wsn通信协议.docx

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wsn通信协议

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wsn通信协议

　　篇一：

etc-wsn传感器节点通信协议_V3.0

　　etc－wsn传感器节点通信协议_V3.0（cc2530）

　　一.串口的设置

　　波特率115200，数据位8，停止位1，无校验位

　　二.拔码开关设置（地址）

　　三.指令格式

　　帧头+节点编号+模块id+传感器id+命令（paramh+paraml）+帧尾帧头：

ccee节点编号：

01-----FFid:

：

01~FF

　　命令：

帧尾：

FF

　　四.指令示例

　　cc2530新加入功能：

模块上电后，会周期性（5s）发送消息到网关，网关上做相应的处理，表

　　明连接正常，如果网关15s内没有收到节点的任何消息（不仅仅包括周期消息），表明节点进入掉电状态，网关需要做相应处理。

　　周期消息定义如下：

eeccno01aa00000000000000000000FF，typedefstruct{

　　uint8header_1;uint8header_2;

　　uint8nodeseq;//模块序列

　　uint8nodeid;//模块id（00表示网关）uint8command;uint8data[10];uint8tailer;}uaRt_Format;

　　即uaRt_Fmand=0xaa（表示周期消息）,数据位保留。

typedefenum{

　　coor=0,//网关hall,//霍尔photoRes,//光照tempandhum,//温湿度shake,//震动Reed,//干簧管accele,//加速度smoke,//烟雾doppler,//多普勒motor,//电机led_pwm,//led调光sound,//声音Voltage,//电压current,//电流touch,//触摸ultrasound,//超声波RFid_1356,//13.56m射频卡RFid_125k,//125k射频卡

　　}deviceaddrlist;

　　网关功能描述：

上电后，cc2530会向主机发送周期消息，主机收到后，在屏幕上显示相应的图标，并有声音提示，如“网关已开启”，这个时候，如果没有任何节点发送消息给网关，节点图标都是灰化的，当收到节点的任何消息，节点图标会高亮显示，同时语音提醒，“xx模块开启”。

模块开启后，如果15秒内没有收到该节点的任何消息，网关上相应的图标灰化，并语音提示，“xx模块关闭”。

　　通讯机制：

凡是周期消息，如温湿度、加速度、周期维护消息，无需回复。

　　控制类消息，如电灯、电机等，都需要在指定时间里（3s）收到相应节点的回复，

　　超时后如果没有收到回复，主机需重发该消息。

打开全部led：

　　主机发送：

ccee01091300000000000000000000FFled回复：

eecc0109dd13000000000000000000FF即：

uaRt_Fmand=0xdd时，该消息为回复消息。

　　温湿度模块：

无需手动获取测量值，改为周期性更新，周期由模块决定。

　　同时显示值保留小数点后一位，如25.5。

　　电机：

暂无改动。

干簧管：

暂无改动。

　　光照（智能家居模块中的光照功能以此为准）：

显示收到的ad采样值，并通过改变图标的亮度来对应相应的值。

电灯：

暂无改动。

多普勒：

暂无改动。

霍尔：

暂无改动。

震动：

暂无改动。

有害气体：

暂无改动。

　　三轴加速度：

显示ad值的同时，将对应值转化为重力加速度值，单位为g。

　　无级调速led灯：

名称改为“pwm功率控制”，菜单里显示10个按钮，每个按钮对应一个功率

　　值，按下相应的按钮即可。

　　声音：

暂无改动；触摸：

暂无改动。

　　北京中软国际教育科技cto办公室

　　篇二：

wsn

　　1.wsn体系包括哪些部分？

？

各部分的功能是什么？

　　一个典型的传感器网络的体系结构包括：

分布式传感器节点、接收发送器、互联网和用户操作界面

　　无线传感器网络中的节点通过飞机播撒或人工部署等方式，密集部署在感知对象的内部或附近。

这些节点通过自组织方式构建无线网络，以协作方式感知、采集和处理网络覆盖区中特定信息，实现对任意地点信息在任意时间的采集、处理和分析。

　　2。

简述wsn的osi模型即五层协议栈，各层的主要功能。

　　物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层

（1）．物理层：

负责信号的调制和数据的收发，所采用的传输介质主要有无线电、红外线、光波等。

wsn推荐使用免许可证频段（ism）。

物理层的设计既有不利因素，例如传播损耗因子较大，也有有利的方面，例如高密度部署的无线传感器网络具有分集特性，可以用来克服阴影效应和路径损耗。

（2）.数据链路层：

负责数据成帧、帧监测、媒体接入和差错控制。

其中，媒体接入协议保证可靠的点对点和点对多点通信；差错控制则保证源节点发出的信息可以完整无误地到达目标节点。

　　（3）.网络层：

负责路由的发现和维护，由于大多数节点无法直接与网关通信，因此需要通过中间节点以多跳路由的方式将数据传送至汇聚节点。

而这就需要在wsn节点与接收器节点之间多跳的无线路由协议。

　　（4）.传输层：

负责数据流的传输控制，主要通过汇聚节点采集传感器网络内的数据，并使用卫星、移动通信网络、internet或者其他的链路与外部网络通信，是保证通信服务质量的重要部分。

　　（5）.应用层：

由各种面向应用的软件系统构成。

主要研究的是各种传感器网络应用的具体系统的开发，例如：

作战环境侦查与监控系统，情报获取系统，灾难预防系统等等

　　3.简述无线网络介质访问控制方法csma\ca的工作原理。

　　冲突避免的载波侦听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量避免

　　1.想发送信息的接点首先“监听”信道，看是否有信号在传输。

如果信道空闲，就立即发送。

　　2.如果信道忙，则继续监听，当传输中的针最后一比特通过后，在继续等待一段时间，以提供适当的针间间隔，然后开始传送。

　　3.发送信息的站点在发送过程中同时监听信道，检测是否有冲突发生。

　　4.当发送数据的节点检测到冲突后，就立即停止该次数据传输，并向信道发送长度为4字节的“干扰”信号，以确保其他节点也发现该冲突，等待一段随即时间，再尝试重新发送。

　　4．简述zigbee技术和zigbee的优势

　　zigbee是一组基于ieee批准通过的802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准

　　1．数据传输速率低：

只有10k字节/秒到250k字节/秒，专注于低传输应用。

　　2．功耗低：

在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦。

这也是zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势。

　　3．成本低：

zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成

　　本。

且免收专利费。

　　4．网络容量大：

每个zigbee网络最多可支持255个设备。

　　5．时延短：

通常时延都在15毫秒至30毫秒之间。

　　6．安全：

zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用aes-128加密算法。

　　5.为什么wsn需要节点定位？

简述toa,tdoa,dV-hop算法

　　许多应用都要求网络节点预先知道自身的位置，并在通信和协作过程中利用位置信息完成应用要求。

　　1．toa算法：

提出了一.种利用复平面对二维移动站定位进行建模的方法,将到达时间信息转化为复数求模,通过代数运算,利用子空间的方法对目标进行定位,再利用蜂窝站址的旋转不变性对定位解进行融合,推导了复平面下toa定位的克拉美界（cRb）。

通过计算机仿真证明该方法具有较好的定位性能,在toa测量精度较高时能够达到cRb界,有较好的应用价值。

2.dV-hop算法：

针对无线传感器网络无需测距定位算法中典型的dV-hop算法在不同参数设置时存在定位误差及定位时间差异较大的问题,分别分析并仿真了对定位误差和定位时间有较大影响的节点个数、网络平均连通度及监测区域等几个重要参数,考虑到无线传感器网络能量及成本的限制,通过仿真结果分析得出,网络平均连通度和节点个数分别对dV-hop算法的定位精度及定位时间起主导作用。

理论分析与仿真结果表明,在不同监测区域内,在确保dV-hop算法低能量消耗的基础上,参数优化后的算法有效地降低了节点的定位误差。

　　6.wsn的路由协议有哪些？

设计要求是什么？

（1）.基于聚簇的路由协议：

leach,pegasis,teen等

（2）.基于地理位置的路由协议：

基于地理位置的距离贪心路由协议，基于地理位置的角度贪心路由协议，gem,map,lcR等

　　（3）.以数据为中心的路由协议：

dd，Rumor-routing，ttdd，支持查询的近似路由算法等

　　（4）.能量感知路由协议：

energyawarerouting，geaR,等

　　（5）.容错路由协议：

建立多条路径，重复传输数据包，基于编码的机会路由协议（moRe）等

　　设计要求：

节能，延长网络生命周期

　　7.简述wsn的mac协议的作用和按分配信道方式分类有哪些？

　　作用：

直接控制着耗能最多的无线通信模块的活动,mac协议的设计为实现整个网络的能量高效起着至关重要的作用

　　分类：

基于竞争（contention-based）的mac协议;基于调度算法

　　（scheduling-based）的mac协议;非碰撞（collisionfree）的mac协议;混合（hybridscheme）的mac办议。

　　8.为什么wsn需要时间同步，简述Rbs,tpsn的同步算法的工作原理。

在分布式的无线传感器网络应用中，每个传感器节点都有自己本地时钟，不同节点的晶体振荡器存在偏差，以及湿度和电磁干扰都会造成网络节之间运行时间偏差

　　Rbs：

是多个节点接收到同一个同步信号，然后多个收到同步信号的节点之间进行同步，这种同步算法消除了同步信号发送一方的时间不确定性tpsn：

采用层次型网络结构，首先将节点按照层次结构进行分级，然后每个节点与上一级的一个节点进行时间同步，总重所有节点都与根节点时间

　　同步

　　篇三：

wsn经典路由协议比较

　　XX.cn

　　wsn经典路由协议比较

　　作者：

何磊郭晓军赵江波

　　来源：

《智能计算机与应用》20xx年第02期

　　摘要：

本文首先介绍了wsn路由协议的特殊性、路由协议的分类等，然后针对wsn的几个经典路由协议，从协议的实现过程、协议特点、优缺点、适用领域等方面进行了分析，最后对这些路由协议的节能性、可扩展性、鲁棒性等方面进行了比较，以期为wsn路由协议的选用及进一步研究提供参考。

　　关键词：

wsn；路由协议；分析与比较

　　中图分类号：

tp393文（wsn通信协议）献标识码：

a文章编号：

2095-2163（20xx）02-

　　acomparisonofclassicRoutingprotocolsinwsn

　　helei，guoxiaojun，zhaojiangbo

　　（instituteofinformationengineering，tibetuniversityfornationalities，xianyangshaanxi712082，china）

　　abstract：

afterintroducingtheparticularityandtheclassificationsofwsnroutingprotocols，thispaperanalysestherealizationprocess，thecharacteristics，theprosandconsandthescopeofapplicationofseveralclassicroutingprotocols.Finallythisarticledoessomecomparisonamongtheseroutingprotocolsinaspectofenergysaving，expandabilityandrobustness，toprovideareferenceforselectionandfurtherstudies.

　　keywords：

wsn；Routingprotocols；analysisandcomparison

　　0引言

　　wsn（wirelesssensornetwork，无线传感器网络）由部署在目标区域内的多个具有一定通信和计算能力的微型传感器节点组成，这些节点通过无线通信技术（如zigbee技术）形成一个多跳自组织的网络系统，协作地感知处理网络覆盖区域内目标对象的信息发送给远程观测者[1]。

　　wsn具有组网灵活、容易部署、扩展性强、抗毁性能优、支持移动性、成本低等优点，获得了快速发展，现已广泛应用于环境监测、军事侦测、医疗健康、工业生产、抢险救灾等多个领域。

wsn综合了诸如传感器技术、微机电系统、嵌入式计算技术、现代无线通信技术、分布式信息融合和处理技术等多门类的专业技术知识，是目前倍受关注的重点研究领域[2]。