導(dǎo)語：試議網(wǎng)絡(luò)無線傳感器協(xié)議一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、DSN的概念、特征、以及挑戰(zhàn)

（1）網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很龐大。成千上萬的節(jié)點(diǎn)在DSN中，比傳統(tǒng)的無線自組織多出幾個(gè)數(shù)量級。

（2）在分布上，節(jié)點(diǎn)的范圍很廣，密度也比傳統(tǒng)的無線自組織高很多；

（3）許多因素會影響節(jié)點(diǎn)，比如：存儲能力、能量、計(jì)算能力都會限制節(jié)點(diǎn)。

（4）節(jié)點(diǎn)比較容易受到損壞，此外網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化比較頻繁。

（5）節(jié)點(diǎn)的通信方式多是廣播，因此并不是點(diǎn)對點(diǎn)的通信。

（6）節(jié)點(diǎn)的數(shù)量大，因此統(tǒng)一的標(biāo)識并沒有建立起來。

正是因?yàn)橐陨系奶卣鳎虼嗽谶M(jìn)行通信協(xié)議的設(shè)計(jì)時(shí)的難度較大，會碰到許多新的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)包括：

（1）資源受到限制。資源相對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)來說都是有限的，更換也難以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，計(jì)算和存儲的能力比較差，可見節(jié)能是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)行協(xié)議的簡單設(shè)計(jì)和規(guī)劃。

（2）可拓展。上面提到DSN的規(guī)模很大，因此通信協(xié)議的可拓展性就有很高的要求。這樣，就可以隨時(shí)隨地對節(jié)點(diǎn)的規(guī)模進(jìn)行調(diào)整，通信的質(zhì)量也就會得到保證。

（3）環(huán)境適應(yīng)性以及健壯性。無人值守是DSN的工作環(huán)境，因此當(dāng)環(huán)境有變動時(shí)，錯(cuò)誤產(chǎn)生的概率就比較高。這是因?yàn)槿藶榈钠茐囊约澳芰康南拗茣l頻出現(xiàn)，進(jìn)行干擾?？梢?，容錯(cuò)能量高是一個(gè)重要的考慮因素，在實(shí)施通信協(xié)議的設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)要考慮到。這樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會得到保證。

（4）安全性。系統(tǒng)的安全性是首要的，因此要得到保證，只有這樣才可以進(jìn)行開銷的降低和削減，對節(jié)能的安全方法進(jìn)行研究。

（5）實(shí)時(shí)性。由于DSN良好的反應(yīng)能力，因此其應(yīng)運(yùn)范圍非常的廣泛，比如：航天、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。我們一定要確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信能力。

二、DSN的體系結(jié)構(gòu)

1通信協(xié)議物理層的協(xié)議：該協(xié)議的主要任務(wù)是針對數(shù)據(jù)，包括：調(diào)制、發(fā)送以及接收。這一層的設(shè)計(jì)非常重要，其關(guān)系著電路的復(fù)雜度以及能耗等。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。目前，該協(xié)議主要分為3層。

（1）基于調(diào)度的MAC協(xié)議雖然有效的避免沖突掉，但是全局信息卻是實(shí)現(xiàn)的條件?？梢姡瑹o論是在維護(hù)還是拓展的問題都有一定的難度。

（2）無沖突的實(shí)時(shí)MAC協(xié)議，比如：FDME和SDMA。該協(xié)議也可以對沖突進(jìn)行避免，此外網(wǎng)絡(luò)的吞吐量也會大幅度的提高。但是，成本高時(shí)一個(gè)主要的缺點(diǎn)，在大規(guī)模的系統(tǒng)中大面積的使用是難以實(shí)現(xiàn)的。

（3）基于競爭的MAC協(xié)議，例如CSMA?？旖莸膶?shí)現(xiàn)是該協(xié)議的特點(diǎn)，推展也比較容易。但沖突存在，這些沖突會讓時(shí)間和能量浪費(fèi)，在進(jìn)行時(shí)延的估計(jì)時(shí)難度也比較大。以上的3個(gè)協(xié)議基本上使用在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的難度比較大。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：該層的任務(wù)針對路由，包括：生成和選擇。和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)比較，DSN的通信模型具有明顯的特征，主要分為以下幾個(gè)方面：

（1）以數(shù)據(jù)為中心。在DSN中，全局的唯一標(biāo)識和地址是不需要的。比如：在一個(gè)傳感器的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，如果其和某個(gè)溫度有關(guān)，因此用戶對第27號傳感器的溫度就不會關(guān)心，。

（2）面向特定的應(yīng)用。無論是通信架構(gòu)還是提供的服務(wù)都具有專門的針對性。

2DSN的管理能量管理：該管理的主要目標(biāo)是對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，因此能量使用的控制就可以實(shí)現(xiàn)。拓?fù)涔芾怼榱藴p低能量的消耗，對節(jié)點(diǎn)實(shí)施周期性的休眠是必要的。這樣，網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通的暢通才會實(shí)現(xiàn)。

3應(yīng)用支撐服務(wù)需要指出的是，關(guān)于DSN的傳輸控制的研究比較少，今后的研究方向和熱點(diǎn)是：在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道質(zhì)量動態(tài)變化的狀況下，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能可靠實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù)傳輸。

三、結(jié)束語

DSN以其靈活、可擴(kuò)展、健壯等優(yōu)良的特性獲得在軍事、航天、醫(yī)療以及家庭方面的廣泛應(yīng)用，因此實(shí)用價(jià)值非常的高。其必然在將來成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢煞指畹囊徊糠?。但是，由于其資源受限以及節(jié)點(diǎn)易被損害的特征，其實(shí)現(xiàn)也具有一定的難度。當(dāng)下，關(guān)于DSN的研究還處于初級階段，還有許多的問題需要大家去共同克服，這樣難題才會被破解，研究才會完成。

作者：張璇單位：西安郵電大學(xué)