無線傳感器網絡多信道通信技術的分析

徐庶

摘 要：近幾年，我國無線傳感器網絡多信道通信技術發展起來，視頻通話等先進技術大量應用到人們的生活中，大大提高了生活質量，本文主要介紹了無線傳感器網絡多通信技術結構與特點，重點介紹了無線傳感器網絡多信道通信技術的應用，并且針對當前無線通信技術存在的弊端提出了相對的解決辦法，為我國以后未來的科技奠定了基礎。

關鍵詞：無線傳感器；多信道；通信技術

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0262-01

引 言

隨著通信技術的不斷進步，多信道通信技術因其不僅能夠解決因信道受到干擾而造成的網絡癱瘓問題，還能夠提高無線傳感器網絡通信的吞吐量，保證網絡通信的可靠性以及網絡安全問題的優越性，逐漸被廣泛應用于網絡通信當中。

1 無線傳感器和多信道通信概述

1.1 無線傳感器的概念

構成無線傳感器的主要部分就是微型傳感器節點，節點之間通過相應的無線通信方式形成一個多跳自組網絡系統。無線傳感器網絡包括三個部分，分別是傳感器、感知對象和觀察者，其主要作用是感知、采集并處理網絡覆蓋區內感應到的對象信息，并將信息返回到觀察者處。無線傳感器自產生之初，就在海上通信與航空通信中起到非常重要的作用。

1.2 多信道通信概述

多信道通信技術的出現大大降低了出現這種錯誤的概率，這一技術在無線傳感網絡中的應用，使其內部各節點能夠通過不同的信道傳輸數據，減輕了各節點之間對其他節點的干擾。同時由于各節點都被分布在了不同的信道之內，也就大大降低了節點受外界干擾的概率。這樣看來，多信道通信技術應用于無線傳感器網絡中似乎能夠有效地提升通信質量。事實上，多信道通信技術雖然能夠保證無線傳感器網絡的準確性和可靠性，但是也提升了通信協議與通信結構的復雜性，相較于過去的單通道通信來說，在廣播通信等方面仍然存在問題，需要進一步優化。

2 無線傳感技術的結構

無線傳感器網絡的傳感節點就分布在各個監測區域，這些傳感節點可以根據用戶所需要的網絡信息量自動連接成一個小型的傳感器并將所需的信息發送出去，用戶在使用無線傳感器技術的時候可以利用因特網來管理無線傳感器，但是一般的無線傳感器的通信覆蓋能力較弱，所以就需要將無線傳感技術按照地域來進行劃分，增加無線傳感器的數量來保證無線網絡的正常使用，我們把每個劃分來對地域成為一個簇，每個簇都具有一個簇首，簇首是具備較強的通信能力，為了方便用戶的使用，簇首還會通過多跳的方式將信息進行輸送。

3 無線傳感器網絡多信道通信技術的相關功能特性

3.1 低耗自組

在無線傳感器網絡多信道通信技術中最基礎的功能就是低耗自組，它是非常重要的前提，不可缺少。低耗的提出主要就是因為在電能消耗能量的過程中，跟本沒有辦法通過電池供電模式對其進行替換，這樣就不能把無線化控制指標落實到實處。在無線傳感器網絡多信道通信技術中自組是網絡的自行組織特性。需要注意的是因為網絡內部節點的不同，通過分布式算法對其進行協調，而且不需要其他的外力進行干預，最終掙脫時間和空間的約束，達到自組的目的。此外，需要格外注意的是，如果一類節點出現退出或者通信路徑發生阻斷的情況時，無線傳感器網絡都必須要進行智能化規劃組織，只有這樣才能保證相關工作的順利進行。

3.2 無線通信以數據為主

無線網絡多信道通信技術主要以數據信息進行傳遞交互，在進行信息通信的過程中，很容易造成信息的丟失，信息一旦丟失就會使得通信雙方交流變得困難，造成這種信息丟失的原因大致有兩種：①輸送過程中，由于天氣原因或者輸送節點失效造成信息片段丟失；②原因就是某些網絡黑客惡意破壞網絡通信系統，通過對網絡通信系統的入侵，造成用戶信息被惡意竊取，一旦發生這種情況，用戶的個人信息就有可能被泄露，給某些不法分子有機可乘，嚴重危害用戶的財產安全。所以這種以數據為主的通信模式，也給未來的無線傳感多信道通信技術帶來了挑戰

4 無線傳感網絡多信道通信技術的應用

4.1 工業檢測中的應用

隨著現在工業生產范圍的加大，無線傳感技術在工業質量檢測中也發揮了不可小覷的作用，針對某些工業生產產品不達標的情況，無線傳感技術能夠在第一時間檢測出來，不讓這些未達標的產品流入市場，保證了我國消費者的正常權益。同時無線傳感技術還能對工廠環境進行實時檢測，一旦出現工廠污染指標超過了國家的規定標準，無線傳感器就會發出警報，這也響應了我國保護環境的國策。無線傳感通信技術在工業檢測中滲透到了每一個環節，工廠中的每一個大型的項目的研發與實施都離不開無線傳感技術，每一臺機器的正常運行，都需要進行各種精確的計算，而這種參數的計算都是非常復雜的，單單靠人工是不能解決的，所以要依靠無線傳感技術，它能夠將節點中的能量、存儲、驗算等數據進行精準的分析，針對每個節點之間的數據情況及時調整優化，以保證企業的最大利益，尤其是近年來的局域網、廣域網加入到工業檢測中，無線傳感技術就變得尤為重要，而無線傳感技術在工業中應用的主要挑戰就是大量電力的使用以及資源的有限性使得無線傳感技術不能夠被應用到所有的工業生產中，在以后的工業研發中，不單單要針對電量的使用情況研發低損耗的用電電池，還要大力發展可再生能源在工業中的應用，保證無線傳感技術不會隨著資源的消耗殆盡而消失。

4.2 軍事應用

無線傳感器網絡節點眾多，設備成本低、組網靈活、隱蔽性強以及強大的抗打擊能力等特點使得無線傳感器被廣泛應用于戰場上數據采集與數據通信。在獲取敵方情報、戰場數據監控、目標位置的追蹤與獲取、核環境等惡劣環境的偵測上，無線傳感器網絡都能發揮重要作用。

5 結 語

無線網絡傳感多信道通信技術在我國的各方面的應用中都發揮了積極地作用，但是隨之而來也帶來了某方面的負面影響，只有在以后的發展中不斷地優化無線傳感技術，使之朝著節能化、高效化、環保化的方向發展，無線網絡傳感多信道通信技術才能夠得到穩健的發展。本文主要介紹了無線網絡傳感多信道通信技術的結構、協議、特點，重點介紹了無線網絡傳感多信道通信技術在各方面的應用情況，希望對讀者有所幫助。

參考文獻

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收稿日期：2018-3-15