王偉潔

摘要所謂無線傳感器，就是指在部署大量的傳感器節(jié)點(diǎn)之后，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一特定地區(qū)的監(jiān)控。無線傳感器其本身是由多自跳頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式的信息處理，使得能夠形成大面積的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域覆蓋，并且能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)對(duì)象的信息通過無線傳播技術(shù)得到實(shí)時(shí)的采集與處理的技術(shù)?，F(xiàn)如今在國際上無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究十分廣泛，因其獨(dú)特的知識(shí)高度集成性，以及多學(xué)科高度交叉等特征，使得現(xiàn)如今的傳感器技術(shù)朝向集成技術(shù)的方向發(fā)展。對(duì)于嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)、無線通信技術(shù)領(lǐng)域來說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)始終保持在前沿位置。本文就對(duì)無線傳感器中的服務(wù)質(zhì)量（OoS）與節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞無線傳感器；Qos；節(jié)點(diǎn)定位

1無線傳感器

在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生早期，QOS的重要性并未獲得足夠的重視，網(wǎng)絡(luò)作為整體系統(tǒng)運(yùn)作。數(shù)據(jù)的類別及優(yōu)先級(jí)并未發(fā)揮作用。這種占有資源卻無法充分利用的情況導(dǎo)致了數(shù)據(jù)包在傳輸過程中產(chǎn)生了種種問題，如數(shù)據(jù)包丟失、延遲、傳輸順序出錯(cuò)等。隨著數(shù)據(jù)量的增大，傳統(tǒng)模式對(duì)數(shù)據(jù)的管理和使用能力有限，QOS概念應(yīng)運(yùn)而生。v有效解決了網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞的問題。目前，無線傳感網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，國內(nèi)外的學(xué)者們都十分重視對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究。就無線傳感來說，其很大程度上改變了人類與客觀世界之間的交流方式，如果說互聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息之間的傳輸做了轉(zhuǎn)變，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)則對(duì)人與自然的交流做了轉(zhuǎn)變，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化了人們與物理世界之間所達(dá)成的邏輯信息聯(lián)系。就目前而言，我國對(duì)無線傳感器的研究和發(fā)展上都有著較大的突破，無線傳感器能夠有效的，廣泛的在我們的日常生活中得到開展。

2傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS分析

傳感器網(wǎng)絡(luò)使用應(yīng)用程序特定的功能，不同的應(yīng)用程序的QOS要求是完全不同的。對(duì)于用有限資源受限無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說，將在所有應(yīng)用程序的QOS的實(shí)施過程中探索出合適的解決方案，是現(xiàn)如今無線傳感網(wǎng)絡(luò)QOS發(fā)展的核心所在。

應(yīng)用程序的QOS要求：所需的信息最終由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行傳輸和處理，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以知道某些特征數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)新鮮度、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)分辨率等。參數(shù)作為QOS的導(dǎo)向應(yīng)用，其具有多維的特征，如數(shù)據(jù)新鮮度，面向應(yīng)用的QOS可以被看作是在時(shí)間維度，并且該數(shù)據(jù)的精確度可以被看作是數(shù)據(jù)尺寸。

QOS參數(shù)之間相互影響，在一定程度上，對(duì)準(zhǔn)確性和分辨率的要求，將會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)新鮮度產(chǎn)生影響，原因是要求提高導(dǎo)致數(shù)據(jù)的傳輸量發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生時(shí)間上的延遲。此外，電池供電作為傳感器節(jié)點(diǎn)的能量來源，在能源使用過程中產(chǎn)生的損耗也不得不引起重視。目前的研究方面仍偏向于微型化，這就要求更多的傳感器的使用，將種類日益繁多、數(shù)量日益增大的傳感器進(jìn)行鏈接，將導(dǎo)致耗電量增大。同時(shí)，傳感器網(wǎng)絡(luò)在部分情況下，要求使用周期長達(dá)數(shù)年以滿足應(yīng)用的需要，因此，能量的高效利用也是設(shè)計(jì)中解決的問題。傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收集，以通過網(wǎng)絡(luò)到匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，從而提交給用戶。如對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性有特殊需要的領(lǐng)域，例如在戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視系統(tǒng)，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，它信息的可靠性和信息傳輸?shù)难舆t有特殊的要求。

為了保證QOS的應(yīng)用程序正常運(yùn)行，與QOS參數(shù)相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制是不可或缺的。遺忘的通信節(jié)點(diǎn)多以網(wǎng)絡(luò)為中心，而傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳輸則是以數(shù)據(jù)為中心、網(wǎng)絡(luò)為媒介，而操作者需要做的是將節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并最終將其交付用戶。因此，為了滿足應(yīng)用的qoS參數(shù)，如需要被從數(shù)據(jù)采集的過程中保證的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性或數(shù)據(jù)的分辨率，用于QOS參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)，例如，從過程的可靠性和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)玫奖ＷC。在網(wǎng)絡(luò)過載時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)機(jī)制可以保護(hù)重要數(shù)據(jù)包避免延遲或丟棄的情況，并確保運(yùn)行效率。

現(xiàn)如今，縱觀國內(nèi)外對(duì)無線傳感QOS的研究主要集中在，網(wǎng)絡(luò)層QOS路由、保證數(shù)據(jù)、應(yīng)用特定的QOS3個(gè)方面。傳感器網(wǎng)絡(luò)QOS的研究重點(diǎn)是如何保證傳輸網(wǎng)絡(luò)的QOS的研究，如QOS路由，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘脑O(shè)計(jì)，在QOS的應(yīng)用型研究方面保證少。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)QOS和應(yīng)用密切相關(guān)，具有多維的特點(diǎn)和服務(wù)質(zhì)量，QOS參數(shù)之間的多維關(guān)系相互影響，因此需要加強(qiáng)對(duì)多維QOS保證的應(yīng)用型研究和優(yōu)化QOS技術(shù)來適應(yīng)當(dāng)今的傳輸需求。

3網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)

節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是一個(gè)重要的支撐技術(shù)。在許多情況下，網(wǎng)絡(luò)中的無線傳感器節(jié)點(diǎn)需要知道它的物理位置，如果網(wǎng)絡(luò)不提供位置信息，所以很多的傳感器的功能無法得到充分發(fā)揮。此外，由于成本高，限制配置的條件下，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置GPS接收機(jī)是不現(xiàn)實(shí)的。因此，定位傳感技術(shù)的研究具有十分重要的意義，是至關(guān)重要的。自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過一定的方式，以實(shí)現(xiàn)指定目標(biāo)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供位置信息。這種定位可分為自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)本身定位和定位。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，沒有統(tǒng)一的最佳定位算法，該算法對(duì)于特定環(huán)境只適合定位。在某些環(huán)境中，某些特定算法的性能可能比其他更好。因此，不同的環(huán)境具有不同的定位算法。近年來，蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)得到了長足發(fā)展，在此過程中，移動(dòng)站定位作為急需解決的問題，也得到了越來越多的關(guān)注。蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信中，車輛和交通管理、醫(yī)療護(hù)理、軍事跟蹤等基于位置的移動(dòng)服務(wù)，都需要移動(dòng)站的精確定位。

4結(jié)論

傳感器節(jié)點(diǎn)定位方法用于多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)定律，即安排已知其自身的位置有一定數(shù)目的節(jié)點(diǎn)以及其他未知的參考節(jié)點(diǎn)的一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。在對(duì)傳感器的服務(wù)質(zhì)量（Qos）的研究上，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)多維的Qos研究，從而對(duì)現(xiàn)行的無線傳感器服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行強(qiáng)化。對(duì)于無線傳感的研究與實(shí)踐，我國還有很長的一段道路要去探索。