1、傳感網是干啥的？

什么是傳感網

傳感網是當今信息領域新的研究熱點，是微機電系統、計算機、通信、自動控制、人工智能等多學科交叉的綜合性技術。目前的研究涉及通信、組網、管理、分布式信息處理等多個方面。具體而言，傳感網的關鍵技術包括路由協議、MAC協議、拓撲控制、定位、時間同步、數據管理等。

傳感網的特點

1、大規模

傳感網一般都由大量的傳感器節點組成，節點的數量可能達到成千上萬，甚至更多。一方面，傳感器節點分布在很大的地理區域內;另一方面，傳感器節點部署很密集，在一個面積不是很大的空間內，密集部署了大量的傳感器節點。

2、自組織

傳感器節點的位置不需要設計或預先確定，這使得傳感器節點可以隨機部署在人跡罕至的地形或救災行動中。這就要求傳感器節點必須具有自組織能力。在一個傳感器節點部署完成之后，首先，必須檢測它的鄰居并建立通信，其次必須了解相互連接的節點的部署、節點的拓撲結構，以及建立自組織多跳的通信信道。

3、動態性

傳感網具有很強的動態性，它的拓撲結構可能因為下列因素而改變。

1)環境因素或電能耗盡所造成的傳感器節點出現故障或失效;

2)環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化，甚至時斷時通;

3)傳感網的傳感器、感知對象和觀察者這三個要素都可以具有移動性;

4)新節點的加入。

4、容錯性

根據不同的應用場景，傳感器節點有可能部署在環境相當惡劣的地區，一些傳感器節點可能會因為電力不足、有物理損壞或外部環境的干擾而不能工作或者處于阻塞狀態，此時要確保傳感器節點的故障不能影響到整個傳感網的正常工作，也就是說，傳感網不能因為傳感器節點故障而產生任何中斷。

5、資源受限

一個傳感網實際上是由大量的體積非常小、低成本、低功耗、多功能的傳感器節點密集部署而形成的網絡，這些節點只能在短距離內自由通信。一般來講，傳感器節點不會作為移動設備，而是在部署之后靜止不動，在有些情況下對其補充能量是不現實的。由于節點體積微小、資源受限等特征使得其在能量和計算上都存在著很大的限制。總體來說，節點的資源制約因素主要包括有限的能量、短的通信范圍、低帶寬、有限的處理和存儲能力。

6、應用相關

與其他網絡相比，傳感網在設計和面對的挑戰上有很多不同，傳感網的解決方案是與應用緊密結合的。根據應用要求的不同，傳感網也將檢測不同的物理量，獲取不同的信息，因而傳感網的設計在很大程度上依賴于其所處的監控環境。在確定網絡規模、部署計劃以及網絡的拓撲結構時，應用環境都起著關鍵作用。而網絡規模又會隨著所監測環境的變化而變化。對于室內環境有限的空間，需要較少的節點組成網絡，而在室外環境中可能需要更多的節點以覆蓋較大的面積。當應用環境是人類不可訪問的，或由數百到數千節點組成的網絡時，臨時部署要優于預先計劃的部署。而環境中的障礙物也可以限制節點之間的通信，這反過來又會影響網絡連接(或拓撲)

傳感網的核心技術有哪些

1、路由協議

路由協議負責將數據分組從源節點通過網絡轉發到目的節點，協議的主要功能是尋找源節點和目的節點間的優化路徑，將數據分組沿著優化路徑正確轉發。在根據傳感網的具體應用設計路由機制時，要滿足下面的要求：

1)能量高效。傳感網路由協議不僅要選擇能量消耗小的消息傳輸路徑，而且要從整個網絡的角度考慮，選擇使整個網絡能量均衡消耗的路由。由于傳感器節點的資源是有限的，因而傳感網的路由機制要能夠簡單而且高效地實現信息傳輸。

2)可擴展性。在傳感網中，檢測區域范圍或節點密度不同，網絡規模會有所不同;節點失敗、新節點加入以及節點移動等，也會使得網絡拓撲結構動態地發生變化，這就要求路由機制具有可擴展性，能夠適應網絡結構的變化。

3)魯棒性。能量耗盡或環境因素造成的傳感器節點失效，周圍環境影響無線鏈路的通信質量以及無線鏈路本身的缺點等，這些傳感網的不可靠特性要求路由機制具有一定的容錯能力。

4)快速收斂性。傳感網的拓撲結構動態變化，節點能量和通信帶寬等資源有限，因此要求路由機制能夠快速收斂，以適應網絡拓撲的動態變化，減少通信協議開銷，提高消息傳輸的效率。

2、MAC協議

在傳感網中，介質訪問控制(MAC)協議決定無線信道的使用方式，在傳感器節點之間分配有限的無線通信資源，用來構建傳感網系統的底層基礎結構。MAC協議處于傳感網協議的底層部分，對傳感網的性能有較大影響，是保證傳感網高效通信的關鍵網絡協議之一。傳感器節點的能量、存儲、計算和通信帶寬等資源有限，單個節點的功能比較弱，而傳感網的強大功能是由眾多節點協作實現的。多點通信在局部范圍需要MAC協議協調無線信道分配，在整個網絡范圍內需要路由協議選擇通信路徑。在設計傳感網的MAC協議時，需要著重考慮以下幾個方面。

1)節省能量。傳感器節點一般是由電池提供能量，而且電池能量通常難以進行補充，為了長時間保證傳感器網絡的有效工作，MAC協議在滿足應用要求的前提下，應盡量節省節點的能量。

2)可擴展性。由于傳感器節點數目、節點分布密度等在傳感網生存過程中不斷發生變化，節點位置也可能移動，還有新節點加入網絡的問題，因此傳感網的拓撲結構具有動態性。MAC協議也應具有可擴展性，以適應這種動態變化的拓撲結構。

3)網絡效率。網絡效率包括網絡的公平性、實時性、網絡吞吐量以及帶寬利用率等。

3、拓撲控制

傳感網拓撲控制主要研究的問題是在滿足網絡覆蓋度和連通度的前提下，通過功率控制和骨干網節點選擇，剔除節點之間不必要的通信鏈路，形成一個數據轉發的優化網絡結構。具體地講，傳感網中的拓撲控制按照研究方向可以分為兩類：節點功率控制和層次型拓撲控制。功率控制機制調節網絡中每個節點的發射功率，在滿足網絡連通度的前提下，均衡節點的單跳可達鄰居數目。層次型拓撲控制利用分簇機制，讓一些節點作為簇頭節點，由簇頭節點形成一個處理并轉發數據的骨干網，其他非骨干網節點可以暫時關閉通信模塊，進入休眠狀態以節省能量。

4、定位

對于大多數應用，不知道傳感器位置而感知的數據是沒有意義的。傳感器節點必須明確自身位置才能詳細說明“在什么位置或區域發生了特定事件”，實現對外部目標的定位和追蹤;另一方面，了解傳感器節點位置信息還可以提高路由效率，為網絡提供命名空間，向部署者報告網絡的覆蓋質量，實現網絡的負載均衡以及網絡拓撲的自配置。而人工部署和為所有網絡節點安裝GPS接收器都會受到成本、功耗、擴展性等問題的限制，甚至在某些場合可能根本無法實現，因此必須采用一定的機制與算法實現傳感網的自身定位。

5、時間同步

在傳感網中，單個節點的能力非常有限，整個系統所要實現的功能需要網絡內所有節點相互配合共同完成。很多傳感網的應用都要求節點的時鐘保持同步。

在傳感網的應用中，傳感器節點將感知到的目標位置、時間等信息發送到網絡中的匯聚節點，匯聚節點對不同傳感器發送來的數據進行處理后便可獲得目標的移動方向、速度等信息。為了能夠正確地監測事件發生的順序，要求傳感器節點之間必須實現時間同步。在一些事件監測的應用中，事件自身的發生時間是相當重要的參數，這要求每個節點維持唯一的全局時間以實現整個網絡的時間同步。

時間同步是傳感網的一個研究熱點，在傳感網中起著非常重要的作用，國內外的研究者已經提出了多種傳感網時間同步算法。

6、數據管理

傳感網本質上是一個以數據為中心的網絡，它處理的數據為傳感器采集的連續不斷的數據流。由于傳感網能量、通信和計算能力有限，因此傳感網數據管理系統通常不會把數據都發送到匯聚節點進行處理，而是盡可能在傳感網中進行處理，這樣可以最大限度地降低傳感網的能量消耗和通信開銷，延長傳感網的生命周期。現有的數據管理技術把傳感網看作來自物理世界的連續數據流組成的分布式感知數據庫，可以借鑒成熟的傳統分布式數據庫技術對傳感網中的數據進行管理。由于傳感器節點的計算能力、存儲容量、通信能力以及電池能量有限，再加上Flash存儲器以及數據流本身的特性，給傳感網數據管理帶來了不同于傳統分布式數據庫系統的一些新挑戰。

傳感網數據管理技術包括數據的存儲、查詢、分析、挖掘以及基于感知數據決策和行為的理論和技術。傳感網的各種實現技術必須與這些數據管理技術密切結合，才能夠設計實現高效率的以數據為中心的傳感網系統。到目前為止，數據管理技術的研究還不多，還有大量的問題需要解決。

2、哪些網站可以獲得傳感器數據

有許多網站可以獲得傳感器數據，其中一些是專門針對特定類型的傳感器數據的，而另一些則是通用平臺，可以接收各種類型的傳感器數據。以下是一些常見的網站：

1. ThingSpeak：這是一種免費的云平臺，可以用于存儲、分析和可視化多個傳感器的數據。ThingSpeak支持各種類型的傳感器，包括溫度、濕度、光線、氣壓和加速度等。

2. Adafruit IO：這是另一種免費的云平臺，專門針對物聯網設備和傳感器。Adafruit IO支持多種傳感器類型，包括溫度、濕度、氣壓、聲音、光線和運動等。

3. SensorUp：這是一個用于傳感器數據管理和分析的開放平臺。SensorUp支持多種傳感器類型，包括氣象、環境、交通和能源等。

4. Amazon Web Services（AWS）IoT：這是一個基于云的平臺，可用于連接和管理多個物聯網設備和傳感器。AWS IoT支持多種傳感器類型，包括溫度、濕度、氣壓、光線和聲音等。

總的來說，這些網站提供了一個方便的方式來存儲、分析和可視化傳感器數據，以便用戶能夠更好地理解和利用這些數據。

3、物聯網和傳感網的區別

物聯網和傳感網區別

1、從廣義上說

物聯網與傳感器網絡構成要素基本相同，是對同一事物的不同表述，其中物聯網比傳感網更貼近“物”的本質屬性，強調的是信息技術、設備為“物”提供更高層次的應用服務;而傳感器網絡(傳感網)是從技術和設備角度進行的客觀描述，設備、技術的元素比較明顯。

打個比方說，傳感網是學名，物聯網是俗名;或者說傳感網是大名，物聯網是小名。

2、從產業和用戶角度來說

它叫物聯網：從技術支撐角度來說，它叫傳感器網絡。物聯網和傳感網是同一個東西，其精髓就是感知傳感器網絡。

4、什么也叫傳感網通過射頻識別

所謂物聯網只是個概念，基本上只要跟設備網絡相關都可以歸類進來，簡單的說就是“萬物皆可聯”，聯就要有方法，并不是只有網絡算是連接方法，藍牙、NFC、傳感器都是。

物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。

物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。

特點：

無線傳感器網絡可以看成由數據獲取網絡、數據分布網絡和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的節點，各節點通過協議自組成一個分布式網絡，再將采集來的數據通過優化后經無線電波傳輸給信息處理中心。

因為節點的數量巨大，而且還處在隨時變化的環境中，這就使它有著不同于普通傳感器網絡的獨特“個性”。

首先是無中心和自組網特性。在無線傳感器網絡中，所有節點的地位都是平等的，沒有預先指定的中心，各節點通過分布式算法來相互協調，在無人值守的情況下，節點就能自動組織起一個測量網絡。而正因為沒有中心，網絡便不會因為單個節點的脫離而受到損害。