1、第 3章传感器网络的通信与组网技术1目视千里、耳听八方是人类长久的梦想，现代卫星技术的出现使人们离这一目标前进了很多，但卫星高高在上，洞察全局在行，明察细微就勉为其难了。将大量传感器节点遍撒指定区域，数据通过无线电传回监控中心，监控区域内信息尽收观察者的眼中。这是无线传感器网络技术应用的目标，其实现依赖于优秀的数据传输方法，需要新型的网络通信技术。2通常传感器节点的通信覆盖范围只有几十米到几百米，人们要考虑如何在有限的通信能力条件下，完成探测数据的传输。无线通信是传感器网络的关键技术之一。3通信与组网技术n 通信处于传感器网络的最底层，包括 物理层 及MAC层；n 主要解决实现数据的 点到点
2、或则 点到多点 的传输问题，为上层组网提供通信服务；n 同时满足传感器网络 大规模 、 低成本 、 低功耗及 鲁棒性 等要求。4通信与组网技术n 组网技术以底层通信技术为基础，建立一个 可靠且具有严格功耗预算 的通信网络，向用户提供服务支持；n 网络层负责数据的 路由转发 ，传输层负责实现数据传输的 服务质量保障 ；n 在资源消耗与网络服务性能之间平衡 。53.1 物理层3.1.1 物理层概述1、物理层的基本概念在计算机网络中物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输介质上传输数据的比特流。国际标准化组织对开放系统互联 (OSI)参考模型中物理层的定义如下：物理层为建立、维护和释放数据链路实
3、体之间的二进制比特传输的物理连接，提供 机械的、电气的、功能的和规程性的 特性。从定义可以看出，物理层的特点是负责在 物理连接上传输二进制比特流 ，并提供为建立、维护和释放物理连接所需要的机械、电气、功能和规程的特性。6n 网络中物理设备与传输介质的种类很多，通信也有不同的方式；n 物理层要尽可能屏蔽掉这些差异，使数据链路层感觉不到这种差异 ；n 确保数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输介质。7n 物理层处于最底层，是整个开放系统的基础，向下直接与物理传输介质相连接 ;n 物理层协议是各网络设备互联时遵守的底层协议 ;n 实现网络物理设备之间的二进制比特流的透
4、明传输 ;n 负责主机间传输数据位，为物理介质上传输的比特流建立规则，及需何种传送技术在传输介质上发送数据 ;n 对数据链路层屏蔽物理传输介质的特性，以便对高层协议有最大的透明性，但定义了数据链路层所使用的访问方法 8物理层的主要功能如下： 为数据终端设备 (Data Terminal Equipment， DTE)提供传送数据的通路。数据通路可以是一个物理介质，也可由多个物理介质连接而成的。一次完整的数据传输包括激活物理连接、传送数据和终止物理链接。所谓 “激活物理链接 ”就是不管有多少物理介质参与，都需将通信的两个数据终端设备连接起来，形成一通路。9物理层的主要功能如下： 传输数据。物理层要形成适合传输需要的实体，为数据传输服务，保证数据能在物理层正确通过，并提供 足够的带宽 ，以减少信道的拥塞 。数据传输的方式能满足点到点、一点到多点、串行或并行、半双工或全双工、同步或异步传输的需要。 10
