IRIS节点平台无线传感器网络自组网及通信的实现

IRIS节点平台无线传感器网络自组网及通信的实现

郭明广

成都理工大学信息科学与技术学院四川省成都市610000

摘要：随着电子通信科技的不断进步，无线传感器的已经被应用于诸如海洋资源开发的多个领域中来。我国无线传感技术相对于某些发达国家来说，起步较晚且技术也相对落后。如何更好的利用以及开发新的无线传感技术的研究已经迫在眉睫。IRIS节点平台能够在较小的空间内完成较大规模的数据处理，在无线传感器的开发中具有十分重要的优势。因此，文章以IRIS节点为媒介，探讨该平台上无线传感器网络自组网及通信的实现。

关键词：电子通信，IRIS节点，无线传感器，网络自组网

1.引言

1.1研究背景与意义

无线传感器网络是近年来新兴起来的一种数据信息处理以及传输系统，因为其具有诸多特殊的功能使得其在诸如海洋资源开发、深林资源开发、军事以及智能交通等领域内具有十分重要的用途。然而传统无线传感器普遍存在网络节点过多、资源以及数据处理能力低下、设备结构复杂维护以及维修费用昂贵等诸多问题。因此，寻找实现节点、基站、网关之间的相互信息传输的新技术手段的研究十分必要。文章拟采用对IRIS节点平台无线网传感器网络自组网及通信的实现来探讨无线传感器新技术，具有一定的理论创新与实际意义。

1.2国内外研究现状

为了更加系统的阐述无线传感器网络自组网及通信的实现，尤其是IRIS节点平台无线传感器网络自组网及通信的实现的应用现状，笔者采用了文献阅读法即利用中国知网、webofscience等学术搜索引擎以电子通信，IRIS节点，无线传感器，网络自组网等关键词进行检索，共得到文献1359篇。对这些文献按照相关性进行筛选，共得到较为相关的文献156篇，对这些文献进行通读以及精读以增加对IRIS节点平台无线传感器网络自组网及通信的实现研究现状的了解。

2.无线网络传感器网络结构

2.1无线传感器节点简介

无线传感器的节点即无线传感器网络中布置的用于接受被检测区域各种信息的工具。无线传感器的节点主要可以用于信息的检测以及各节点时间收集数据然后传输到处理器，由处理器获得一个较为全面的信息。无线传感器的节点主要由四个部分组成即传感器模块、中心处理模块、电源模块以及通信传输模块。此外，根据不同场合的需要，无线传感器往往还配备有其他功能单元如GPS定位系统等。

图一、无线传感器节点结构示意图

2.2无线传感器网络结构简介

无线传感器网络是由大量的部署在一定范围内的网络节点连接而成的，无线网络传感器系统可以通过这些节点形成一个传感器网络。这些网络节点之间通过相互协作以获取对被探测物体的更加准确的信息。其主要工作模式是通过中心街店全分布式系统进行节点的投放，将这些节点分布于需要探测趋于的各个位置，他们之间通过无线信号进行数据的传输并自由的形成网络组织。根据节点探测器的类型的不同，这些无线传感器网络可以探测到诸如温度、湿度、压力等多种信息。

3.IRIS节点平台

目前，由于技术的不成熟等原因的限制，无线传感设备主要采用的是通用器件构建的小型节点模式。IRIS就是这样的一款小型低能耗的无线传感器节点，该传感节点具有能耗低、处理性能强等优势，目前已经被应用于无线传感器特别是低能耗的无线传感器中来，其主要工作是在2.4GHz下完成的。性对于传统的无线传感器节点IRIS节点平台具有十分重要的优势，例如：1）传输距离长。IRIS节点平台具有十分优秀的传输距离，相对于传统型的产品，该平台传输距离可达三倍以上。此外，该节点平台在传输稳定性上也较强。2）传输效率高。IRIS节点平台由于其自身优秀的功能性特点使得其具有较长的传输距离以及较高的传输效率，研究指出，该类型的节点平台在户外可以在无信号放大设备存在的前提下传到500m以上的距离，且传输速度在250bps以上。3）兼容性强。该平台能够适应波段在2.4-4.8GHz范围内的所有波段。

4.组网以及通信的实现

无线传感器的组网是由无线传感器的节点组成的。当无线传感器处于工作状态时，其能够向周边的其他无线传感器节点发出入网申请，而这些已经入网的无线传感器则会针对其需求做出必要回应。此外，发出申请的传感器也会被自动加入到网络结构中进行进一步的工作。具体结构如下：

图二、各节点之间组网的形成

被允许入网的传感器节点需要定期的进行工作并将结果发送出去，如果没有在规定时间内接收到该传感器节点的探测信息则可能是因为该传感器节点已经处于失活状态。如果某个节点发生这种所谓的失活状态则其他工作节点能够自动判别，并自动避开该节点而直接与其他节点进行联系，从而保证整个网络的正常运转。无线传感器的通信是通过MAC协议实现的，该协议主要可以提供MAC数据服务以及管理服务，从而实现整个网络系统的数据通信任务。

5.总结

无线传感器网络是近年来新兴起来的一种数据信息处理以及传输系统，在多个领域内具有十分重要的用途。传统无线传感器普遍存在网络节点过多、资源以及数据处理能力低下、等诸多问题。相对于传统类型的无线传感器节点IRIS节点平台具有十分重要的优势，例如1）传输距离长；2）传输效率高；3）兼容性强。因此在无线传感器的设计以及开发中具有十分重要的用途。

参考文献：

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