導讀:大量傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域附近或者內部,傳感器節(jié)點檢測的數(shù)據(jù)沿著其他的傳感器節(jié)點逐條地進行傳輸,在傳輸?shù)倪^程中檢測數(shù)據(jù)可能會被多個節(jié)點進行處理,經(jīng)過跳后路由到匯聚的節(jié)點,然后通過衛(wèi)星或者互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭_管理節(jié)點,而用戶通過對節(jié)點的管理對傳感器網(wǎng)絡進行管理、發(fā)布監(jiān)測數(shù)據(jù)和管理。
物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎上發(fā)展起來的,物聯(lián)網(wǎng)除了融合網(wǎng)絡、信息技術、RFID技術之外,還引入了無線傳感器技術,使得物聯(lián)網(wǎng)有了更深的發(fā)展,而且無線傳感器技術還與嵌入式系統(tǒng)技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡以及無線通信技術進行結合,所以無線傳感器本身也是一個炙手可熱的研究領域。
傳感器技術
無線傳感器網(wǎng)絡結構介紹
無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)通常包括匯聚節(jié)點(Sinknode)、傳感器節(jié)點(Sensornode)與管理節(jié)點。
大量傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域附近或者內部,傳感器節(jié)點檢測的數(shù)據(jù)沿著其他的傳感器節(jié)點逐條地進行傳輸,在傳輸?shù)倪^程中檢測數(shù)據(jù)可能會被多個節(jié)點進行處理,經(jīng)過跳后路由到匯聚的節(jié)點,然后通過衛(wèi)星或者互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭_管理節(jié)點,而用戶通過對節(jié)點的管理對傳感器網(wǎng)絡進行管理、發(fā)布監(jiān)測數(shù)據(jù)和管理。
傳感器整體部署
無線傳感器網(wǎng)絡特點介紹
規(guī)模大
為了能夠獲取精確信息,在監(jiān)測區(qū)域通常部署大量傳感器節(jié)點,一般情況下會達到上萬個甚至更多,傳感器網(wǎng)絡的大規(guī)模性主要包括了兩個方面的含義:一方面是傳感器節(jié)點的部署非常密集,在面積狹小的空間內密集的部署了大量的傳感器節(jié)點。另一方面,是傳感器節(jié)點分布在區(qū)域很大的范圍內,比如在原始的大森林中采用傳感器網(wǎng)絡進行森林防火的安全環(huán)境監(jiān)測,這種在區(qū)域寬廣的范圍內需要部署大量的傳感器節(jié)點。
可靠性
無線傳感器節(jié)點非常適合部署在自然環(huán)境惡劣或者人類不宜居住的區(qū)域,這些節(jié)點可能工作在環(huán)境較惡劣的地方,遭受風吹、雨淋、日曬,還甚至遭到人或者動物的破壞,而這些傳感器節(jié)點往往采用隨機進行部署,部署的方式是利用飛機散播,或炮彈發(fā)射到指定的區(qū)域進行部署,所以這些節(jié)點要非常堅固,不容易被損壞,可靠性很強。
自組織
在傳感器網(wǎng)絡應用中,通常情況下傳感器節(jié)點會被放置在沒有基礎結構的地方,其實傳感器節(jié)點的相隔距離、精確位置不能預先確定。你可以想象,通過飛機散播或者炮彈發(fā)射大量傳感器節(jié)點到面積廣闊的森林、山谷之中,這樣就必須要求傳感器節(jié)點本身具有自組織的能力,能夠進行自我管理和配置,通過網(wǎng)絡協(xié)議和拓撲控制機制自動形成轉發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)的多跳無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。
動態(tài)性
傳感器網(wǎng)絡的拓撲結構有可能會因為下列因素而發(fā)生改變:①環(huán)境的變化可能會造成無線通信鏈路帶寬產(chǎn)生變化,有時甚至會時斷時通;②電力資源出現(xiàn)故障或耗盡導致的傳感器節(jié)點故障或者失效;③傳感器網(wǎng)絡的感知對象、傳感器與觀察者這三要素都可能具有移動性;④有新節(jié)點加入,通常這種情況就必須要求傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)要能適應這種變化,具有動態(tài)系統(tǒng)可重構性。
無線傳感器網(wǎng)絡有哪些安全問題
安全路由
一般在無線傳感器網(wǎng)絡中,大量的傳感器節(jié)點都密集分布在一個區(qū)域內,信息傳輸可能要經(jīng)過很多節(jié)點才能到達目的地,而且傳感器網(wǎng)絡具有多跳結構和動態(tài)性,因此,需要去每個節(jié)點都應具備路由功能,
由于每個節(jié)點都是潛在的路由節(jié)點,因此更易受到攻擊,這樣就可能使網(wǎng)絡不怎么安全,安全的路由算法會直接影響無線傳感器的可用性和安全性,安全路由協(xié)議一般是采用認證和鏈路層加密,身份認證、多路徑路由、雙向連接認證和認證廣播等機制,非常有效的提高了網(wǎng)絡抵御外部攻擊的能力,從而增強路由的安全性。