无线传感器网络由很多高密度布设的廉价微型传感器节点组成,这些节点具有信息收集、数据处理和无线通讯等多种功用,经过无线通讯构成一个多跳的自组织散布式网络体系,可根据环境信息自主完结指定使命。面向军事防护、灾祸监测与救援等风险/恶劣环境的事情监测使用,大多具有监测面积较大、缺少必要的通讯基础设施等特色,可充分发挥无线传感器网络规划大、随机散布、自组网等特色,是无线传感器网络最典型的使用之一。在这类使用中,事情监测者(人或许智能渠道)不只参加办理并且也参加组网,成为了网络中的移动Sink节点。因此,本文规划并构建了移动多Sink无线传感器网络监测体系,完成环境监测、事情定位等功用。
1 使用布景
无线传感器网络概念源于对一些人工无法抵达或许不方便抵达的风险/恶劣环境的监测需求,例如:军事使用、特别环境监测(如:灾祸现场、野生动物)等。在这类典型使用场合中,监测网络大多选用随机布设的方法,特定监测事情产生的地址是其注重的要点之一。军事防护、灾祸现场监测两类典型的使用需求剖析如下:
1.1 军事防护
现代战争中,重要军事设施往往成为敌方进犯的重要方针,使用直接感官进行防护现已无法应对日益丰厚、荫蔽的进攻手法,需求集成各种环境监测传感器、语音、视频等多模态监控信息,扩展防护单兵甚至指挥体系的感知规模,增强协同防护才能,快速定位特定事情产生的时刻、地址,提高防护体系监测、指挥才能。
1.2 灾祸现场监测
近年来我国灾祸频频(特别是矿难事情),灾祸监测与救援受到了越来越多的注重。灾祸现场往往环境杂乱,传统的通讯技能难以使用,需求集成各种环境传感器、语音、视频等多模态监控信息,延伸救援人员的感知规模,增强救援人员的协作才能,提高灾祸应急指挥才能。
2 体系架构
体系网络结构分为现场监测局域网络和长途监测网络两部分。现场监测局域网络由骨干网与接入网两级网络结构组成,如图1所示。骨干网由移动Sink节点组成,担任将接入网中的节点信息中转至网关节点,并由网关节点完成信息远传。骨干网中直接选用无线MESH技能进行组网(用于传输视频、音频等数据量较大的信息)。接入网分为若干子网,每个接入子网是以骨干网中的移动Sink节点为中心,若干环境感知传感器节点组成的局域网。因为体系需求经过无线传感器网络传输停止的传感器节点收集的环境信息,一起又需求传输移动节点的信息。因此,接入网是一种固定节点与移动节点相混合网络的拓扑结构。在传统的根据树状网络拓扑结构中,Sink节点的移动会形成数据链路最终一跳呈现中止,需求从头树立路由树。可是频频地从头树立路由树,不只网络能耗价值比较大,并且很多的洪泛音讯还简单形成网络风暴,阻止正常的数据传输。针对这一特色,在体系中规划了根据部分路由保护战略的无线传感器网络路由算法,以下降体系重建路由树时的开支,削减洪泛音讯次数,延伸网络寿数。