传感器网络的概念与问题.ppt

传感器网络的概念与问题.ppt

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作战环境侦查与监控军事侦查、情报获取战场监测与指挥民事应用:

环境监测交通管理灾难预防（如森林火灾监测）危险区域监测有灭绝危险或珍贵动物的跟踪监护民用和工程基础设施的安全性监测等等，等等,传感器网络是扩大人类感知能力的一场革命传感器网络可以为增加“耳、鼻、眼、舌”等感知能力,传感器网络的应用,大地监测,环境监测,ContaminantFlowMonitoring,Sensorattachedtoeveryvehicle.Capableofdetectingtheirlocation,vehiclesizes,speedsand;roadconditionsAlternateroutes,estimatetriptimes,TrafficControl,BiologicalSystems,作战环境侦查,战场监测与指挥,传感器网络的特点与挑战,通信能力有限节点带宽窄，而且经常变化节点通信覆盖范围只有几十到几百米，而且经常变化,挑战之一如何在如此有限通信能力的条件下,高质量地完成感知数据的查询、分析、挖掘与传输？

在传感器网络环境下，发现最小化算法通信复杂性的机理是我们面临的第一个挑战问题！

多源、多跳是主要通信方式多个传感器节点向一个目标传送信息一次多源信息传输需要多条由多个传感器节点组成的路径,挑战之二如何为多源信息传输选择优化通信路径？

在传感器网络环境下，建立选择优化或近似优化通信路径的理论是我们面临的第二个挑战问题！

节点移动、断接频繁在移动网络中，节点移动频繁节点间通信的断接频繁，导致通信失败.经常受到高山、建筑物、障碍物等地势地貌以及风雨雷电等自然环境的影响,因此传感器可能会长时间脱离网络,离线工作,挑战之三通信路径重构成为突出问题？

路由算法必须具有自适应性？

如何建立网络随机连通性的数据理论，为通信路径重构和自适应路由算法设计奠定坚实理论基础是我们面临的第三个挑战问题？

电源能量有限传感器的电源能量极其有限由于电源能量的原因经常失效或废弃电源能量约束是传感器网络应用的障碍现有电源部件不能满足传感器网络的需要传感器传输信息比执行计算更消耗电能传感器传输1位信息需要的电能足以执行3000条计算指令,挑战之四如何传感器网络在工作过程中节省能，实现能源均衡，最大化网络生命周期？

建立能源复杂性和能源均衡理论是我们面临的第四个挑战性问题！

计算能力有限传感器网络中传感器通常都具有嵌入式处理器和存储器，具有计算能力但是，处理器性能、存储器容量和能源都很有限，导致传感器的计算能力十分有限,挑战之五如何使用大量具有有限计算能力的传感器设计能源有效的高性能分布式算法?

设计同时最小化能源、时间、空间和通信复杂性的分布式算法是我们面临的第五个挑战性问题！

传感器数量大、分布范围广传感器网络中传感器节点密集，数量巨大，可能达到几百、几千万，甚至更多传感器网络可以分布在很大区域，也可以分布在险恶环境下传感器数量大、分布广的特点使得网络的维护十分困难甚至不可维护,挑战之六如何使传感器网络软硬件具有高强壮性和容错性是我们面临的第六个挑战性问题！

大规模分布式触发器很多传感器网络需要对感知对象进行控制（如温度控制）传感器需要配备回控装置和控制软件我们称回控装置和控制软件为触发器,挑战之七如何管理成千上万分布式触发器是我们面临的第七个挑战性问题？

感知数据流无限传感器网络每个传感器都产生无限的流式数据，并具有实时性每个传感器仅具有有限的存储器和计算资源，难以处理巨大的实时数据流,挑战之八如何设计高效率、能源有效、实时的海量感知数据流的查询、分析和挖掘的分布式算法？

以数据为中心传感器网络不是通常的网络用户感兴趣的是数据而不是网络和传感器硬件用户很少询问“A节点到B节点的连接是如何实现的？

”用户经常询问“网络覆盖区域中那些地区出现毒气？

”传感器网络不是以地址为中心的用户不会询问“地址为27的传感器的温度是多少？

”用户感兴趣是“某个地理位置的温度是多少？

”数据传输以聚集方式进行,而不是地址到地址的路由,传感器网络是以数据为中心的网络把传感器视为感知数据流或感知数据源把传感器网络视为感知数据空间或数据库把数据管理和处理作为网络的应用目标,挑战之九如何建立以数据为中心的传感器网络？

以感知数据管理和处理为中心;把数据管理和处理技术与网络技术融为一体;为用户提供有效的感知数据空间或感知数据库;使用户如同使用通常的数据库系统和数据处理系统一样自如地使用感知数据.传感器网络数据管理系统的理论和技术是我们面临的第九个挑战性问题！

需要多种多样的感知器物理传感器生物传感器化学传感器,挑战之十如何建立新感知器概念、理论、技术和各种新型感知器是我们面临的第十个挑战性问题？

其他挑战性问题传感器的投放或撒播理论与技术传感器的定位问题时钟同步问题组网连通可靠性研究和探测覆盖率研究传感器网络安全性问题和抗干扰问题信号的协作处理,传感器网络研究问题,网络层研究,Component层研究,数据管理层研究,应用开发环境层研究,应用系统层研究,谢谢!