無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的研究

范汝成

?

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的研究

范汝成

廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東 佛山 528000

首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及無線傳感器多信道通信技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，強調(diào)了將多信道通信技術(shù)應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要性，最后從不同角度出發(fā)，對技術(shù)的應(yīng)用存在的問題進(jìn)行了分析，并提出了具體解決策略。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；多信道通信技術(shù)；研究

多信道通信的功能在于進(jìn)一步提升通信質(zhì)量，將其應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，對于網(wǎng)絡(luò)操作等性能的提高十分有利。但就目前的情況看，該技術(shù)的應(yīng)用還存在著一定的問題，主要體現(xiàn)在傳感器操作以及裝置方面，解決問題是提高該技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵，同時也是我國通信領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1：

圖1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，包含著大量的節(jié)點，均以隨機的方式，分布在監(jiān)測區(qū)域。可以說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便是由各個節(jié)點組成。由于節(jié)點處于監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，因此有關(guān)人員可以對其進(jìn)行實時監(jiān)測。每一個節(jié)點同樣由不同部分組成，一般包括數(shù)據(jù)感知單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳送單元以及能量單元四種。數(shù)據(jù)感知單元的功能在于感知數(shù)據(jù)，以傳感器為主要元件。以圖像傳感器為例，其功能便在于實現(xiàn)對圖像的感知。以數(shù)據(jù)處理單元為例，其功能在于實現(xiàn)對種種數(shù)據(jù)的預(yù)處理，目的在于控制節(jié)點狀態(tài)，考慮到成本問題，當(dāng)前所應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理單元價格通常較為低廉[1]。

2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用是通信領(lǐng)域的一大進(jìn)步。在過去很長一段時間內(nèi)，節(jié)點通常需要在同一個通道內(nèi)實現(xiàn)通信，如節(jié)點過多，會對通信效率以及效果產(chǎn)生極大的影響[2]。多信道通信技術(shù)的產(chǎn)生，使得節(jié)點可以從不同信道中通過，即不會出現(xiàn)通信被干擾的現(xiàn)象，又會縮短通信實現(xiàn)的時間，提高通信效率[3]。但需要認(rèn)識到的是，該項技術(shù)的應(yīng)用，同樣存在相應(yīng)的問題。

3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用問題與解決策略

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用改變了以往單一通道的狀況，但其中存在的傳感器操作系統(tǒng)以及裝置的問題也不容忽視。

3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用問題

3.1.1 傳感器操作系統(tǒng)問題

在傳感器的應(yīng)用過程中，對節(jié)點進(jìn)行控制，并對通道進(jìn)行管理十分必要。傳感器操作系統(tǒng)存在的問題正體現(xiàn)在上述方面，這會對通信過程的實現(xiàn)帶來很大阻礙。例如：如操作人員沒有對通道進(jìn)行有效管理，受節(jié)點密度等種種原因的影響，一部分通道通信功能的實現(xiàn)很可能會受到阻礙。解決上述問題，必須加大力度對節(jié)點進(jìn)行控制，通過對通道進(jìn)行實時管理。

3.1.2 傳感器裝置問題

傳感器裝置方面的問題，一般由人為原因所引起，以資源管理問題為主要問題[4]。例如：一部分人通常習(xí)慣于使用靜態(tài)管理的方法，利用無線傳感器裝置。這會導(dǎo)致裝置無法構(gòu)建靜態(tài)分配機制。除此之外，網(wǎng)絡(luò)資源通常具有一定的拓展性，但如對其這一性質(zhì)不了解，便很容易導(dǎo)致資源無法在較為理想的空間內(nèi)實施節(jié)點密度的增強。為解決上述方面的問題，必須對傳感器裝置問題進(jìn)行進(jìn)一步分析。

3.2 問題的解決策略

3.2.1 優(yōu)化無線傳感器操作

為解決無線傳感器操作方面的問題，加強對操作人員的管理，并提高其操作水平很有必要。操作人員必須認(rèn)識到管理的重要性，要增強傳感器的無線基礎(chǔ)，與此同時，充分利用相應(yīng)資源，在保證相應(yīng)系統(tǒng)能夠順利運行的基礎(chǔ)上，使節(jié)點能夠更加順利的在通道中通過。要加強對節(jié)點的控制，避免其在同一個通道中密度過大，進(jìn)而影響到通信質(zhì)量。對此，可以采用相應(yīng)算法，實現(xiàn)對節(jié)點的控制。

其次，針對當(dāng)前社會的發(fā)展對通信領(lǐng)域所提出的新要求，提高傳感器的準(zhǔn)確度也開始變得尤為重要。傳感器準(zhǔn)確度的提高，其意義在于能夠?qū)崿F(xiàn)對頻譜實施的有效判斷，在此基礎(chǔ)上，資源的利用率也就能夠得到一定的提高。

3.2.2 注意傳感器裝置問題

為提高傳感器裝置的使用性能，解決其中存在的問題，應(yīng)加強對測量裝置的重視，從這一裝置的角度出發(fā)，對其進(jìn)行合理的調(diào)整，降低其出現(xiàn)問題的概率，使通信過程能夠更好的實現(xiàn)。總的來說，對該裝置的調(diào)整，需要從頻譜技術(shù)應(yīng)用的角度出發(fā)來實現(xiàn)，要提高技術(shù)的簡化性，以保證其應(yīng)用效率。

另外，如節(jié)點數(shù)量無法保證同信道資源進(jìn)行適應(yīng)，則需要通過對競爭機制的應(yīng)用，提高頻譜的感知質(zhì)量。與此同時，要注意測量裝置的準(zhǔn)確性問題，保證測量科學(xué)，這一點同樣需要得到重視。

4 結(jié)論

綜上所述，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠減輕單一通道的負(fù)擔(dān)，能夠使節(jié)點更加順利的實現(xiàn)傳輸，對于通信效率的提高能夠起到極大的促進(jìn)作用。為提高該技術(shù)的應(yīng)用水平，應(yīng)重視有關(guān)無線傳感器的操作以及裝置方面的問題，這一點十分重要。

[1]劉新江，柏長帥，陳毓，王倩. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的研究[J]. 中國新通信，2016（8）：26.

[2]杜軍朝，劉惠，陳平. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中鄰居發(fā)現(xiàn)及鏈路通信質(zhì)量預(yù)測技術(shù)[J]. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報，2007（2）：181-186.

[3]陳迅，陳聞杰，韓鵬，涂時亮，陳章龍. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道接入控制協(xié)議[J]. 小型微型計算機系統(tǒng)，2007（10）：1729-1734.

[4]周莉娟，陳光柱，羅成名. 采煤工作面無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信信道建模[J]. 傳感技術(shù)學(xué)報，2010（5）：722-726.

Research on multi channel communication technology in Wireless Sensor Networks

Fan Rucheng

Guangdong Telecom Planning & Design Institute Co.，Ltd.，Guangdong Foshan 528000

This paper introduces the structure of wireless sensor network and wireless sensor multi channel communication technology，on this basis，emphasizes the importance of multi channel communication technology applied to wireless sensor network，finally，from different point of view，the existing technology problems are analyzed，and puts forward specific solutions.

wireless sensor networks；multi channel communication technology；research

TP212.9；TN929.5

A

1009-6434（2016）11-0078-02