移短距離無(wú)線通信-動(dòng)自組網(wǎng)

1、1第五章第五章 移動(dòng)自組織和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)自組織和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)mobile ad hoc network2移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)3 移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)mobile ad hoc network4l概述概述l體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)lAd Hoc網(wǎng)絡(luò)路由網(wǎng)絡(luò)路由l服務(wù)質(zhì)量和能量意識(shí)服務(wù)質(zhì)量和能量意識(shí)5一、概述一、概述6基于預(yù)先架設(shè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基于預(yù)先架設(shè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)l 蜂窩網(wǎng)絡(luò)蜂窩網(wǎng)絡(luò) 移動(dòng)終端通過(guò)基站接入移動(dòng)終端通過(guò)基站接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)l 無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng) 移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線接入移動(dòng)終端通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)接入點(diǎn)接入Inte

2、rnet依賴于基站、無(wú)線接入點(diǎn)等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)依賴于基站、無(wú)線接入點(diǎn)等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)7自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求l臨時(shí)會(huì)議臨時(shí)會(huì)議/緊急情況緊急情況l科學(xué)考察科學(xué)考察/探險(xiǎn)探險(xiǎn)/軍事戰(zhàn)軍事戰(zhàn)場(chǎng)場(chǎng)l接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商所需的接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商所需的時(shí)間和成本時(shí)間和成本l現(xiàn)有服務(wù)和架構(gòu)的性能現(xiàn)有服務(wù)和架構(gòu)的性能或者能力或者能力l遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施而希遠(yuǎn)離網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施而希望保持與網(wǎng)絡(luò)的連接望保持與網(wǎng)絡(luò)的連接無(wú)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可用無(wú)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可用不想使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不想使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范圍外網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施范圍外自自組組織織網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)8自組織網(wǎng)絡(luò)的起源自組織網(wǎng)絡(luò)的起源l 1972年分組無(wú)線網(wǎng)（年分組

3、無(wú)線網(wǎng)（PRNET）戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信l 1983年抗毀自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)（年抗毀自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)（SURAN）支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)快速變化環(huán)境需要的自適應(yīng)網(wǎng)適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)快速變化環(huán)境需要的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議絡(luò)協(xié)議l 1994年全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（年全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GloMo）滿足軍事應(yīng)用需要的、可快速展開(kāi)、高滿足軍事應(yīng)用需要的、可快速展開(kāi)、高抗毀星的移動(dòng)信息系統(tǒng)抗毀星的移動(dòng)信息系統(tǒng)DARPA資助資助Defense Advanced Research Project Agency9自組織網(wǎng)絡(luò)研究自組織網(wǎng)絡(luò)研究l 1991年年IEEE 802.11首次提出首次提出“Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)

4、網(wǎng)絡(luò)”自組織、對(duì)等式、多跳無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)自組織、對(duì)等式、多跳無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)l 1997年年IETF成立成立MANET工作組工作組基于基于IP的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)路由的無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)路由l 2003年年IRTF成立成立ANS研究組研究組l 其它研究機(jī)構(gòu)其它研究機(jī)構(gòu)Ad Hoc：For the specific purpose onlyMANET：Mobile Ad-hoc NetworksANS：Ad Hoc Networks Scalability10Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的定義網(wǎng)絡(luò)的定義l 由一組帶有無(wú)線通信收發(fā)裝置的由一組帶有無(wú)線通信收發(fā)裝置的(移動(dòng)移動(dòng))終端節(jié)點(diǎn)組終端節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)多跳臨時(shí)性自治系

5、統(tǒng)成的一個(gè)多跳臨時(shí)性自治系統(tǒng)l 每個(gè)每個(gè)(移動(dòng)移動(dòng))終端同時(shí)具有路由器和主機(jī)兩種功能：終端同時(shí)具有路由器和主機(jī)兩種功能：作為主機(jī)，終端需要運(yùn)行面向用戶的應(yīng)用程序；作為主機(jī)，終端需要運(yùn)行面向用戶的應(yīng)用程序；作為路由器，終端需要運(yùn)行相應(yīng)的路由協(xié)議作為路由器，終端需要運(yùn)行相應(yīng)的路由協(xié)議l 節(jié)點(diǎn)間路由通常由多跳節(jié)點(diǎn)間路由通常由多跳(Hop)組成組成l 不需要網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，可以在任何地方、任何地不需要網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，可以在任何地方、任何地點(diǎn)快速構(gòu)建點(diǎn)快速構(gòu)建多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、無(wú)固定設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)或者對(duì)等網(wǎng)絡(luò)多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、無(wú)固定設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)或者對(duì)等網(wǎng)絡(luò)11IEEE802.11bIEEE802.

6、11b中的中的Ad-hocAd-hoc模式模式12Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（1）l獨(dú)立組網(wǎng)獨(dú)立組網(wǎng)不需要任何預(yù)先網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不需要任何預(yù)先網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施l動(dòng)態(tài)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)/開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)關(guān)機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)線發(fā)送功率變化、無(wú)線信道干擾或者地形節(jié)點(diǎn)無(wú)線發(fā)送功率變化、無(wú)線信道干擾或者地形等因素影響等因素影響l自組織自組織無(wú)控制中心無(wú)控制中心節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)無(wú)線連接形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨時(shí)可能節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)無(wú)線連接形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨時(shí)可能發(fā)生變化，而且變化的方式和速度可能都是無(wú)法預(yù)測(cè)的發(fā)生變化，而且變化的方式和速度可能都是無(wú)法預(yù)測(cè)的13Ad

7、 Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（2）l多跳路由多跳路由接收端和發(fā)送端可使用比兩接收端和發(fā)送端可使用比兩者直接通信小得多的功率進(jìn)者直接通信小得多的功率進(jìn)行通信，因此節(jié)省了能量消行通信，因此節(jié)省了能量消耗耗通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)參與分組轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)參與分組轉(zhuǎn)發(fā)，能夠有效降低對(duì)無(wú)線傳輸設(shè)能夠有效降低對(duì)無(wú)線傳輸設(shè)備的設(shè)計(jì)難度和成本，同時(shí)備的設(shè)計(jì)難度和成本，同時(shí)擴(kuò)大了自組織網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范擴(kuò)大了自組織網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍圍14Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)（3）l 特殊的無(wú)線信道特征特殊的無(wú)線信道特征無(wú)線信道提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬比有線信道低得多無(wú)線信道提供的網(wǎng)絡(luò)帶寬比有線信道低得多競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線共享信道產(chǎn)生碰撞競(jìng)爭(zhēng)無(wú)線共享信

8、道產(chǎn)生碰撞信號(hào)衰落、噪聲干擾以及信道之間的干擾等信號(hào)衰落、噪聲干擾以及信道之間的干擾等l 終端的局限性終端的局限性能量、存儲(chǔ)、計(jì)算等資源受限能量、存儲(chǔ)、計(jì)算等資源受限l 安全性差安全性差無(wú)線鏈路的開(kāi)放性無(wú)線鏈路的開(kāi)放性移動(dòng)性導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間信任關(guān)系的變化移動(dòng)性導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間信任關(guān)系的變化l 可擴(kuò)展性不強(qiáng)可擴(kuò)展性不強(qiáng)節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾造成網(wǎng)絡(luò)容量下降節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾造成網(wǎng)絡(luò)容量下降各節(jié)點(diǎn)吞吐量隨網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)的增加而下降各節(jié)點(diǎn)吞吐量隨網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)的增加而下降l 存在單向無(wú)線信道存在單向無(wú)線信道終端發(fā)射功率的不同及地形環(huán)境的影響終端發(fā)射功率的不同及地形環(huán)境的影響15與傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)比較與傳統(tǒng)蜂窩移

9、動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)比較l不需要網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施支持不需要網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施支持l不依賴基站進(jìn)行通信不依賴基站進(jìn)行通信l分組交換機(jī)制分組交換機(jī)制l數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)為主數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)為主l拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化16與傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)比較與傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)比較l固定網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)位置基本不變固定網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)位置基本不變l固定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜固定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜lad hoc網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對(duì)較小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對(duì)較小lad hoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單lad hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)快速變化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)快速變化17Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線局域網(wǎng)l單跳與多跳單跳與多跳l研究重點(diǎn)不同研究重點(diǎn)不同l

10、通信模式不同通信模式不同主要研究集中在物主要研究集中在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層理層和數(shù)據(jù)鏈路層移動(dòng)終端的所有通信必移動(dòng)終端的所有通信必須經(jīng)過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)進(jìn)行須經(jīng)過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線局域網(wǎng)為單跳網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)為單跳網(wǎng)絡(luò)，不存在路由問(wèn)題絡(luò)，不存在路由問(wèn)題Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究網(wǎng)絡(luò)的研究?jī)?nèi)容主要以路由協(xié)議內(nèi)容主要以路由協(xié)議為核心的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)為核心的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)終端的通信是對(duì)等的終端的通信是對(duì)等的18移動(dòng)移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(MANET)與移動(dòng)與移動(dòng)IPMANET移動(dòng)移動(dòng)IP19Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)所面臨的問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)所面臨的問(wèn)題(1)l 特殊的信道共享方式特殊的信道共享方式 共享信道

11、共享信道 隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題/暴露節(jié)點(diǎn)問(wèn)題暴露節(jié)點(diǎn)問(wèn)題l 動(dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?傳統(tǒng)路由協(xié)議花較高代價(jià)獲取的路由信息可能已經(jīng)陳舊傳統(tǒng)路由協(xié)議花較高代價(jià)獲取的路由信息可能已經(jīng)陳舊l 有限的無(wú)線傳輸帶寬有限的無(wú)線傳輸帶寬 減少節(jié)點(diǎn)之間的交換的消息減少節(jié)點(diǎn)之間的交換的消息 減少控制消息帶來(lái)的額外開(kāi)銷減少控制消息帶來(lái)的額外開(kāi)銷l 有限的能量有限的能量 能量管理機(jī)制，各層考慮能量控制，包括網(wǎng)絡(luò)層路由能量管理機(jī)制，各層考慮能量控制，包括網(wǎng)絡(luò)層路由l 安全問(wèn)題安全問(wèn)題 無(wú)線信道的開(kāi)放性更容易受到各種攻擊無(wú)線信道的開(kāi)放性更容易受到各種攻擊 移動(dòng)性使得節(jié)點(diǎn)的信任關(guān)系不斷變化移動(dòng)性使得節(jié)點(diǎn)的信任

12、關(guān)系不斷變化 由于節(jié)點(diǎn)資源受限，安全機(jī)制應(yīng)該是分布式的由于節(jié)點(diǎn)資源受限，安全機(jī)制應(yīng)該是分布式的RTS/CTS，CSMA/CA網(wǎng)絡(luò)路由時(shí)需考慮網(wǎng)絡(luò)路由時(shí)需考慮20Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)所面臨的問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)所面臨的問(wèn)題(2)l網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理拓?fù)涔芾硗負(fù)涔芾韑確定將一組節(jié)點(diǎn)組織成網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制確定將一組節(jié)點(diǎn)組織成網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制移動(dòng)性管理移動(dòng)性管理l跟蹤網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置跟蹤網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)質(zhì)量管理服務(wù)質(zhì)量管理l多跳拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的移動(dòng)多跳拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)使得服務(wù)質(zhì)量保網(wǎng)絡(luò)使得服務(wù)質(zhì)量保證更加困難證更加困難自動(dòng)配置自動(dòng)配置21實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)l路由協(xié)議路由協(xié)議

13、l服務(wù)質(zhì)量管理服務(wù)質(zhì)量管理l功率控制功率控制l傳輸層性能傳輸層性能lAd Hoc網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)l安全問(wèn)題安全問(wèn)題l網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理p感知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化感知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化p維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪B接維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪B接p高度自適應(yīng)性高度自適應(yīng)性p能量、服務(wù)質(zhì)量等約束能量、服務(wù)質(zhì)量等約束p信道接入技術(shù)信道接入技術(shù)p節(jié)能機(jī)制節(jié)能機(jī)制p多個(gè)多個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)pAd Hoc內(nèi)部節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)Internet22二、體系結(jié)構(gòu)二、體系結(jié)構(gòu)23節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)l主機(jī)：運(yùn)行應(yīng)用程序，完成數(shù)據(jù)處理等功主機(jī)：運(yùn)行應(yīng)用程序，完成數(shù)據(jù)處理等功能能l路由器：運(yùn)行路由協(xié)議，完成路由選擇、路由器：運(yùn)行路由

14、協(xié)議，完成路由選擇、轉(zhuǎn)發(fā)分組等功能轉(zhuǎn)發(fā)分組等功能l無(wú)線收發(fā)裝置：完成數(shù)據(jù)傳輸功能無(wú)線收發(fā)裝置：完成數(shù)據(jù)傳輸功能24網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)l 平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)所有節(jié)點(diǎn)地位平等所有節(jié)點(diǎn)地位平等l 層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)被劃分為簇（網(wǎng)絡(luò)被劃分為簇（Cluster）每個(gè)簇由簇首節(jié)點(diǎn)每個(gè)簇由簇首節(jié)點(diǎn)(Cluster Head)和簇成員和簇成員節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(Cluster Member)構(gòu)構(gòu)成成簇首節(jié)點(diǎn)可形成更高一級(jí)簇首節(jié)點(diǎn)可形成更高一級(jí)的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)25平面結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)比較平面結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)比較平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)完全分布式的網(wǎng)絡(luò)完全分布式的網(wǎng)絡(luò)多個(gè)簇組成的網(wǎng)絡(luò)多個(gè)簇組成

15、的網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)的地位是平等的所有節(jié)點(diǎn)的地位是平等的節(jié)點(diǎn)被分為簇首和簇成員，簇首預(yù)先指定或節(jié)點(diǎn)被分為簇首和簇成員，簇首預(yù)先指定或者由選擇算法產(chǎn)生者由選擇算法產(chǎn)生不存在網(wǎng)絡(luò)瓶頸，可存在多條路徑，網(wǎng)絡(luò)健不存在網(wǎng)絡(luò)瓶頸，可存在多條路徑，網(wǎng)絡(luò)健壯性好壯性好簇首節(jié)點(diǎn)可能成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，所有到簇外的簇首節(jié)點(diǎn)可能成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，所有到簇外的通信必須通過(guò)簇首節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信必須通過(guò)簇首節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可擴(kuò)展性差，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要知道到達(dá)所有可擴(kuò)展性差，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要知道到達(dá)所有其它節(jié)點(diǎn)的路由，適用于中小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)其它節(jié)點(diǎn)的路由，適用于中小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性好，簇內(nèi)路由信息局部化，適用于可擴(kuò)展性好，簇內(nèi)路由信息局部化，適用于大規(guī)模

16、網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)26網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧l 基于基于TCP/IP體系體系結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)l 與與Internet互聯(lián)互聯(lián)l 傳統(tǒng)路由協(xié)議需傳統(tǒng)路由協(xié)議需要修改，以適應(yīng)要修改，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化態(tài)變化l 傳輸層實(shí)現(xiàn)適應(yīng)傳輸層實(shí)現(xiàn)適應(yīng)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的端于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的端到端可靠服務(wù)到端可靠服務(wù)l Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)多用網(wǎng)絡(luò)多用于能量受限的環(huán)于能量受限的環(huán)境，能量管理尤境，能量管理尤為重要，因此各為重要，因此各層都定義相應(yīng)的層都定義相應(yīng)的節(jié)能機(jī)制節(jié)能機(jī)制可選功能可選功能27Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的跨層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中的跨層設(shè)計(jì)l 嚴(yán)格分層的體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)格分層的體系結(jié)構(gòu)(OSI參考參考模型，模型，TCP/IP模

17、型模型) 協(xié)議的設(shè)計(jì)缺乏足夠的適應(yīng)性，協(xié)議的設(shè)計(jì)缺乏足夠的適應(yīng)性，不能滿足不能滿足Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的需求，特別是在能量或者的需求，特別是在能量或者QoS等約束條件下等約束條件下l 跨層體系結(jié)構(gòu)跨層體系結(jié)構(gòu)任意層之間能夠進(jìn)行信息交互任意層之間能夠進(jìn)行信息交互協(xié)作協(xié)作l 在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，根據(jù)能量或者在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，根據(jù)能量或者QoS等約束條件自適應(yīng)調(diào)節(jié)等約束條件自適應(yīng)調(diào)節(jié)l 避免重復(fù)的功能，減少開(kāi)銷避免重復(fù)的功能，減少開(kāi)銷l 減少反應(yīng)時(shí)間，快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)減少反應(yīng)時(shí)間，快速適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化態(tài)變化28三、三、Ad HocAd Hoc網(wǎng)絡(luò)路由網(wǎng)絡(luò)路由29Ad Hoc路由概述路由概述l需要

18、進(jìn)行通信的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可能不在需要進(jìn)行通信的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可能不在相互的無(wú)線信號(hào)范圍內(nèi)相互的無(wú)線信號(hào)范圍內(nèi)l需要其它節(jié)點(diǎn)承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)工作需要其它節(jié)點(diǎn)承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)工作l節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后需要重新建立新的路由節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后需要重新建立新的路由多跳路由多跳路由移動(dòng)移動(dòng)30傳統(tǒng)的路由協(xié)議不適用于傳統(tǒng)的路由協(xié)議不適用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)l 動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加入、離開(kāi)、移動(dòng)等節(jié)點(diǎn)加入、離開(kāi)、移動(dòng)等路由算法還未收斂路由算法還未收斂,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就發(fā)生變化就發(fā)生變化l 有限的系統(tǒng)帶寬、能量等資源有限的系統(tǒng)帶寬、能量等資源周期性地公告路由信息嚴(yán)重降低周期性地公告路由信息嚴(yán)重降低系統(tǒng)的性能系統(tǒng)的性

19、能l 間歇性的網(wǎng)絡(luò)分割間歇性的網(wǎng)絡(luò)分割傳統(tǒng)路由協(xié)議容易形成路由回路傳統(tǒng)路由協(xié)議容易形成路由回路l 單向的無(wú)線傳輸信道單向的無(wú)線傳輸信道傳統(tǒng)路由協(xié)議一般假設(shè)鏈路是對(duì)傳統(tǒng)路由協(xié)議一般假設(shè)鏈路是對(duì)稱的稱的p適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化化p減少路由開(kāi)銷減少路由開(kāi)銷p引入按需路由引入按需路由p在路由時(shí)考慮能在路由時(shí)考慮能量等約束條件量等約束條件31路由協(xié)議路由協(xié)議Ad Hoc路由協(xié)議路由協(xié)議表驅(qū)動(dòng)路由表驅(qū)動(dòng)路由先驗(yàn)式先驗(yàn)式(Proactive)按需路由按需路由反應(yīng)式反應(yīng)式(Reactive)32表驅(qū)動(dòng)（表驅(qū)動(dòng)（Table Driven）路由）路由l先驗(yàn)式先驗(yàn)式(Proactive)路由路由傳統(tǒng)的分布式

20、最短路徑路由協(xié)議傳統(tǒng)的分布式最短路徑路由協(xié)議l鏈路狀態(tài)或者距離向量鏈路狀態(tài)或者距離向量l所有節(jié)點(diǎn)周期性更新所有節(jié)點(diǎn)周期性更新“可達(dá)可達(dá)”信息信息每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)中所有其它節(jié)點(diǎn)的路由每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)中所有其它節(jié)點(diǎn)的路由所有路由都已存在并且隨時(shí)可用所有路由都已存在并且隨時(shí)可用DSDV、OLSR、TBRPF路由延時(shí)小，但是路由開(kāi)銷大路由延時(shí)小，但是路由開(kāi)銷大33按需按需(On-demand)路由路由l 反應(yīng)式反應(yīng)式(Reactive)路由路由 源節(jié)點(diǎn)根據(jù)需要通過(guò)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)需要通過(guò)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)確定路由確定路由 控制消息采用泛洪（控制消息采用泛洪（Flooding）方式）方式l 兩種

21、實(shí)現(xiàn)技術(shù)兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù) 源路由（分組攜帶完整的路由信息）源路由（分組攜帶完整的路由信息） 逐跳（逐跳（Hop-by-Hop）路由）路由l DSR、AODV、DYMO路由延時(shí)大，但是路由開(kāi)銷小路由延時(shí)大，但是路由開(kāi)銷小34Ad Hoc路由協(xié)議的性能指標(biāo)路由協(xié)議的性能指標(biāo)l 端到端數(shù)據(jù)吞吐量和延時(shí)端到端數(shù)據(jù)吞吐量和延時(shí)反映了數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量反映了數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量l 路由獲取時(shí)間路由獲取時(shí)間有數(shù)據(jù)要發(fā)送到發(fā)送出去的時(shí)間有數(shù)據(jù)要發(fā)送到發(fā)送出去的時(shí)間l 亂序分組發(fā)送率亂序分組發(fā)送率衡量無(wú)連接路由協(xié)議應(yīng)用于需要有序發(fā)送的傳輸層協(xié)議衡量無(wú)連接路由協(xié)議應(yīng)用于需要有序發(fā)送的傳輸層協(xié)議例如例如TCP時(shí)的性能時(shí)的性能l

22、路由協(xié)議的效率路由協(xié)議的效率路由控制消息路由控制消息/發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)路由協(xié)議的性能在不同環(huán)境表現(xiàn)不同路由協(xié)議的性能在不同環(huán)境表現(xiàn)不同,因此需要根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)使用不同的路由協(xié)議因此需要根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)使用不同的路由協(xié)議35四、服務(wù)質(zhì)量和能量意識(shí)四、服務(wù)質(zhì)量和能量意識(shí)36Ad Hoc路由中的服務(wù)質(zhì)量路由中的服務(wù)質(zhì)量l與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，更困難與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，更困難網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化資源受約束資源受約束l擴(kuò)展路由協(xié)議支持?jǐn)U展路由協(xié)議支持QoS基于表驅(qū)動(dòng)的基于表驅(qū)動(dòng)的QoS路由協(xié)議路由協(xié)議按需按需QoS路由協(xié)議路由協(xié)議37Ad Hoc路由中的能量意識(shí)路由中的能量意識(shí)lAd Hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下節(jié)點(diǎn)的

23、能量受限網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下節(jié)點(diǎn)的能量受限l基于能量約束的路由協(xié)議基于能量約束的路由協(xié)議最小化每消息能量消耗最小化每消息能量消耗l考慮每跳之間消耗的能量固定考慮每跳之間消耗的能量固定(T為常數(shù)為常數(shù))，該約束實(shí)際，該約束實(shí)際上與最小跳數(shù)一致上與最小跳數(shù)一致最大化網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間最大化網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間l保證所有節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作的時(shí)間盡量的長(zhǎng)保證所有節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作的時(shí)間盡量的長(zhǎng)111( ,)(1)kjiiieT n nkT38信息安全信息安全l目前的安全策略，有安全認(rèn)證和協(xié)議等，目前的安全策略，有安全認(rèn)證和協(xié)議等，l一部分一部分WLANWLAN安全策略可用于安全策略可用于MANETMANET。l需要適合于需要適合于MAN

24、ETMANET的信息安全策略。的信息安全策略。 39一個(gè)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)T1T2MH1MH1MH3MH3MH4MH440移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合 臨時(shí)、突發(fā)場(chǎng)合，如：臨時(shí)、突發(fā)場(chǎng)合，如：軍事行動(dòng)、軍事行動(dòng)、災(zāi)害搶險(xiǎn)、災(zāi)害搶險(xiǎn)、醫(yī)療救助、醫(yī)療救助、會(huì)議室活動(dòng)會(huì)議室活動(dòng) 、視頻點(diǎn)播等。視頻點(diǎn)播等。41軍事應(yīng)用軍事應(yīng)用l 19811981年：美國(guó)就為海軍特譴部隊(duì)提出了一種高頻自組織網(wǎng)，年：美國(guó)就為海軍特譴部隊(duì)提出了一種高頻自組織網(wǎng)，l 19911991年：美國(guó)又研究了一種年：美國(guó)又研究了一種“改進(jìn)型高頻數(shù)據(jù)網(wǎng)改進(jìn)型高頻數(shù)據(jù)網(wǎng)”，充分，充分應(yīng)用了短波自組織網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用了短波自組織

25、網(wǎng)技術(shù)，l 19941994年：美國(guó)抗毀自適應(yīng)系統(tǒng)演示，以寬帶技術(shù)為基礎(chǔ)，年：美國(guó)抗毀自適應(yīng)系統(tǒng)演示，以寬帶技術(shù)為基礎(chǔ)，改善了戰(zhàn)術(shù)通信的機(jī)動(dòng)性和生存能力，改善了戰(zhàn)術(shù)通信的機(jī)動(dòng)性和生存能力，l 近年來(lái)：美、英、法、荷蘭等國(guó)的單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)，近年來(lái)：美、英、法、荷蘭等國(guó)的單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)，l 未來(lái)的單兵通信系統(tǒng)：未來(lái)的單兵通信系統(tǒng)：寬帶化的、手持或便攜式個(gè)人移動(dòng)終端。寬帶化的、手持或便攜式個(gè)人移動(dòng)終端。42移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用簡(jiǎn)介43無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)44無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)lWSN-Wireless Sensor Networksl基礎(chǔ)基礎(chǔ)微電子技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及微電子技術(shù)、嵌入式計(jì)

26、算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)。無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)。l解釋解釋1由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量微型、低成本、由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成一個(gè)多跳的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。式形成一個(gè)多跳的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)大規(guī)模、自組織、隨機(jī)部署、環(huán)境復(fù)雜、傳感器節(jié)大規(guī)模、自組織、隨機(jī)部署、環(huán)境復(fù)雜、傳感器節(jié)點(diǎn)資源有限、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣?jīng)常變化點(diǎn)資源有限、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣?jīng)常變化 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)46l解釋解釋2：傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器以特定方傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器以特定方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是

27、協(xié)作地式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)布給觀察域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)布給觀察者。者。l傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本要素：傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本要素：傳感器，感知對(duì)象，觀察者傳感器，感知對(duì)象，觀察者l傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能協(xié)作地感知、采集、處理和發(fā)布感知協(xié)作地感知、采集、處理和發(fā)布感知信息信息47 傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋感知對(duì)象區(qū)域感知對(duì)象區(qū)域 每個(gè)傳感器完成其臨近感知對(duì)象的觀測(cè)每個(gè)傳感器完成其臨近感知對(duì)象的觀測(cè) 多傳感器協(xié)同完成感知區(qū)域的大多傳感器協(xié)同完成感知區(qū)域的大觀測(cè)任務(wù)觀測(cè)任務(wù) 使用多

28、跳路由算法向用戶報(bào)告使用多跳路由算法向用戶報(bào)告觀測(cè)結(jié)果觀測(cè)結(jié)果SinkInternet或或通信衛(wèi)星通信衛(wèi)星48傳感器節(jié)點(diǎn)傳感器節(jié)點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)任務(wù)管理中心任務(wù)管理中心 匯聚節(jié)點(diǎn)匯聚節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)區(qū)域sink -匯聚點(diǎn)匯聚點(diǎn)sensor node -傳感器節(jié)點(diǎn)傳感器節(jié)點(diǎn)sensor field -監(jiān)測(cè)區(qū)域監(jiān)測(cè)區(qū)域49傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體l傳感器節(jié)點(diǎn)傳感器節(jié)點(diǎn)功能：采集、處理、控制和通信等功能：采集、處理、控制和通信等網(wǎng)絡(luò)功能：兼顧節(jié)點(diǎn)和路由器網(wǎng)絡(luò)功能：兼顧節(jié)點(diǎn)和路由器資源受限：存儲(chǔ)、計(jì)算、通信、能量資源受限：存儲(chǔ)、計(jì)算、通信、能量l匯聚點(diǎn)匯聚點(diǎn)(Sink

29、)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)功能：連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與功能：連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet等外部網(wǎng)絡(luò)等外部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)布，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，發(fā)布管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，轉(zhuǎn)發(fā)收集到的數(shù)據(jù)。管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，轉(zhuǎn)發(fā)收集到的數(shù)據(jù)。特點(diǎn)：連續(xù)供電、功能強(qiáng)、數(shù)量少等特點(diǎn)：連續(xù)供電、功能強(qiáng)、數(shù)量少等50數(shù)字世界數(shù)字世界傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)傳感數(shù)據(jù)物理世界物理世界無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)-51無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在新一代網(wǎng)絡(luò)中的角色無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在新一代網(wǎng)絡(luò)中的角色52節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)傳感器傳感器應(yīng)用程序應(yīng)用程序無(wú)線通信無(wú)線通信內(nèi)內(nèi) 存存CPU電電 源源網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)中

30、的網(wǎng)關(guān)（基站）（基站）（較強(qiáng)的處理、通信能力）（較強(qiáng)的處理、通信能力）網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（簡(jiǎn)單處理、短距離通信）（簡(jiǎn)單處理、短距離通信）53傳感器節(jié)點(diǎn)傳感器節(jié)點(diǎn)l傳感器模塊：信息采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳感器模塊：信息采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換l處理器模塊：控制、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器模塊：控制、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議l無(wú)線通訊模塊：無(wú)線通信，交換控制信息無(wú)線通訊模塊：無(wú)線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)和收發(fā)采集數(shù)據(jù)l能量供應(yīng)模塊：提供能量能量供應(yīng)模塊：提供能量54工作流程示意圖工作流程示意圖代理代理Sink 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn) 用戶用戶傳感器結(jié)點(diǎn)傳感器結(jié)點(diǎn) 詢問(wèn)詢問(wèn)Internet55工作流程示意圖工作流程示意圖傳感

31、器結(jié)點(diǎn)傳感器結(jié)點(diǎn)代理代理Sink 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 用戶用戶詢問(wèn)結(jié)果詢問(wèn)結(jié)果Internet56現(xiàn)代微型傳感器現(xiàn)代微型傳感器57傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)l 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)：地理區(qū)域大；部署密集大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)：地理區(qū)域大；部署密集提高信噪比；提高監(jiān)測(cè)精度；增強(qiáng)容錯(cuò)性；減少盲區(qū)提高信噪比；提高監(jiān)測(cè)精度；增強(qiáng)容錯(cuò)性；減少盲區(qū)l 自組織網(wǎng)絡(luò)：不確定性；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化自組織網(wǎng)絡(luò)：不確定性；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化l 資源受限：計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊、能量資源受限：計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊、能量l 動(dòng)態(tài)拓?fù)洌汗?jié)點(diǎn)故障；通訊故障；移動(dòng)性；節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)拓?fù)洌汗?jié)點(diǎn)故障；通訊故障；移動(dòng)性；節(jié)點(diǎn)加入加入l 可靠網(wǎng)絡(luò)：適應(yīng)環(huán)境條件；魯棒性、容錯(cuò)性可靠網(wǎng)絡(luò)：

32、適應(yīng)環(huán)境條件；魯棒性、容錯(cuò)性l 應(yīng)用相關(guān)：沒(méi)有統(tǒng)一的通信協(xié)議平臺(tái)應(yīng)用相關(guān)：沒(méi)有統(tǒng)一的通信協(xié)議平臺(tái)l 以數(shù)據(jù)為中心以數(shù)據(jù)為中心58傳感器節(jié)點(diǎn)的限制傳感器節(jié)點(diǎn)的限制l電源能量有限電源能量有限l通信能力有限通信能力有限l計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限59傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳感器網(wǎng)絡(luò)與ad hoc的不同的不同WSN結(jié)點(diǎn)數(shù)量更為龐大結(jié)點(diǎn)數(shù)量更為龐大多數(shù)節(jié)點(diǎn)為靜止多數(shù)節(jié)點(diǎn)為靜止節(jié)點(diǎn)分布更為密集節(jié)點(diǎn)分布更為密集能量約束能量約束結(jié)點(diǎn)更容易出錯(cuò)結(jié)點(diǎn)更容易出錯(cuò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁Ad hoc幾十至上百個(gè)節(jié)點(diǎn)幾十至上百個(gè)節(jié)點(diǎn)局域網(wǎng)局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)全移動(dòng)節(jié)點(diǎn)全移動(dòng)結(jié)構(gòu)變化（移動(dòng)）結(jié)構(gòu)變化（移動(dòng)）能量可連續(xù)提供能

33、量可連續(xù)提供點(diǎn)到點(diǎn)通信點(diǎn)到點(diǎn)通信60Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)與Sensor網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)lSensor網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)可以看作是一種特殊類型的可以看作是一種特殊類型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)靜態(tài)地隨機(jī)分布在某一區(qū)域。傳感各個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)靜態(tài)地隨機(jī)分布在某一區(qū)域。傳感器負(fù)責(zé)收集區(qū)域內(nèi)的傳感信號(hào)，將它們發(fā)到網(wǎng)關(guān)器負(fù)責(zé)收集區(qū)域內(nèi)的傳感信號(hào)，將它們發(fā)到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)具有更大的處理能力，能進(jìn)一步處理信息，網(wǎng)關(guān)具有更大的處理能力，能進(jìn)一步處理信息，并且具有更大的發(fā)送范圍，可將信息送往某個(gè)大并且具有更大的發(fā)送范圍，可將信息送往某個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)（型網(wǎng)絡(luò)（Internet）并且到達(dá)最終的用戶）并且到達(dá)最終的用戶p與一般與一般

34、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)相比：網(wǎng)絡(luò)相比：p節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、分布稠密節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、分布稠密p節(jié)點(diǎn)的能量、計(jì)算、存儲(chǔ)等資源進(jìn)一步受限節(jié)點(diǎn)的能量、計(jì)算、存儲(chǔ)等資源進(jìn)一步受限61 傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估 生活習(xí)性監(jiān)測(cè)生活習(xí)性監(jiān)測(cè) 地震監(jiān)測(cè)地震監(jiān)測(cè) 深海監(jiān)控深海監(jiān)控 醫(yī)療狀況監(jiān)控醫(yī)療狀況監(jiān)控 目標(biāo)跟蹤和檢測(cè)目標(biāo)跟蹤和檢測(cè)小區(qū)安全監(jiān)控小區(qū)安全監(jiān)控 v 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用精細(xì)農(nóng)業(yè)精細(xì)農(nóng)業(yè) 森林火災(zāi)監(jiān)控森林火災(zāi)監(jiān)控6263環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)646566WSN的應(yīng)用的應(yīng)用醫(yī)療護(hù)理醫(yī)療護(hù)理 用于人體的各種生理數(shù)據(jù)，跟蹤和監(jiān)用于人體的各種生理數(shù)據(jù)，跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院內(nèi)醫(yī)生和患者的行動(dòng)，醫(yī)院的藥物控醫(yī)院內(nèi)

35、醫(yī)生和患者的行動(dòng)，醫(yī)院的藥物管理等。管理等。 例：一個(gè)可以成像的特殊發(fā)送器芯片與例：一個(gè)可以成像的特殊發(fā)送器芯片與精巧設(shè)計(jì)的超低功率無(wú)線技術(shù)結(jié)合，就可精巧設(shè)計(jì)的超低功率無(wú)線技術(shù)結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)可用于一個(gè)胃腸道診斷的微型吞服以實(shí)現(xiàn)可用于一個(gè)胃腸道診斷的微型吞服攝像膠囊?；颊咄滔戮S攝像膠囊?；颊咄滔戮SC C片大小的成像膠囊片大小的成像膠囊后，膠囊經(jīng)過(guò)食道、胃和小腸時(shí)就可將圖后，膠囊經(jīng)過(guò)食道、胃和小腸時(shí)就可將圖象廣播出來(lái)。膠囊由一個(gè)攝象機(jī)、象廣播出來(lái)。膠囊由一個(gè)攝象機(jī)、LEDLED、電、電池、特制芯池、特制芯 片和天線組成。（如圖）片和天線組成。（如圖）67WSN的應(yīng)用的應(yīng)用68智能家居智能家居 家電和家具中嵌入傳家電和家具中嵌入傳感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)感器節(jié)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與絡(luò)與InternetInternet連在一起連在一起。為人提供人性化的家。為人提供人性化的家居環(huán)境。居環(huán)境。