WSN系統(tǒng)是由無線傳感器結(jié)點、匯聚結(jié)點、數(shù)據(jù)處理中心以及數(shù)據(jù)瀏覽中心等構(gòu)成的一種新型信息獲取系統(tǒng)。傳感器結(jié)點負貴采集物理世界的各類信息，然后通過專用網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)信息的交流、匯聚，之后物理世界的信息經(jīng)過Internet. GPRS 和GSM等途徑匯聚于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫服務器中，這樣物理世界的信息就完全進入到信息世界中了。最終信息用戶可以通過瀏覽器、手機和PDA等方式隨時隨地地獲取這些信息。這樣一套系統(tǒng)可以極大地擴展人們感知和了解世界的能力。
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1)WSN結(jié)構(gòu)組成
WSN是指在物理環(huán)境中布置的傳感器結(jié)點以無線通信方式組織成的網(wǎng)絡。傳感器結(jié)點用于完成數(shù)據(jù)采集工作，并通過傳感器網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡中，最終由特定的應用系統(tǒng)接收。
WSN分層結(jié)構(gòu)通常分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層。
(1)物理層定義WSN中基站(Sink) 和結(jié)點(Node)間的通信物理參數(shù)，如使用哪個頻段、使用何種信號調(diào)制解調(diào)方式等。
(2)數(shù)據(jù)鏈路層定義各結(jié)點的初始化，通過收發(fā)設置(Beacon) 、請求(Request) 、連接(Associate)等消息完成自身網(wǎng)絡定義，同時定義數(shù)據(jù)鏈路層(MAC)幀的調(diào)試策略，避免多個收發(fā)結(jié)點間的通信沖突。
(3)網(wǎng)絡層負責完成邏輯路由信息的采集，使收發(fā)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包能夠按照不同策略，通過最優(yōu)化路徑到達目標結(jié)點。
(4)傳輸層提供數(shù)據(jù)包傳輸?shù)目煽啃�，為應用層提供入口�?/P>
(5)應用層最后將收集到的結(jié)點信息進行整合處理，滿足不同應用程序的計算需要。
WSN結(jié)點的典型硬件結(jié)構(gòu)主要包括電池及電源管理電路、傳感器、信號調(diào)理電路、AID轉(zhuǎn)換器、存儲器、微處理器和射頻模塊等。結(jié)點采用電池供電，一旦電源耗盡，結(jié)點就失去了工作能力。為了最大限度地節(jié)約電源，在硬件設計方面，需要盡量采用低功耗器件，在沒有通信任務時，要切斷射頻部分電源:在軟件設計方面，各層通信協(xié)議都應該以節(jié)能為中心，必要時可以犧牲一些其他網(wǎng)絡性能指標， 以獲得更高的電源效率。
2)WSN組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
WSN通常有平面拓撲結(jié)構(gòu)和邏輯分層結(jié)構(gòu)等兩種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。平面拓撲結(jié)構(gòu)所有網(wǎng)絡結(jié)點處于相同的平等地位，不存在任何等級和層次差別，因此也被稱為對等式結(jié)構(gòu):邏輯分層結(jié)構(gòu)中網(wǎng)絡結(jié)點按照某種規(guī)則(如地理位置、應用需求等)分成各個簇，每個簇由簇頭和成員結(jié)點構(gòu)成。
3) WSN結(jié)點結(jié)構(gòu)
為了符合各種已有的無線和有線網(wǎng)絡技術(shù)及協(xié)議的要求，把各種傳感器輸出的標準及非標準信號轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡要求的信號，產(chǎn)生了相應的結(jié)點技術(shù)及結(jié)點產(chǎn)品。在WSN結(jié)點的基本結(jié)構(gòu)中，包括傳感單元(由傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器組成)、處理單元(包括處理器、存儲器、嵌入式操作系統(tǒng)等)、無線通信單元(由無線網(wǎng)絡、MAC和收發(fā)器組成)及能量單元等。此外，可以選擇的其他功能單元包括定位系統(tǒng)、移動系統(tǒng)及電源自供電系統(tǒng)等。在WSN的結(jié)點中，除處理單元和無線通信單元外，最重要的是能量單元，它決定了傳感器整體的壽命周期，對能量單元的要求是體積小、無污染、成本低、放電特性好和環(huán)境適應性強等。結(jié)點技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的特征是技術(shù)含量高、標準復雜、已有基礎好、成就大企業(yè)的可能性比較大，尤其是在市場不斷擴大的條件下。
在WSN中，結(jié)點可以通過飛機布撒或人工布置等方式，大量部署在被感知對象內(nèi)部或者附近，這些結(jié)點通過自組織方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡，以協(xié)作的方式實時感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中的信息，通過多跳網(wǎng)絡將區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息經(jīng)由接收發(fā)送器傳送到遠程控制管理中心(Savant系統(tǒng)中的用戶管理模塊)。此外，遠程控制管理中心也可對網(wǎng)絡結(jié)點進行實時控制和操作。
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