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无线传感器网络的未来发展

发布日期:2017-11-16 14:16:00 【关闭】
摘要:无线传感器网络(WSN)针对不同的应用有不同的假设和需求。当前已经提出一系列协议,它们有各自的优点和适用的环境,也存在一些不足。随着工艺、计算机及网络技术的发展,WSN必将得到越来越广泛的应用,迫切需要高效的支撑技术算法和协议。下面给出将来无线传感器网络的几个发展方向。
  无线传感器网络(WSN)针对不同的应用有不同的假设和需求。当前已经提出一系列协议,它们有各自的优点和适用的环境,也存在一些不足。随着工艺、计算机及网络技术的发展,WSN必将得到越来越广泛的应用,迫切需要高效的支撑技术算法和协议。下面给出将来无线传感器网络的几个发展方向。
(1) 能效问题是无线传感器网络中的热点研究问题。针对不同应用的能效节点自定位算法、优化覆盖算法、时间同步算法都是值得深入研究的,以便进一步提高网络的性能,延长网络的生命周期。
(2) 在高密度网络中,需要大范围时间同步。时间同步可以减少事件碰撞、能量浪费和统一更新。现有的时间同步方案致力于同步网络中的局部节点时钟以及较少的能量负担。接下来的研究可以更多地关注最小化长时间的不确定性误差,以提高精度。
(3) WSN中布置了大量的节点,随着时间发展会产生大量的数据。数据压缩。融合和聚合技术能有效地较少数据传送量。基于事件的压缩、融合、聚合方案和连续时间采集网络也是具有挑战性的研究领域。
(4) WSN的的安全检测问题。安全协议需要能监视、监测,同时应对人侵者的攻击。现有的许多安全协议是针对网络层和数据链路层的,然而,善意攻击可能出现在任何层中,不同层的安全检测是一个值得研究的问题。跨层的安全检测是网络安全研究中的一个具有挑战性的课题。
(5) 可扩展性。保证网络的可扩展性是WSN的另一项关键需求。由于能量耗尽、节点故障、通信故障等原因,网络的拓扑结构常常会发生变化。如果没有网络的可扩展性保证,网络性能会随着网络规模的增加或是随着时间而显著降低。
(6) WSN有着分层的体系结构,导致各层的优化设计不能保证整个网络的设计最优。将MAC与路由相结合进行跨层设计不能保证整个网络的设计最优。将MAC与路由相结合进行跨层设计,可以有效节省能量.延长网络的寿命。传感器网络在能量管理、低功耗设计、时间同步和节点定位方面可以结合实际,跨层优化设计。

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