Sensor NetWork Introduction

近年來,由於微機電(MEMS)技術、無線通訊技術、和數位電子技術的演進,實現了製作低成本、低功耗、及具有多重功能的感測節點的可能性,並且帶動了利用大量感測節點建立Wireless Sensor Networks技術的發展。

 

Wireless Sensor Networks(以下簡稱WSN)它是透過使用感測節點來感測不同位置中各種現象的電腦網路,例如溫度、溼度、壓力等等資訊。通常WSN會在要感測的區域中配置大量且高密度的節點,而這些節點的位置並不是事先就配置好,而是隨機的分佈在區域中,這點可以讓WSN作用於難以設置裝置的地區和用於救災用,也就是說,WSN中的協定和演算法要能讓感測節點具有自我組織起Networks的能力。另外各個感測節點都具有獨立運算的功能,因此WSN也必須要能夠有效的利用各個感測節點中的運算能力,要如何利用有效的讓感測節點互相合作,也是WSN要考慮的一項重要的因素。

 

WSN可以應用到的範圍十分廣泛,包含軍事、環境、健康、居家、和一些其他的商業應用,而要實現WSN各種不同的應用需要利用到Wireless Ad-Hoc Networking的技術,但是目前Wireless
Ad-Hoc Networking
的協定和演算法並不能直接在WSN上使用,因為Wireless Ad-Hoc NetworkingWSN有以下幾點的差異

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WSN中的感測節點的數量遠大於Ad-Hoc
network
中的節點數量

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感測節點是高密度配置的

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感測節點很容易毀損

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WSN中的拓撲結構改變的非常頻繁

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感測節點利用broadcast的方式溝通,而Ad-Hoc中的節點通常是使用點對點的方式溝通

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感測節點受限於電量、運算能力、和記憶容量這三點

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感測節點通常不會有全域的ID,因為感測節點的數量很大要去紀錄全域ID的花費太高

另外,由於感測節點上得電量是受限制的,所以在設計上必須要滿足低功耗的需求,因此感測節點會使用低功耗的multihop連線技術來傳遞資料,讓整個WSN的壽命加長。