無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道的通信技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，視頻通話等先進(jìn)技術(shù)大量應(yīng)用到人們的生活中，大大提高了生活質(zhì)量，本文主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多通信技術(shù)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用，并且針對(duì)當(dāng)前無線通信技術(shù)存在的弊端提出了相對(duì)的解決辦法，為我國以后未來的科技奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】無線傳感器；多信道；通信技術(shù)

現(xiàn)代化的生活方式改變了人們的思維方式，而通信技術(shù)的不斷進(jìn)步促進(jìn)了人與人之間的交流，也加快了我國電商事業(yè)的發(fā)展。例如阿里巴巴的創(chuàng)建改變了人們的購物習(xí)慣，微信的普及改變了人與人之間的交流習(xí)慣。微商等運(yùn)營產(chǎn)業(yè)也隨之產(chǎn)生，也帶動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長起到了積極地作用。

1無線傳感技術(shù)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

用無線傳感技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)人工智能化，大大節(jié)約工作時(shí)間，提高工作效率。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)就分布在各個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，這些傳感節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)用戶所需要的網(wǎng)絡(luò)信息量自動(dòng)連接成一個(gè)小型的傳感器并將所需的信息發(fā)送出去，用戶在使用無線傳感器技術(shù)的時(shí)候可以利用因特網(wǎng)來管理無線傳感器，但是一般的無線傳感器的通信覆蓋能力較弱，所以就需要將無線傳感技術(shù)按照地域來進(jìn)行劃分，增加無線傳感器的數(shù)量來保證無線網(wǎng)絡(luò)的正常使用，我們把每個(gè)劃分來對(duì)地域成為一個(gè)簇，每個(gè)簇都具有一個(gè)簇首，簇首是具備較強(qiáng)的通信能力，為了方便用戶的使用，簇首還會(huì)通過多跳的方式將信息進(jìn)行輸送。無線傳感技術(shù)一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.1資源有限

在無線傳感技術(shù)的使用中需要用到無線傳感節(jié)點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)體積較小，所以導(dǎo)致了它的通信能力、存儲(chǔ)能力、處理能力相對(duì)來說較弱，這就對(duì)無線傳感技術(shù)的正常使用造成了困難，無線傳感節(jié)點(diǎn)的處理器、存儲(chǔ)器的相關(guān)功能直接限制了無線傳感技術(shù)的處理資源與通信資源的大量覆蓋，所以在以后的無線傳感技術(shù)的應(yīng)用過程中，要著重對(duì)無線傳感器的優(yōu)化工作，盡量使無線網(wǎng)絡(luò)中的資源都能夠得到合理化的應(yīng)用。

1.2節(jié)點(diǎn)失效

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布隨機(jī)，并且各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系僅僅通過通信線路進(jìn)行連接，這就容易造成節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系中斷，無線傳感通信發(fā)生崩潰。由于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，也會(huì)造成節(jié)點(diǎn)失效，從而形成自組織網(wǎng)絡(luò)，中斷了計(jì)算機(jī)與外部信息發(fā)生交互的機(jī)會(huì)，計(jì)算機(jī)形成一個(gè)相對(duì)封閉的網(wǎng)絡(luò)，無線傳感通信技術(shù)失效。

1.3無線通信以數(shù)據(jù)為主

無線網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)主要以數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞交互，在進(jìn)行信息通信的過程中，很容易造成信息的丟失，信息一旦丟失就會(huì)使得通信雙方交流變得困難，造成這種信息丟失的原因大致有兩種：①輸送過程中，由于天氣原因或者輸送節(jié)點(diǎn)失效造成信息片段丟失；②原因就是某些網(wǎng)絡(luò)黑客惡意破怪網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的入侵，造成用戶信息被惡意竊取，一旦發(fā)生這種情況，用戶的個(gè)人信息就有可能被泄露，給某些不法分子有機(jī)可乘，嚴(yán)重危害用戶的財(cái)產(chǎn)安全。所以這種以數(shù)據(jù)為主的通信模式，也給未來的無線傳感多信道通信技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。

2無線傳感通信技術(shù)中的MAC協(xié)議

由于自組織網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)蜂窩數(shù)據(jù)不能被很好的利用，基于用戶網(wǎng)絡(luò)使用的覆蓋情況，MAC協(xié)議就被廣泛地應(yīng)用到了無線傳感通信系統(tǒng)中。MAC協(xié)議就是媒體訪問控制協(xié)議，它的最重要的功能是能夠確定網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)站點(diǎn)占有信道，確定信道的分配情況，對(duì)于共享信道，NAC協(xié)議通常采用一種競爭的方式來選擇占用信道，它決定了節(jié)點(diǎn)什么時(shí)候允許發(fā)送分組，而且通?？刂茖?duì)物理層的所有訪問。在MAC協(xié)議中，節(jié)點(diǎn)所承擔(dān)的信息進(jìn)行輸送過程中，當(dāng)脫離了這個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息之后，節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)脫離自己的所屬軌道，轉(zhuǎn)移到其他的輸送線路中，這樣就能減輕無線傳感的通信壓力，從而完成信息的交互，MAC協(xié)議在一定程度上來說是不同步的，它根據(jù)信息先后的發(fā)送時(shí)間搶占信息輸送節(jié)點(diǎn)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)完成之后接著完成輸送另一個(gè)信息的任務(wù)，從上到下依次完成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的分布時(shí)間點(diǎn)是不相同的并且沒有規(guī)律可循，這在一定程度上降低了節(jié)點(diǎn)之間的競爭問題。目前我國的無線傳感通信技術(shù)不光單單采用MAC通信技術(shù)，而且使用了SSHC協(xié)議來對(duì)信息的傳遞進(jìn)行控制，SSHC協(xié)議能夠使大部分的節(jié)點(diǎn)分布在同一個(gè)信道中，解決的無線傳感器節(jié)點(diǎn)資源不足的問題，但是在信道序列發(fā)生錯(cuò)亂時(shí)，SSHC協(xié)議也會(huì)隨之發(fā)生紊亂，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)通論不公平現(xiàn)象發(fā)生，影響無線傳感通信工作的正常進(jìn)行。

3無線傳感網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1軍事應(yīng)用

在軍事應(yīng)用中，無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)揮了很大的作用，包括各個(gè)軍事基地的軍情匯報(bào)，戰(zhàn)場(chǎng)傷亡情況匯報(bào)指揮，無線傳感具有隱蔽性高、傳輸速度快，保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，非常適合戰(zhàn)地指揮作戰(zhàn)，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)能夠及時(shí)地將戰(zhàn)場(chǎng)上的情況發(fā)送到指揮臺(tái)，指揮中心及時(shí)調(diào)整作戰(zhàn)方案發(fā)送到戰(zhàn)場(chǎng)中，能夠增加作戰(zhàn)勝率，減輕戰(zhàn)場(chǎng)人員傷亡情況，有效地保證了國家的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2工業(yè)檢測(cè)中的應(yīng)用

在國際化的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)之下，各類工業(yè)單位的競爭也是相當(dāng)激烈，許多廠商將營銷手段從實(shí)體銷售轉(zhuǎn)變?yōu)殡娚啼N售，這就用到了無線傳感通信技術(shù)，在虛擬網(wǎng)絡(luò)中通過購買者與客服人員之間的溝通交流訂單購買，這種新型的銷售方式給我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的活力。隨著現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)范圍的加大，無線傳感技術(shù)在工業(yè)質(zhì)量檢測(cè)中也發(fā)揮了不可小覷的作用，針對(duì)某些工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品不達(dá)標(biāo)的情況，無線傳感技術(shù)能夠在第一時(shí)間檢測(cè)出來，不讓這些未達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品流入市場(chǎng)，保證了我國消費(fèi)者的正常權(quán)益。同時(shí)無線傳感技術(shù)還能對(duì)工廠環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，一旦出現(xiàn)工廠污染指標(biāo)超過了國家的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，無線傳感器就會(huì)發(fā)出警報(bào)，這也響應(yīng)了我國保護(hù)環(huán)境的國策。無線傳感通信技術(shù)在工業(yè)檢測(cè)中滲透到了每一個(gè)環(huán)節(jié)，工廠中的每一個(gè)大型的項(xiàng)目的研發(fā)與實(shí)施都離不開無線傳感技術(shù)，每一臺(tái)機(jī)器的正常運(yùn)行，都需要進(jìn)行各種精確的計(jì)算，而這種參數(shù)的計(jì)算都是非常復(fù)雜的，單單靠人工是不能解決的，所以要依靠無線傳感技術(shù)，它能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)中的能量、存儲(chǔ)、驗(yàn)算等數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析，針對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)情況及時(shí)調(diào)整優(yōu)化，以保證企業(yè)的最大利益，尤其是近年來的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)加入到工業(yè)檢測(cè)中，無線傳感技術(shù)就變得尤為重要，而無線傳感技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)就是大量電力的使用以及資源的有限性使得無線傳感技術(shù)不能夠被應(yīng)用到所有的工業(yè)生產(chǎn)中，在以后的工業(yè)研發(fā)中，不單單要針對(duì)電量的使用情況研發(fā)低損耗的用電電池，還要大力發(fā)展可再生能源在工業(yè)中的應(yīng)用，保證無線傳感技術(shù)不會(huì)隨著資源的消耗殆盡而消失。

4結(jié)語

無線網(wǎng)絡(luò)傳感多信道通信技術(shù)在我國的各方面的應(yīng)用中都發(fā)揮了積極地作用，但是隨之而來也帶來了某方面的負(fù)面影響，只有在以后的發(fā)展中不斷地優(yōu)化無線傳感技術(shù)，使之朝著節(jié)能化、高效化、環(huán)保化的方向發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)傳感多信道通信技術(shù)才能夠得到穩(wěn)健的發(fā)展。本文主要介紹了無線網(wǎng)絡(luò)傳感多信道通信技術(shù)的結(jié)構(gòu)、協(xié)議、特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了無線網(wǎng)絡(luò)傳感多信道通信技術(shù)在各方面的應(yīng)用情況，希望對(duì)讀者有所幫助。

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作者:楊宗國 單位:深圳市水務(wù)科技發(fā)展有限公司