基于ZigBee技术的自组织传感器网络在动车组牵引电机温度监测报警系统中的应用(4)
第五章：论文总结。
2自组织传感器网络技术介绍
2.1 自组织网络技术简介
自组织网络是一种没有预设基础设施支持的自组织可重构的多跳无线网络。这一类的网络都没有特定的路由器，每一个节点都可以进行任意方式动态链接或移动，在该网络中的所有节点都可以充当路由器的角色，这些节点为自己以及其他节点找寻并且文护路由，网络的拓扑、信道的环境都随节点移动而动态地改变着。该网络还可以迅速地为军事或民事的应用建立通信平台。由单个或多个用户节点（Data Sink）以及上千个传感器节点（Sensor Node）组成组成的自组网，在网络中Sensor Node负责收集数据，在对收集到的数据进行融合后，直接通过多跳通信将融合后的数据传给Data Sink进行再次处理。自组织网络通过对网络的自动重组，很大程度上提高了网络的抗毁性以及连通性[5]。
自组网，又被称为移动多跳网，其研究目的就是能够达到通信范围内的任意节点在任何时间任何地点都可以自由地组网[6]。换言之自组网里的所有节点有效通信范围总和也就是自组织网络所能覆盖的范围。因此，通信设备在自组织网络的支持下在各种复杂艰难的地势条件下有着相当的特点与优势，主要特点如下：
（1）动态变化的网络拓扑
移动终端能够以任意方式及速度在自组织网络中自由地移动，并可以在任意时间关闭电台，由于无线装置种类繁多、无线信道之间的干扰等因素的综合影响，因此通过无线信道形成的网络拓扑可能会随时发生变化，而且变化的方式、速度很难被测到。
（2）接入节点的随意性
对自组织网络来说，它自身移动的节点由于不受限制而导致没有办法预先得知之后可能接入的节点信息，无论这些节点之前所属的网段、其原地址所属地域，只要加入到自组织网络中，该节点就只属于该网络的一员，需要为该自组织网络其他节点提供服务。
（3）多跳路由
自组织网络中的多跳路由主要是由普通的节点协作完成，而不是通过专用的设备来完成，因为节点的发射功率被限制，覆盖范围也有限，所以当需要和覆盖范围之外的节点通信时，中间节点就会用来转发。
（4）分布式控制
移动节点控制、管理着节点属于的自组织网络，因此当单个节点失效后整个网络并不会失效。所以这种特性对网络拓扑结构的改变有着良好的适应性，无论在什么情况下，通信信道能够达到，网络一定可以达到。
（5）受限的无线传输带宽
自组织网络利用无线传输技术当做底层通信的方式，但因为无线信道本身独特的物理性质，它能提供的网络带宽较有线信道要低。因为竞争共享无线信道所产生的信号衰减、噪音以及信道间相互干扰等一系列因素，移动终端最终得到的实际带宽要比理论最大带宽小得多[7]。
2.2 常用技术
定位技术：传感器网络中的一项重要应用技术即是对于目标的定位。目标定位可以通过 GPS 系统进行全局定位，也可以自身定位。目前主要的定位算法主要有：SPA（self-positioning algorithm）相对定位算法、凸规划定位算法、DV-Hop定位算法、DV-distance定位算法、Euclidean定位算法、DV-coordinate定位算法、DV-Bearing和DV-Radial定位算法等。
数据融合技术：在自组织无线传感器网络中由于传感器节点非常多，感知信息具有很大的冗余度，传感器节点的冗余性保证了在个别节点失效或个别通信链路失效的情况下，不至于引起网络分立或监测数据不完整。但如果直接把这些原始数据传输给用户节点，集中计算，会造成网络通信量巨大，消耗过多的网络能量。因此在自组织无线传感器网络中嵌入“在网计算”（Computing in-net），实现传感器数据融合（Data fusion），降低数据冗余，减少网络的通信量，提高带宽效率和能量效率。
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