和由此派生出來的方式也不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在改善泛洪法的效率方面，文獻[6]中提出的方案是通過減少查詢每個節(jié)點時出現(xiàn)的多余消息去減少泛洪法固有的冗余，在沒有出現(xiàn)明顯的冗余情況下，這種方案對提高效率沒有太多貢獻。在ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中，查詢節(jié)點是通過基于簇（clusters）和界標（landmarks）的層次表來實現(xiàn)的，這種方式需要在節(jié)點之間設(shè)置復(fù)雜的協(xié)調(diào)機制，當節(jié)點移動時或者簇頭（cluster-head）或界標失敗時，層次表需要重新配置。而且，通常簇頭會成為一個瓶頸，所以我們通常避免這種分層次的協(xié)調(diào)表，也避免使用簇頭。??


    GLS[7]中提出的技術(shù)是基于一種所有節(jié)點都已知的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格圖。節(jié)點使用位置服務(wù)器保存它們的位置，并用一種基于ID號的算法去更新它們的位置，當節(jié)點尋找指定ID號的節(jié)點位置時，也用這種算法去服務(wù)器尋找目標節(jié)點的位置。對于知道網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)格圖和它們自己的位置并且知道目標節(jié)點的ID號的節(jié)點，這種方法是一個好方法。??


    文獻[8]中介紹了一種針對大規(guī)模移動傳感器網(wǎng)絡(luò)的查詢方法，這種方法借用了小世界（small?worlds）的概念，利用節(jié)點的移動性去提高查詢效率，并引入了關(guān)聯(lián)（contacts）的概念。其工作原理是首先在相鄰節(jié)點間建立關(guān)聯(lián)，當它們移動時，再關(guān)聯(lián)新的相鄰節(jié)點，這樣提高了查詢的效率。與傳統(tǒng)的路由查詢方式不同，這種設(shè)計基本目標不是去優(yōu)化路由或者響應(yīng)延時，而是去減少通信的系統(tǒng)開銷，這一點在能量受限的環(huán)境中非常重要，特別是對于傳感器數(shù)量眾多的網(wǎng)絡(luò)中的一次性查詢(通信的生存時間很短)。文中給出的協(xié)議是可升級的（scalable）、自動配置的，非常適應(yīng)節(jié)點的移動性要求。仿真結(jié)果顯示它比邊緣泛洪法提高效率60-70％，比泛洪法提高效率80-90％，比擴展環(huán)搜索法則有更大的改善。??


    針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分布式定位，文獻[9]比較了三種定位算法：ad?hoc、魯棒定位、N跳多向法（N-hop?multilateration）。具體選擇哪種算法要取決于某些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，比如差錯分布和連通性等。??
    什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)?
    ??
    ????無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為計算、通信和傳感器三項技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。由于近來微型制造的技術(shù)、通訊技術(shù)及電池技術(shù)的改進,促使微小的傳感器可具有感應(yīng)、無線通訊及處理信息的能力。此類傳感器不但能夠感應(yīng)及偵測環(huán)境的目標物及改變,并且可處理收集到的數(shù)據(jù),并將處理過后的資料以無線傳輸?shù)姆绞剿偷綌?shù)據(jù)收集中心或基地臺。這些微型傳感器通常由傳感部件、數(shù)據(jù)處理部件和通信部件組成,隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微小節(jié)點通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。借助于節(jié)點中內(nèi)置的形式多樣的傳感器測量所在周邊環(huán)境中的熱、紅外、聲納、雷達和地震波信號,從而探測包括溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等眾多我們感興趣的物質(zhì)現(xiàn)象。在通信方式上,雖然可以采用有線、無線、紅外和光等多種形式,但一般認為短距離的無線低功率通信技術(shù)最適合傳感器網(wǎng)絡(luò)使用,一般稱作無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。?
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用?
    ???無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的微處理能力和無線通信能力使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有廣闊的應(yīng)用前景,以下分為五大類加以描?


    述其應(yīng)用及潛力:?
    a、軍事應(yīng)用?
    b、生物環(huán)境監(jiān)測?
    c、健康應(yīng)用?
    d、家庭應(yīng)用?
    e、工業(yè)控制和監(jiān)測?
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)?


    ????無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由三個主要部分組成:傳感節(jié)點,終端節(jié)點(?Sink)和觀察對象。傳感節(jié)點散布在觀察區(qū)域內(nèi)采集與觀察對象相關(guān)的數(shù)據(jù),并將協(xié)同處理后的數(shù)據(jù)傳送到Sink。Sink可以通過Internet或通信衛(wèi)星實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與任務(wù)管理節(jié)點通信。?
    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點定位機制
    ????關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位問題分為兩類，一類是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對自身傳感器節(jié)點的定位，另一類是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對外部目標的定位。本文主要討論前者。


    ????節(jié)點準確地進行自身定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的重要條件。由于節(jié)點工作區(qū)域或者是人類不適合進入的區(qū)域，或者是敵對區(qū)域，傳感器節(jié)點有時甚至需要通過飛行器拋撒于工作區(qū)域，因此節(jié)點的位置都是隨機并且未知的。然而在許多應(yīng)用中，節(jié)點所采集到的數(shù)據(jù)必須結(jié)合其在測量坐標系內(nèi)的位置信息才有意義，否則，如果不知道數(shù)據(jù)所對應(yīng)的地理位置，數(shù)據(jù)就失去意義。除此之外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自身的定位還可以在外部目標的定位和追蹤以及提高路由效率等方面發(fā)揮作用。因此，實現(xiàn)節(jié)點的自身定位對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有重要的意義。


    ????獲得節(jié)點位置的一個直接想法是利用全球定位系統(tǒng)(GPS)來實現(xiàn)。但是，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用GPS來獲得所有節(jié)點的位置受到價格、體積、功耗以及可擴展性等因素限制，存在著一些困難。因此目前主要的研究工作是利用傳感器網(wǎng)絡(luò)中少量已知位置的節(jié)點來獲得其他未知位置節(jié)點的位置信息。已知位置的節(jié)點稱作錨節(jié)點，它們可能是被預(yù)先放置好的，或者采用GPS或其他方法得知自己的位置。未知位置的節(jié)點稱作未知節(jié)點，它們需要被定位。錨節(jié)點根據(jù)自身位置建立本地坐標系，未知節(jié)點根據(jù)錨節(jié)點計算出自己在本地坐標系里的相對位置。


    ????根據(jù)具體的定位機制，可以將現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身定位方法分為兩類：基于測距的(Range-based)方法和不基于測距的(Range-free)方法[6]?；跍y距的定位機制需要測量未知節(jié)點與錨節(jié)點之間的距離或者角度信息，然后使用三邊測量法、三角測量法或最大似然估計法計算未知節(jié)點的位置。而不基于測距的定位機制無需距離或角度信息，或者不用直接測量這些信息，僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連通性等信息實現(xiàn)節(jié)點的定位。
    位移傳感器的典型應(yīng)用
    位移傳感器種類較多，目前市場熱銷的產(chǎn)品（工業(yè)級）就有：電位器原理直線位移傳感器、拉繩式位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、LVDT位移傳感器、電渦流位移傳感器、光柵尺與磁柵尺位移傳感器等。其應(yīng)用范圍也非常廣泛，最主要的是機械設(shè)備行業(yè)與汽車領(lǐng)域，除此之外，在建筑、交通、冶金、礦業(yè)、環(huán)保、醫(yī)療、化工與科研實驗等領(lǐng)域也有不錯的市場。

    常用位移傳感器分類表


    位移傳感器在機械設(shè)備行業(yè)中的應(yīng)用


    機械設(shè)備制造與加工行業(yè)是我國經(jīng)濟的重要組成部分。隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設(shè)備制造技術(shù)漸漸趨于沒落，智能化設(shè)備制造技術(shù)作為主力軍為經(jīng)濟健康發(fā)展提供源源不斷的新動力。位移傳感器在智能化機械設(shè)備中主要用于位移測量與位置定位；也可以通過在線監(jiān)測指示程度，例如LVDT位移傳感器、電渦流傳感器在特殊機械設(shè)備中的振動、漲差或者偏心性能監(jiān)測，可在設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時提前預(yù)警并傳輸給控制系統(tǒng)做出相應(yīng)的關(guān)聯(lián)操作；還可以用作限位傳感器、速度或者加速度的測量、計數(shù)器等。


    位移傳感器是自動化機械設(shè)備控制系統(tǒng)不可缺少的一部分，傳感器性能的優(yōu)劣直接決定了設(shè)備控制效果的好壞。最經(jīng)典應(yīng)用就是位移傳感器在電液伺服控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過內(nèi)置或者外置位移傳感器，可以實時檢測液壓缸氣缸的活塞位置，將其轉(zhuǎn)換為成比例關(guān)系的電信號反饋給控制系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)修正與運算后在傳輸給設(shè)備驅(qū)動器與執(zhí)行器，完成閉環(huán)控制操作。


    位移傳感器在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用


    汽車行業(yè)是智能化、集成化程度較高的特殊產(chǎn)業(yè)，傳感器技術(shù)在此領(lǐng)域的應(yīng)用歷久而彌新，各種各樣微型化、多功能化、集成化和智能化傳感器是汽車或者汽車加工設(shè)備不可缺少的重要零配件。


    位移傳感器在汽車領(lǐng)域的主要應(yīng)用是對汽車零部件的尺寸檢測與組裝中的位置定位。為了滿足汽車行業(yè)的高精準的檢測，LVDT位移傳感器等高精度傳感器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在汽車的零部件加工、發(fā)動機制造、整車廠的沖壓、涂裝、焊裝、總裝等自動化生產(chǎn)中的各種位置檢測。


    位移傳感器在電子制造業(yè)中的應(yīng)用


    消費電子類產(chǎn)品的普及使電子制造業(yè)得到了迅速發(fā)展。在電子制造生產(chǎn)線，無論是自動化生產(chǎn)流水線、工業(yè)機器人、還是電子元件的在線與離線檢測，常常需要位移傳感器的參與。傳感器技術(shù)的進步直接推動了電子制造業(yè)機械設(shè)備不斷更新，更多高效率、高成品率、高安全性智能設(shè)備在電子產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，全面提升了整體行業(yè)的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)效率。


    位移傳感器在工業(yè)機器人中的應(yīng)用


    工業(yè)機器人性能的提升與制造成本的降低，使現(xiàn)代化企業(yè)機器換人成為熱潮。工業(yè)機器人常需要集成大量的位移傳感器、角度傳感器、力覺傳感器、接近度傳感器等，提高機器人的環(huán)境適應(yīng)能力與作業(yè)精度。為了保障作業(yè)人員的安全，工業(yè)機器人還需要安裝安全傳感器，在機器人感知到異常的狀況時，能夠觸發(fā)緊急停止，確保作業(yè)人員的人身安全。
    位移傳感器的無線遠程監(jiān)控案例
    該案例使用拓普瑞GPRS-RTU無線采集模塊和0-5V輸出型位移傳感器，


    然后使用TLINK云平臺作為遠程監(jiān)控平臺。


    第一步、在TLINK云平臺創(chuàng)建設(shè)備


    進入www.tlink.io平臺，登錄賬號，添加設(shè)備
    各參數(shù)填完成以后，點擊頁面下方的“創(chuàng)建設(shè)備”按鈕，即創(chuàng)建完成。


    然后進入“設(shè)置連接”，配置協(xié)議如下圖所示

    第二步、配置GPRS-RTU無線采集模塊


    將RTU進行通電，USB配置線與電腦進行連接，安裝驅(qū)動后，打開GPRS?RTU配置工具，


    將參數(shù)按照下圖進行配置，詳細配置說明請參照GPRS?RTU使用說明書。

    第三步、接線


    按照下圖方式進行接線，接線方式可參照GPRS?RTU使用說明書進行

    第四步、量程配置


    根據(jù)位移傳感器的0-100mm的量程進行配置，如下圖所示

    所有步驟完成后，設(shè)備開始正常工作，如下圖所示
    統(tǒng)功耗問題??


    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于特殊場合時，電源不可更換，因此功耗問題顯得至關(guān)重要。??


    在系統(tǒng)的功耗模型中，我們最關(guān)心的是：??


    （1）?微控制器的操作模式（休眠模式、操作模式、，潛在的減慢時鐘速率等），無線前端的工作模式（休眠、空閑、接收、發(fā)射等）；??
    （2）在每種模式中，每個功能塊的功耗量，及它與哪些參數(shù)有關(guān)；??
    （3）在發(fā)射功率受限的情況下，發(fā)射功率和系統(tǒng)功耗的映射關(guān)系；??
    （4）從一種操作模式轉(zhuǎn)換到另外一種操作模式(假設(shè)可以直接轉(zhuǎn)換)的轉(zhuǎn)換時間及其功耗；??
    （5）無線調(diào)制解調(diào)器的接收靈敏度和最大輸出功率；??
    （6）附加的品質(zhì)因數(shù)（如發(fā)射前端的溫漂和頻穩(wěn)度、接收信號場強指示(RSSI)信號的標準等）。??


    基于以上考慮，文獻[14]提出了一種自組織低功耗網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議i-Beans，并具體說明了此網(wǎng)絡(luò)的功耗。比如，用一個220mAh的小紐扣電池供電，網(wǎng)絡(luò)的平均消耗電流是100μ;A，取樣率是每秒1次，則電池可以持續(xù)80天；如果抽樣率是每兩分鐘一次，平均消耗電流降到1.92μ;A，則電池壽命可以延長到13.1年。??


    為了克服遠程無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的電池工作時間短的問題，美國Millennial?Net公司已經(jīng)將其i-Bean無線技術(shù)與來自新興公司Ferro?Solutions的“能量獲得（energy?harvesting）”技術(shù)結(jié)合在一起，雙方最近展示了一個靠感應(yīng)振蕩能量轉(zhuǎn)換器工作的i-Bean無線發(fā)射機。這種轉(zhuǎn)換器能由在50mg至100mg力作用下的28Hz至30Hz振蕩產(chǎn)生1.2mV至3.6mV的電壓，并允許在30m距離上以115Kb/s速率發(fā)送數(shù)據(jù)（無電池）。該公司還與其他公司合作開發(fā)太陽能電池板來給無線傳感器供電。??


    在能量優(yōu)化研究方面，西安交通大學(xué)的黃進宏等在文獻[15]中提出了一種基于能量優(yōu)化的無線傳感網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)和協(xié)議ALEP。與傳統(tǒng)的無線微傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比，ALEP更加充分地考慮到實際應(yīng)用。它將一種高效能量控制算法引入組網(wǎng)協(xié)議，提高了網(wǎng)絡(luò)的能量利用率，顯著延長了無線網(wǎng)絡(luò)的生命周期，增強了網(wǎng)絡(luò)的健壯性。通過對ALEP協(xié)議進行OPNET仿真，結(jié)果顯示該協(xié)議與傳統(tǒng)模式的無線微傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比，在傳送相同的數(shù)據(jù)量的條件下有更高效的能量特性和信息傳輸特性。??
    位移傳感器?
    位移傳感器又稱為線性傳感器，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量。它分為電感式位移傳感器，電容式位移傳感器，光電式位移傳感器，超聲波式位移傳感器，霍爾式位移傳感器。


    有許多物理量（例如壓力、流量、加速度等）在轉(zhuǎn)換過程中常常需要先變換為位移，然后再將位移變換成電量。因此位移傳感器是一類重要的基本傳感器。在生產(chǎn)過程中，位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。按被測變量變換的形式不同，位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式又可分為物性型（如自發(fā)電式）和結(jié)構(gòu)型兩種。常用位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多，包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。相較于模擬式位移傳感器，數(shù)字式位移傳感器的一個重要優(yōu)點是便于將信號直接送入計算機系統(tǒng)。這種傳感器發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛。
    網(wǎng)絡(luò)的自動配置和自動康復(fù)和維持系統(tǒng)能量有效性??


    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被布置在無人值守的環(huán)境中時，更換能源幾乎不可能，為了節(jié)約能源，發(fā)射功率要盡可能小，傳輸距離要短，節(jié)點間通信需要中間節(jié)點作為中繼。在地震救災(zāi)或者是無人飛行器中，網(wǎng)絡(luò)的自動配置和自動康復(fù)功能顯得異常重要，而大規(guī)模的多跳無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可測量性（scalability）也是一個關(guān)鍵問題。實現(xiàn)可測量性的一種方法是“分而治之（divide?and?conquer）”，或者說是分層控制（hierarchical），即用某種簇標準將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分成簇組（clusters），在每個簇中選出一個作為簇頭（leader），它在比較高的層次上代表本簇；同樣的機制也應(yīng)用到簇頭中，使之形成一個層次，這個層次中，每個級別應(yīng)用當?shù)乜刂疲╨ocal?control）去實現(xiàn)某個全局目標。大多數(shù)無線網(wǎng)絡(luò)中的分類思想認為網(wǎng)絡(luò)與地理位置無關(guān)，分類的標準是簇里的節(jié)點數(shù)量和簇間的邏輯直徑（相對于地理直徑而言）。但是，當簇頭（cluster?leader）和簇內(nèi)其它節(jié)點間的鏈路很長，相鄰簇間地理位置交迭很大，且不同的簇間路由消息載荷（routing?traffic?load）不平衡時，一個非簇頭（non-leader）節(jié)點和它的簇頭節(jié)點之間通過它們之間僅有的長鏈路通信將要消耗更多的能量，并且相鄰簇間的并行通信沖突頻發(fā)，簇間能量消耗不平衡，由此帶來的結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)的壽命和通信質(zhì)量與有效性都大幅減小。因此，為了節(jié)約能量和改善通信質(zhì)量和有效性，在設(shè)計簇算法時，簇的地理半徑應(yīng)該考慮。文獻[10]提出，在傳感器節(jié)點內(nèi)用一種簡單的細胞聚類結(jié)構(gòu)去構(gòu)成路由協(xié)議，這樣可以維持一種可測量的能量有效的系統(tǒng)，其關(guān)鍵的問題是使這種細胞簇結(jié)構(gòu)具有自動康復(fù)性。作者針對大規(guī)模多跳傳感器網(wǎng)絡(luò)的自動配置和自動康復(fù)提出了一種分布式算法，這種算法可以保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在二維空間里自動配置成細胞簇結(jié)構(gòu)，其細胞單元有緊湊的地理半徑，細胞單元之間的交疊也很小。這種結(jié)構(gòu)在各種擾動下是自動康復(fù)的，比如節(jié)點加入、離開、死亡、移動、被敵方捕獲等。文獻[11]給出了一種針對簇的分布式算法LEACH，它是通過全局上重復(fù)簇操作來處理擾動的，但這種算法既不能保證系統(tǒng)中簇的定位也不能保證簇的數(shù)量。文獻[12]給出了另外一種簇算法，它僅考慮了簇的邏輯半徑，而不考慮地理半徑，當簇間存在比較大的交迭時，這種方法會降低無線傳輸?shù)挠行浴Ａ硗?，它的康?fù)不在本地處理，而是依賴于消息在整個系統(tǒng)中的多次循環(huán)。文獻[13]中給??
    出了一種基于訪問的簇算法，這種算法注重簇的穩(wěn)定性，不考慮簇的大小，要求每個節(jié)點都有全球定位系統(tǒng)（GPS）的支持。??

    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點??


    1、?無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括了大面積的空間分布??


    比如在軍事應(yīng)用方面，可以將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在戰(zhàn)場上跟蹤敵人的軍事行動，智能化的終端可以被大量地裝在宣傳品、子彈或炮彈殼中，在目標地點撒落下去，形成大面積的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。??


    2、?能源受限制??


    網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的電源是有限的，網(wǎng)絡(luò)大多工作在無人區(qū)或者對人體有傷害的惡劣環(huán)境中，更換電源幾乎是不可能的事，這勢必要求網(wǎng)絡(luò)功耗要小以延長網(wǎng)絡(luò)的壽命，而且要盡最大可能的節(jié)省電源消耗。??


    3、?網(wǎng)絡(luò)自動配置，自動識別節(jié)點??


    這包括自動組網(wǎng)、對入網(wǎng)的終端進行身份驗證、防止非法用戶入侵。相對于那些布置在預(yù)先指定地點的傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以借鑒ad?hoc方式來配置，當然前提是要有一套合適的通信協(xié)議保證網(wǎng)絡(luò)在無人干預(yù)情況下自動運行。??


    4、?網(wǎng)絡(luò)的自動管理和高度協(xié)作性??


    在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)處理由節(jié)點自身完成，這樣做的目的是減少無線鏈路中傳送的數(shù)據(jù)量，只有與其他節(jié)點相關(guān)的信息才在鏈路中傳送。以數(shù)據(jù)為中心的特性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的又一個特點，由于節(jié)點不是預(yù)先計劃的，而且節(jié)點位置也不是預(yù)先確定的，這樣就有一些節(jié)點由于發(fā)生較多錯誤或者不能執(zhí)行指定任務(wù)而被中止運行。為了在網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)視目標對象，配置冗余節(jié)點是必要的，節(jié)點之間可以通信和協(xié)作，共享數(shù)據(jù)，這樣可以保證獲得被監(jiān)視對象比較全面的數(shù)據(jù)。??


    對用戶來說，向所有位于觀測區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個數(shù)據(jù)請求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點處理，可以用一個多播路由協(xié)議把消息送到相關(guān)節(jié)點，這需要一個唯一的地址表，對于用戶而言，不需要知道每個傳感器的具體身份號，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。??


    5、與移動ad?hoc網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別??


    無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，和移動ad?hoc網(wǎng)絡(luò)有相似點，但又有很多不同。移動ad?hoc網(wǎng)絡(luò)可以用于沒有無線基礎(chǔ)設(shè)施存在或出于費用和安全方面的考慮不方便設(shè)置無線基礎(chǔ)設(shè)施的場合，而傳感器很多時候被布置在近地環(huán)境中，地波吸收現(xiàn)象不能被忽視，并且高密度布置的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動ad?hoc網(wǎng)絡(luò)中的傳輸模型是典型的多對多式，而傳感器網(wǎng)中的傳輸模型更偏向于分層次模型（多對一傳輸）。一般來說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點比典型的移動終端或手持設(shè)備有更多的資源受限要求，但對于計算的要求則是可有可無的，當需要執(zhí)行計算任務(wù)時，如果通信成本比計算成本低，計算任務(wù)就被送到中心節(jié)點去執(zhí)行。??
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