

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與物理世界緊密藕合,各組成節(jié)點在無人看守的情況下感知環(huán)境狀況,相互通信,對感知數(shù)據(jù)進行處理并實時地做出反應(yīng),它具有以下特征:
(1)通信能力有限。傳感器節(jié)點的通信帶寬窄而且經(jīng)常變化,通信覆蓋范圍只有幾十到幾百米。傳感器之間的通信斷接頻繁,經(jīng)常導(dǎo)致通信失敗。由于傳感器網(wǎng)絡(luò) 多地受到地勢地貌以及自然環(huán)境的影響,傳感器可能會長時間脫離網(wǎng)絡(luò),離線工作。因此,如何利用有限的通信能力 地完成感知任務(wù)是設(shè)計人員面臨的重要挑戰(zhàn)。
(2)電源能量有限。傳感器由于電源的原因經(jīng)常失效或廢棄。而在大多數(shù)應(yīng)用中,無法給電池充電或 換電池,一旦電池能量用完,這個節(jié)點也就失去了作用(死亡)。因此在傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中,任何技術(shù)和協(xié)議的使用都要以節(jié)能為前提。
(3)計算存儲能力有限。傳感器節(jié)點都具有嵌入式處理器和存儲器,由于這些器件的限制,傳感器的計算和存儲能力有限。
(4)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)性強。網(wǎng)絡(luò)中的傳感器、感知對象和觀察者都可能具有移動性,并且經(jīng)常有新節(jié)點加入或已有節(jié)點失效,因此,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化。而且網(wǎng)絡(luò)一旦形成,人們很少干預(yù)其運行,加之物理環(huán)境不確定性的影響,使整個系統(tǒng)呈現(xiàn)高度的動態(tài)性。傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件 具有高強壯性和容錯性,相應(yīng)的通信協(xié)議 具有可重構(gòu)和自適應(yīng)性。
(5)自組織,無中心,多跳路由。網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開無需依賴于任何預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,節(jié)點協(xié)調(diào)各自的行為,開機后就可以、自動地組成一個獨立的網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)中沒有嚴(yán)格的控制中心,所有節(jié)點地位平等,是一個對等式網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點只能與它的鄰居直接通信。如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節(jié)點進行通信,則需通過中間節(jié)點進行路由。傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳路由是由普通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點完成的,沒有專門的路由設(shè)備。
(6)節(jié)點沒有統(tǒng)一的標(biāo)識。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點沒有一個全局性的標(biāo)識,如護地址等。每個節(jié)點僅僅知道自己鄰近節(jié)點的位置和標(biāo)識,傳感器網(wǎng)絡(luò)通過相鄰節(jié)點之間的相互協(xié)作來進行信號處理和通信,具有的協(xié)作性。
(7)傳感器數(shù)量大、分布范圍廣、體積小、成本低。傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點密集,數(shù)量巨大。此外,傳感器網(wǎng)絡(luò)可以分布在很廣的地理區(qū)域,維護困難甚至不可維護,其軟、硬件 具有高健壯性和容錯性。傳感器各部分集成度很高,具有體積小的優(yōu)點,從應(yīng)用的角度出發(fā),要求傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低成本。
(8)數(shù)據(jù)管理與處理是傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心。傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心是感知數(shù)據(jù),而不是網(wǎng)絡(luò)硬件。觀察者感興趣的是傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù),而不是傳感器本身。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,傳感器節(jié)點不需要地址之類的標(biāo)識。所以,傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò),其基本思想是,把傳感器視為感知數(shù)據(jù)流或感知數(shù)據(jù)源,把傳感器網(wǎng)絡(luò)視為感知數(shù)據(jù)空間或感知數(shù)據(jù)庫,把數(shù)據(jù)管理和處理作為網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用目標(biāo)。
此外,由于傳感器節(jié)點分布很密集,相鄰節(jié)點之間的感知數(shù)據(jù)具有的相似度。對于一些具體的傳感器網(wǎng)絡(luò),工作環(huán)境非常惡劣,再加上節(jié)點分布密集,環(huán)境噪聲干擾和節(jié)點之間的相互干擾 強。