面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡研究

周杰

（石河子大學信息科學與技術學院 新疆石河子市 832000）

面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡研究

周杰

（石河子大學信息科學與技術學院 新疆石河子市 832000）

隨著我國科學技術水平的不斷提升，使無線傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中有一定的應用，且具有良好的應用前景。目前，面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡中由許多關鍵技術組成，且在激烈的競爭環(huán)境中，應提升無線傳感器的技術水平，以滿足社會發(fā)展的實際需求。對此，有關部門應進一步對無線傳感器網(wǎng)絡加以優(yōu)化配置，以充分發(fā)揮無線傳感器網(wǎng)絡的積極作用。本文主要論述無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術，并提出其優(yōu)化策略。

物聯(lián)網(wǎng)；無線傳感器網(wǎng)絡；網(wǎng)絡優(yōu)化

前言

隨著信息化時代的來臨，無線網(wǎng)絡在人類社會生活中越來越發(fā)揮著重要的作用，能夠為人們生活提供方便。無線傳感器以物聯(lián)網(wǎng)為重要基礎，能夠打破時間、空間的限制，進而傳遞信息，廣泛應用于社會眾多行業(yè)領域中，尤其表現(xiàn)在定位領域中。無限傳感器網(wǎng)絡中具有許多優(yōu)秀技術，其技術水平相對較高，但伴隨社會的發(fā)展，對無線傳感器網(wǎng)絡技術水平有著更高的要求，因而實現(xiàn)網(wǎng)絡優(yōu)化具有必要性。

1 無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術

物聯(lián)網(wǎng)以信息技術為依托，能夠將物體與物體之間建立連接，以達到信息共享的目的。物聯(lián)網(wǎng)是創(chuàng)新型技術，有助于推動信息技術的發(fā)展與進步。無線傳感器網(wǎng)絡具有感知作用，通過網(wǎng)絡設置，能夠對設備運行參數(shù)進行更改，該技術具有諸多優(yōu)勢，包括成本低廉、處理和傳輸數(shù)據(jù)等，其關鍵技術主要表現(xiàn)在以下方面：

1.1 網(wǎng)絡協(xié)議與安全技術

在現(xiàn)代網(wǎng)絡運行背景下，網(wǎng)絡協(xié)議技術發(fā)揮著不可替代的積極作用。通信條件下，只有遵循網(wǎng)絡協(xié)議，才能確保網(wǎng)絡安全。面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議不應過于復雜，能夠滿足用戶的多樣化需求即可。無線傳感器網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡協(xié)議，以路由協(xié)議為主，相關人員能夠對網(wǎng)絡節(jié)點中相關信息加以合理利用，進而減少能源消耗，確保網(wǎng)絡性能。目前，物聯(lián)網(wǎng)條件下的無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議主要采用GEAR和GEM路由協(xié)議。

物聯(lián)網(wǎng)為人們提供信息交流平臺，但也可能使用戶面臨著安全威脅隱患。所以，無線傳感器網(wǎng)絡對安全性能有著更高的要求。目前，基于無線傳感器網(wǎng)絡的安全措施主要有幾種，即確保路由安全、設立訪問權限、對網(wǎng)絡入侵的違法行為進行檢測、設置密鑰等方式。此外，由于信息安全隱患可能來自于內(nèi)部，因而無線傳感器網(wǎng)絡中對分布式安全結構有設置，能夠確保內(nèi)部安全，在一定程度上規(guī)避信息外泄隱患[1]。

1.2 時間同步與定位技術

在無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)中，時間同步發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)技術條件下，為實現(xiàn)時間同步，相關人員需要通過有效計算方式而加以計算，但計算機設備及通信技術對其有一定程度的限制。現(xiàn)階段，無線傳感器網(wǎng)絡技術水平的不斷提高，在時間同步方面，能夠充分考慮能量因素，進一步提高時間同步的精確性。為充分發(fā)揮無線傳感器網(wǎng)絡在物聯(lián)網(wǎng)中的積極作用，相關人員還應進一步考慮網(wǎng)絡穩(wěn)定與擴展等方面的問題，以設置時間同步算法[2]。

無線傳感器網(wǎng)絡是一種感知技術，在物聯(lián)網(wǎng)中的有效應用，能夠提高定位技術水平。在無線傳感器網(wǎng)絡的作用下，用戶能夠利用網(wǎng)絡交互性特征而與目標用戶相聯(lián)系，以達到快速傳輸相關數(shù)據(jù)信息的目的。目前，定位技術領域中，以GPS技術最為先進，但其應用成本相對較高，因而推廣范圍受限，不能為更多普通用戶所使用。然而，基于無線傳感器網(wǎng)絡的定位技術，成本相對較低，且耗能減少，逐漸受到社會各界人士的廣泛關注。

1.3 網(wǎng)絡拓撲控制技術

對于無線傳感器網(wǎng)絡而言，網(wǎng)絡拓撲控制技術發(fā)揮著重要的影響和作用，其控制水平?jīng)Q定著網(wǎng)絡的整體性能。所以，有效的網(wǎng)絡拓撲控制，能夠在一定程度上提高物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的整體協(xié)調性，且為用戶提供有價值的信息。在面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡中，拓撲控制主要以網(wǎng)絡覆蓋和連通為前提條件，對網(wǎng)絡節(jié)點加以選擇，以提高控制效率，形成良好的網(wǎng)絡拓撲結構。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，基于無線傳感器的網(wǎng)絡拓撲控制方式主要有層次型控制、功率控制兩種類型，能夠在一定程度上完善網(wǎng)絡拓撲控制結構，并充分發(fā)揮著該項技術的控制優(yōu)勢。

1.4 數(shù)據(jù)信息整合技術

在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，數(shù)據(jù)信息量相對較大，為相關人員提高信息識別難度。基于無線傳感器網(wǎng)絡的技術，能夠對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的信息進行有效融合，并實現(xiàn)完整傳輸，以滿足用戶對數(shù)據(jù)信息的實際需求。無線傳感器網(wǎng)絡運用于其中，可以在收集相關信息數(shù)據(jù)的基礎上，對數(shù)據(jù)進行融合，并刪除無用信息，不僅提升信息數(shù)據(jù)的處理效率，而且能夠為人們節(jié)省網(wǎng)絡空間。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展和完善中，應積極利用無線傳感器網(wǎng)絡，以實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)據(jù)信息的高度融合與快速處理[3]。

2 面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡優(yōu)化

無線傳感器網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡中的一部分，伴隨科學技術水平的不斷提升，使無線傳感器網(wǎng)絡能夠充分發(fā)揮其感知作用，進而滿足不同使用者的實際需求。然而，面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡應得到進一步的優(yōu)化。①應進一步完善網(wǎng)絡協(xié)議技術，從個體不同需求角度而探討問題，以滿足個體的個性化需求，可以規(guī)避傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡的復雜設置。②積極利用IP技術，對通信協(xié)議加以優(yōu)化。基于此，能夠對相關數(shù)據(jù)信息進行深入挖掘，使數(shù)據(jù)信息更具針對性，為技術人員的技術改進工作提供參考和借鑒。③相關技術人員應進一步加強低能耗技術的研發(fā)，以減少無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的能耗，符合環(huán)保節(jié)能的時代主題[4]。

3 結論

無線傳感器網(wǎng)絡是感知技術，廣泛應用于社會眾多行業(yè)領域中，并對人們生活方式產(chǎn)生重要影響。面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡技術水平雖然相對較高，但仍然具有一定的劣勢，難以充分發(fā)揮積極作用。所以，有關人員有必要對無線傳感器網(wǎng)絡進行有效優(yōu)化，能夠提高無線傳感器網(wǎng)絡的技術水平。

[1]楊海瀾.基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡WSNs安全可靠性分析[J].物流技術，2015，03：294～296.

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[3]耿浩，雷斌.面向交通信息采集的基于RFID的無線傳感器網(wǎng)絡的研究[J].長春大學學報，2015，06：36～40.

[4]朱凱，姜偉，呂曉冬，等.物聯(lián)網(wǎng)中無線ZigBee傳感器網(wǎng)絡研究[J].科技信息，2013，17：76+102.

TP212.9

A

1004-7344（2016）12-0249-01

石河子大學高層次人才科研啟動項目（RCZX201530）。

2016-4-10

周杰（1982-），男，湖南湘鄉(xiāng)人，講師，工學博士，研究方向為無線通信、物聯(lián)網(wǎng)。