芻議無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在通信管網(wǎng)上的應(yīng)用

摘 要：隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)科技的水平逐步提高，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)主要由數(shù)據(jù)分布網(wǎng)絡(luò)、控制管理和數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)三部分組成。因?yàn)樵搨鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用上存在一些問(wèn)題，因此文章主要針對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在通信管網(wǎng)和光纜管理中的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行分析，并針對(duì)存在問(wèn)題提出合理的建議。

關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)傳感器；網(wǎng)絡(luò)通信；通信管網(wǎng)；應(yīng)用

信息技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)占據(jù)了主導(dǎo)地位，是當(dāng)今人類(lèi)獲取信息的主要手段之一，其中主要的代表就是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也叫WSN。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)路技術(shù)是一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的組織技術(shù)，該傳感器可以附著在光纜和通信管道上，然后對(duì)通信管道和通信光纜的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行跟蹤，傳出有效的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息分析之后，得出該區(qū)域的管道和光纜的運(yùn)行狀態(tài)。目前的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，但應(yīng)用中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，因此需要重點(diǎn)研究和探討。

1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)組織系統(tǒng)，不同于其他普通的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)是通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)路組織系統(tǒng)，能夠根據(jù)實(shí)地情況來(lái)檢測(cè)、采集和感知該覆蓋區(qū)域內(nèi)的感知信息，并把信息加以處理，發(fā)送給觀察者。目前來(lái)說(shuō)該無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很好的發(fā)展空間，前景廣闊。

1.1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)主要是存儲(chǔ)器和處理器，通過(guò)嵌入式接入，計(jì)算功能較差，所以節(jié)點(diǎn)主要為采集數(shù)據(jù)參數(shù)。

1.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是對(duì)等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，具有自組織性和分布式的特性，使得不受中心控制，管理起來(lái)更加方便、靈活。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還可通過(guò)自動(dòng)式布置和相互協(xié)調(diào)的節(jié)點(diǎn)功能形成網(wǎng)絡(luò)，使得組織網(wǎng)絡(luò)的方式更為簡(jiǎn)便，減少了復(fù)雜的程序。

1.3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有空間位置尋址、動(dòng)態(tài)拓?fù)浜鸵?guī)模大的特性。該特性起著至關(guān)重要的作用，尤其是規(guī)模大的特點(diǎn)，可以通過(guò)拓展更大的空間來(lái)獲取需要的信息，提高了檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性。

2 城市通信網(wǎng)絡(luò)在維護(hù)和管理中的不足

2.1 對(duì)光纜的實(shí)時(shí)狀況了解不足

目前很多大城市的運(yùn)營(yíng)商在布置地下通信管道的線(xiàn)路時(shí)，光纜管理工作做的不好，特別是同一路由管道中的光纜數(shù)據(jù)認(rèn)識(shí)模糊，管理中只注重上沒(méi)上吊牌，而對(duì)于真實(shí)的管理運(yùn)營(yíng)并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。光纜的數(shù)字是不斷變化的，雖然許多運(yùn)營(yíng)商都有了自己的資產(chǎn)管理系統(tǒng)，但并沒(méi)有及時(shí)的將數(shù)據(jù)信息更新。所以，準(zhǔn)確的掌握光纜的實(shí)時(shí)狀況是非常重要的。

2.2 對(duì)通信管道的使用情況不了解

目前對(duì)于城市通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，通信管道是一種稀缺的資源，同時(shí)也是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。因?yàn)槠浒惭b方式具有隱蔽性的特點(diǎn)，于是對(duì)于掌握其使用狀態(tài)來(lái)說(shuō)，具有一定的難度。

2.3 相對(duì)被動(dòng)的光纜維護(hù)方式

當(dāng)前形勢(shì)下的光纜維護(hù)工作處于被動(dòng)的狀態(tài)，主要工作是在通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)才會(huì)檢測(cè)、檢修。在城市道路中容易出現(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)輛碾壓、地質(zhì)塌陷和沉降等問(wèn)題，導(dǎo)致光纜和管道出現(xiàn)破損，致使通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷。因此，在事故發(fā)生前對(duì)光纜進(jìn)行預(yù)處理可以解決上述問(wèn)題，但目前的技術(shù)有限，存在一定難度。

3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在通信管網(wǎng)上的維護(hù)和管理

基于目前的形勢(shì)下，許多地方開(kāi)始在通信管道中建立一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，來(lái)提高通信管網(wǎng)的技術(shù)水平。

3.1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步功能

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)利用獨(dú)立的無(wú)線(xiàn)方式來(lái)進(jìn)行通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)計(jì)時(shí)器需要維護(hù)，屬于新型的分布式系統(tǒng)。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步功能可以利用無(wú)線(xiàn)傳感器的頻率和時(shí)鐘來(lái)檢測(cè)光纜的連通性和完整性，從而判斷通信管道中的光纜運(yùn)行狀態(tài)，防止光纜和管道在運(yùn)行中受到損害，保證了網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

3.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)定位功能

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位功能主要是在通信光纜和通信管道上安裝無(wú)線(xiàn)傳感器，該傳感器可以通過(guò)自身節(jié)點(diǎn)的定位功能進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳出整條光纜的走向和運(yùn)行狀態(tài)等信息，掌握了通信光纜的整個(gè)變化過(guò)程，提高了通信管網(wǎng)的維護(hù)水平和管理能力。

3.3 建立無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，掌握實(shí)時(shí)信息，建立維護(hù)機(jī)制

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)管理主要是指在系統(tǒng)中搭建一個(gè)集中式的管理系統(tǒng)，同時(shí)構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可提供數(shù)據(jù)查詢(xún)，并對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行管理和控制。管理系統(tǒng)能夠通過(guò)收集到的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)、分析和整理之后，對(duì)相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析，得出通信管道和光纜的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。例如，在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)管理過(guò)程中，管理系統(tǒng)收集到管道應(yīng)力的數(shù)據(jù)時(shí)，如果該數(shù)據(jù)值超出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后，就說(shuō)明該處的管道系統(tǒng)存在斷裂或者碾壓的問(wèn)題，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，然后提示工作人員進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和維修。不但提高了預(yù)警的能力，也提高了工作人員的工作效率。

4 技術(shù)上需要完善的內(nèi)容

隨著社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的區(qū)域都使用了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會(huì)成為未來(lái)應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，但在技術(shù)方法需要改進(jìn)。

4.1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能量供應(yīng)問(wèn)題

當(dāng)前的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能量的供應(yīng)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。其中主要解決的方式是：將運(yùn)行中的傳感功率降低，采用高效、高能的電池；最主要的是完善電池?zé)o線(xiàn)充電技術(shù)和能量的收集技術(shù)，這兩種技術(shù)水平的提高，可以在一定程度上解決無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能量供應(yīng)的問(wèn)題，提高了工作效率。

4.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信問(wèn)題

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信問(wèn)題至關(guān)重要，關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)情況。網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的好壞，主要原因是傳感功率的影響，在一些較大建筑物或者較為偏僻的地區(qū)都會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)中斷或者信號(hào)較弱的問(wèn)題。特別是在地下的通道管網(wǎng)，如果能夠提高無(wú)線(xiàn)傳感器的傳感功率就可以在一定程度上解決這類(lèi)問(wèn)題。只有提高了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能，才會(huì)增加通信網(wǎng)絡(luò)的效益。

4.3 無(wú)線(xiàn)傳感器的防水問(wèn)題

許多地勢(shì)較低的地區(qū)，安裝的通信管道內(nèi)在陰雨天會(huì)出現(xiàn)較多的積水，導(dǎo)致環(huán)境潮濕，影響無(wú)線(xiàn)傳感器的性能，降低了無(wú)線(xiàn)傳感器的工作效率。為了更好的排除這一影響，可以在設(shè)計(jì)具有防水和滲水功能的無(wú)線(xiàn)傳感器，在一定程度上避免的因積水而出現(xiàn)的故障，大大的提高了傳感器的工作效率，使無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有更廣泛的應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)科技的技術(shù)水平越來(lái)越高，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛。當(dāng)前嚴(yán)峻的形勢(shì)下，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)組織技術(shù)，可以很好的解決目前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一些問(wèn)題，能在一定程度上避免光纜和通信管道的破壞，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)大的問(wèn)題之前發(fā)出預(yù)警，然后通過(guò)工作人員檢修，防止問(wèn)題的進(jìn)一步擴(kuò)大，提高了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的性能。但就其缺點(diǎn)需要加以改進(jìn)。對(duì)其不足之處研究之后，制定相關(guān)的解決方案，消除不利影響，發(fā)揮其最大的優(yōu)點(diǎn)，服務(wù)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。

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