第一章：
1、无线网络分类：
- AdHoc网络是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络，又称为多跳网、无基础设施网或自组网。
- 传感器网络负责实现数据采集、处理和传输三种功能。
- 传感器、感知对象和用户是传感器网络的三个基本要素。
- 每个传感器节点由数据采集模块、数据处理和控制模块、通信模块和供电模块等组成。
- 无线传感器网络系统一般包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。
- 传感器节点具有的能量、处理能力、储存能力和通信能力都十分有限。
- 传感器节点的限制：①电源能量有限；②通信能力有限；③计算和储存能力有限。
- WSN的关键性能指标：①网络的工作寿命；②网络的覆盖范围；③网络搭建成本和难易程度；④网络响应时间。
第二章：WSN开发环境
- 无线ZigBee传感器网络系统主要由计算机、网关和网络节点等组成。
- 传感器网络系统结构：
- 传感器网路对节点的精度、传输距离、使用频段数据收发效率和功耗等提出了不同的要求。
- 传感器节点的设计由以下5点要求：①微型化；②低功耗；③低成本；④稳定性和安全性；⑤扩展性和灵活性。
- 大多数网络节点都具有终端探测和路由的双重功能：①一方面实现数据的采集和处理；②另一方面实现数据的融合和路由。
- 传感器节点一般由数据处理器模块、存储模块、无线通信模块、传感模块和电源模块5个部分组成。
- TI公司的CC2530是真正的系统级SoC芯片，适用于2.4GHz IEEE 802.15.4,ZigBee和RF4CE应用。
- CC2530的主要特点如下：
第三章：WSN拓扑控制与覆盖技术
- WSN（无线传感器网络）拓扑结构按照组网形态和方式分，有集中式、分布式和混合式。
- WSN按照节点功能及结构层次分，可分为平面网络结构、分级网络结构、混合网络结构，以及Mesh网络结构。
- 平面网络结构：每个节点包含相同的MAC、路由、管理和安全等协议。
- 分级网络结构：这种分级网络通常以簇的形式存在，按功能分为簇首和成员节点。
- 拓扑控制的意义：
- 拓扑控制中考虑的设计目标：①覆盖；②连通；③网络生命期；④吞吐能力；⑤干扰和竞争；⑥网络延迟；⑦拓扑性质。
- 功率控制:①基于节点度的功率控制；②基于方向的功率控制；③基于邻近图的功率控制；④XTC算法；
- LEACH算法：
- GAT算法：
- 用7个圆实现最优覆盖的样例：
- 覆盖算法分类：
①节点部署方式分类：1)确定性覆盖；2)随机覆盖。
②覆盖目标分类：1)面覆盖；2)点覆盖；3)栅栏覆盖。
第四章：WSN通信与组网技术
- 传感器网络的体系由分层的网络通信协议、网络管理平台和应用支撑平台三个部分组成。
- 网络通信协议组成：
①物理层：负责信号的调制和数据收发；
②数据链路层：负责数据成帧、帧检测、介质访问和差错控制；
③网络层：负责路由发现和维护；
④传输层：负责数据流的传输控制；
⑤应用层：主要使用通信和组网技术向应用系统提供服务。
- 网络管理平台：①拓扑控制；②服务质量管理；③能量管理；④安全管理；⑤移动管理；⑥网络管理。
- 应用支撑平台：通过应用服务接口和网络管理接口来为终端用户提供各种具体应用的支持。
- 网络层方案：
①LEACH(低功耗自适应集簇分层型协议)：建立簇，使能量消耗最小化；
②Flooding(泛洪法)：向所有临近节点广播数据，而不管节点以前是否收到过此数据；
③Gossiping(闲聊法)：向一个随机选择的临近节点发送数据。
- 路由协议主要包括两个方面的功能：
①一是寻找源节点和目的节点间的优化路径；
②二是将数据分组沿着优化路径正确地转发。
- WSN路由协议分类方法：
①按源节点获取路径地方法分类：1)主动路由协议；2)按需路由协议；3)混合路由协议。
②按节点参与通信方式分类：1)直接通信路由协议；2)平面路由协议；3)层次路由协议。
③按路由地发现过程分类：1)以位置信息为中心地路由协议；2)以数据为中心地路由协议；
④按路由选择是否考虑服务质量约束分类。
- Flooding（泛洪路由协议）：
- Gossiping(闲聊法):
- 层次路由协议：
①LEACH（低功耗自适应聚类分级）：
②PEGASIS（高能效采集传感器信息系统）：
第五章：WSN支撑技术
- 节点定位的基本概念：节点定位是指根据有限的位置已知的节点来确定无线传感器网络中其他节点的位置，在无线传感器网络的节点之间建立起位置关联关系的定位机制。
- 在无线传感器网络中，需要定位的节点称为未知节点（即不知道自身位置的节点，也称为盲节点），而已知位置，并协助未知节点定位的节点称为锚节点（也称参考节点）。
- 节点定位算法分为4类：
①基于测距的定位和距离无关的定位算法；
②基于锚节点定位和无锚节点辅助的定位算法；
③集中式计算定位与分布计算定位；
④紧密耦合定位与松散耦合定位。
- 三边测量法（计算题）：
- 三角测量法（计算题）：
- 极大似然估计法（计算题）：
- 基于测距的定位算法：
①基于RSSI的定位机制；
②基于TOA的定位机制；
③基于TDOA的定位机制；
④基于AOA的定位机制；
- 数据融合的基本概念：数据融合可以充分利用多个传感器资源，通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在空间或时间上的冗余或互补信息根据某种准则来进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述。
- 数据融合技术可以带来的好处有6个方面：
①提高了信息的可信度；②扩展系统的空间、时间覆盖能力；③减小系统的信息模糊程度；④改善系统的检测能力；⑤提高系统的可靠性；⑥提高系统决策正确性。
- 数据融合分类：
①根据处理融合信息方法的不同，可分为：1)集中式；2)分布式；3)混合式。
②根据融合处理的数据种类，可分为：1)时间融合；2)空间融合；3)时空融合。
第六章：WSN协议技术标准
- ZigBee执行基于AODV专用网络的路由协议。
- 蓝牙协议栈中的协议组成分为以下三大类：
①第一类是由蓝牙特殊利益集团专门针对蓝牙开发的核心规范；
②第二类是由蓝牙特殊利益集团基于现有的协议开发而成的协议子集规范；
③第三类是蓝牙特殊利益集团采纳的其他组织指定的协议（即根据不同的应用需要来决定所采用的不同协议）。
笔记下载地址：
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Author：FZF
Create Date：2022、06、08