无线传感网络的基本结构

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WSN的结构 ——重点

不知道无线传感器网络的结构，就相当于你对WSN一无所知。 

• 大量的传感器节点随机部署在监测区域（Sensor Field）内部或附近，这些节点通过自组织方式构成网络。
• 传感器节点检测的数据通过中间传感器节点逐跳进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，数据在经过多跳路由后到达汇聚节点。
• 最后通过互联网或卫星通信网络传输到管理节点。无线传感器网络的组建者通过管理节点对传感器进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。

三个节点的不同要求：
记得曾经有一张图，在一个施工现场，只有一个人在干活，而其他人都是顶着各种头衔职位在旁边站着监督， 传感器节点就是那个干活的人，汇聚节点和管理节点更像是在旁边看着的人，不是说它们没有作用，而只是想说，没有传感器节点这个干活的人，所有的事都是 0 进度。

可以说，想要让WSN更优化，传感器节点的软硬件是重点。 

汇聚节点： 因为它少，所以可以对它进行改造，它既可以是传感器节点 2.0 版本，也可以是没有监测功能仅带有无线通信接口的特殊网关设备。
汇聚节点的处理能力、存储能力和通信能力相对较强，它连接传感器网络与互联网等外部网络，实现两种通信协议之间的转换。

同时发布 管理节点 的监测任务，并将 收集到的数据 转发到外部网络中（承上启下）。

WSAN 无线传感器与执行器网络

之前我们讲过科学的发展过程， 技术结合就是其中一项，将传感器与执行器结合起来是一个很自然的过程。 Wireless Sensor and Actor Network.

当无线传感网络的控制节点需要通过执行器与外部的物理世界产生交互时，需要给执行器发出指令，执行器将指令转变成一种作用于环境的物理行为。典型的执行器可以是人、控制装置或者智能机器人。随着智能机器人技术的日趋成熟与应用，加快了小型、智能、自治、低能耗、低成本执行器研发的速度，使得无线传感器与执行器网络的建设成为可能。

WSAN由两部分组成：传感器节点与执行器节点 ，它们的区别主要有以下几点：

• 传感器节点是静态、不移动的，执行器节点是移动的。 执行器节点能够移动，有利于扩大执行器节点作用的有效区域。 典型的执行器可以是移动的机器人， 多个移动机器人可以在传感器节点覆盖的区域内游弋，根据传感器发送的数据来决定机器人如何协作完成控制功能，当然，我们也可以将一个智能机器人同时作为传感器节点和执行器节点。
• 部署在监控区域的传感器节点数量庞大， 而执行器节点则不需要很多， 关键是执行能力。传感器节点是低成本、低功率的设备，它的传感、计算、无线通信能力与能量是受限的，而执行器节点可以根据需要，选用不同类型的执行器来实现不同的控制功能，相对于传感器节点，执行器节点具有与较强的数据处理能力、较高的发射功率和较长的电池寿命。 执行器节点根据多个传感器节点传送的信息来决定如何协作完成控制功能。
• 在传统的无线传感器网络中，传感器节点通过多跳的无线自组网将感知到的数据经由汇聚节点传送到控制节点，而WSAN要求传感器节点
• 与传感器节点、传感器节点与执行器节点、执行器节点与执行器节点之间能够协同通信。

WSAN的主要特点

WSAN的执行机制

• （1）自主机制，即没有中央控制器的参与，传感器节点将其观察到的数据发送给适当的执行器节点， 执行器节点相互配合，自动完成执行任务的分配并采取适当的协作行动。
  优点： 延时较短，因为执行器通常处于传感器/ 执行器区域内或其附近。
  
• （2）半自主机制 ， 类似于 WSN结构， 对于大多数现有通信技术都适用。然而，在半自主机制下，需要收集传感器数据，经过汇聚节点分析、处理之后，再把执行指令发送给执行节点，因此从事件发生到事件处理的延时大。 同时，汇聚节点作为中心控制节点容易出现单点故障， 系统可靠性比较差。
• （3）协同机制
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重点问题：