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物联网中的无线传感器网络技术综述
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  • 英文篇名:Review of wireless sensor networks technology in internet of things
  • 作者:郭志鹏 ; 李娟 ; 赵友刚 ; 官洪民 ; 韩仲志
  • 英文作者:GUO Zhipeng;LI Juan;Zhao Yougang;Guan Hongmin;Han Zhongzhi;College of Mechanical and Electrical Engineering, Qingdao Agricultural University;College of Science and Information, Qingdao Agricultural University;
  • 关键词:无线传感器网络(WSN) ; 物联网(IoT) ; 关键技术 ; 信息感知
  • 英文关键词:Wireless Sensor Networks(WSN);;Internet of Things(IoT);;Key Technologic;;Information Perception
  • 中文刊名:JSYH
  • 英文刊名:Computers and Applied Chemistry
  • 机构:青岛农业大学机电工程学院;青岛农业大学理学与信息科学学院;
  • 出版日期:2019-02-28
  • 出版单位:计算机与应用化学
  • 年:2019
  • 期:v.36
  • 基金:国家自然科学基金资助项目(41674037; 61374126);; 山东省农机装备创新计划资助项目(2017YF006; 2016YF012);; 山东省重点研发计划资助项目(2017GNC10111)
  • 语种:中文;
  • 页:JSYH201901009
  • 页数:12
  • CN:01
  • ISSN:11-3763/TP
  • 分类号:74-85
摘要
随着科学技术的进步,物联网(Internet of things,IoT)中的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)技术发展已经相对成熟,但由于其涵盖了较多的技术种类,使得现有的研究多数注重于如何解决一些实际问题,从整体上对IoT中的WSN及其关键技术介绍的相对较少,这就使得读者或初学者对于WSN的关键技术没有一个系统的认识,不利于后续的研究发展。为了使读者可以尽快对所有概念有个清晰的理解,本文首先总结了WSN所涵盖的关键技术,然后根据各种技术固有的技术特点和特征对其进行了系统分类,并提出了一种WSN关键技术分类框架。在该框架下对涉及到的主要技术进行了阐述,最后探讨了IoT中的WSN技术有待解决的问题:提高通信可靠性、降低节点能耗、提高定位精度、提高网络安全性、建立普适网络传输新模型等。未来WSN将向综合一体化的信息感知网络方向发展,通过影响人们生活各个方面,从而深刻改变人与物、物与物的交互方式,并随着"智能物联网"概念的提出,未来WSN的应用将无处不在。
        With the advancement of science and technology, the development of Wireless Sensor Networks(WSN) technology in the Internet of Things(IoT) has been relatively mature, but because it covers more types of technologies, existing research Most of them focus on how to solve some practical problems, and the introduction of WSN and its key technologies in IoT is relatively small. This makes readers or beginners have no systematic understanding of the key technologies of WSN, which is not conducive to subsequent research and development. In order to enable readers to have a clear understanding of all concepts as soon as possible,this paper first summarizes the key technologies covered by WSN, and then systematically classifies them according to the inherent technical characteristics and characteristics of various technologies, and proposed a classification framework for key technologies of WSN. Furthermore, the main technologies involved are elaborated under this framework, finally, the urgent problems are discussed on the technology of WSN in the IoT: improving communication reliability, reducing node energy consumption, improving positioning accuracy,improving network security, and establish a new universal model of network transmission, etc. In the future,WSN will develop towards a comprehensive and integrated information-aware network, which will profoundly change the way people interact with things, things and things by influencing all aspects of people's lives, and with the concept of "Intelligent Internet of Things", the future WSN applications will be everywhere.
引文
1董生忠,赵新刚,刘多才.物联网智能传感器及发展趋势分析[J].信息化建设,2016,(10):76-79.
    2王天华,袁建清.基于物联网的模块化通用实验开发系统研究[J].探索科学,2016,(3):72-79.
    3覃智.关于无线传感器网络WSN的关键技术的探究[J].科技资讯,2017,12(15):4-5.
    4 López TS,Kim D,Canepa GH,et al.Integrating Wireless Sensors and RFID Tags into EnergyEfficient and Dynamic Context Networks[J].Computer Journal 2009,52(2):240-267.
    5 Liu Q,Huang XH,Leng SP,et al.Deployment Strategy of Wireless Sensor Networks for Internet of Things[J].China Communications 2011,8(8):111-120.
    6高欢萍.无线传感器网络目标跟踪方法研究[D].太原:太原理工大学硕士学位论文,2010.
    7洪锋,褚红伟,金宗科,等.无线传感器网络应用系统最新进展综述[J].计算机研究与发展,2010,47(s2):81-87.
    8钱志鸿,王义君.面向物联网的无线传感器网络综述[J].电子与信息学报,2013,35(1):215-227.
    9胡洪坡,宋孝先,张军,等.无线传感器网络综述[J].电信快报,2011,(12):8-11.
    10余向阳.无线传感器网络研究综述[J].单片机与嵌入式系统应用,2008,36(8):8-12.
    11马保国,乔玲玲,贾寅波.无线传感器网络研究综述[J].计算机与数字工程,2008,36(9):50-53.
    12陈丹,郑增威,李际军.无线传感器网络研究综述[J].计算机测量与控制,2004,12(8):701-704.
    13司海飞,杨忠,王珺.无线传感器网络研究现状与应用[J].机电工程,2011,28(1):16-20.
    14董启刚,钱妍,安亚文.无线传感器网络关键技术概述[J].企业家天地,2012,(1):200-205.
    15林晓鹏.无线传感器网络及关键技术综述[J].智能计算机与应用,2015,5(1):81-83.
    16李钊,韦玮.无线传感器网络及关键技术综述[J].空间电子技术,2006,3(b11):23-28.
    17朱红松,孙和民.无线传感器网络技术发展现状[J].中兴通讯技术,2009,15(5):1-5.
    18黄旭.MRNN:一种新的基于改进型递归神经网络的WSN动态建模方法:应用于故障检测[J].计算机工程与科学,2015,37(4):711-718.
    19周红志.多目标优化下WSN网络生命周期优化模型[J].淮阴工学院学报,2015,24(1):21-25.
    20王杰,管恩义,朱付涛,等.用WSN建立数据链的主从弹协同作战模型[J].系统工程与电子技术,2016,38(6):1306-1313.
    21刘泉,梁小宇.一种基于被动分簇算法的能源有效WSN模型[J].计算机工程与应用,2007,43(16):142-145.
    22张国杰,陈凯,颜志刚,等.基于无线传感器网络的水质监测系统研究[J].机电工程,2016,33(3):366-372.
    23王英杰.无线传感器网络节能通信技术研究[D].江苏:江苏大学硕士学位论文,2009.
    24刘丹,钱志鸿,刘影.ZigBee网络树路由改进算法[J].吉林大学学报(工学版),2010,40(5):1392-1396.
    25滕志军,吕金玲,张力.WSN中基于博弈论的节点功率控制算法[J].控制理论与应用,2018,35(05):717-721.
    26钱悦.基于Tiny OS的无线传感网操作系统研究与设计[D].武汉:华中师范大学硕士学位论文,2008.
    27柳星.多核无线传感器节点操作系统研究与设计实现[D].武汉:武汉大学博士学位论文,2014.
    28邢可欣.面向任务的资源自适应WSN嵌入式操作系统设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学硕士学位论文,2014.
    29邵晶.基于地理位置的WSN拓扑控制研究[D].成都:电子科技大学硕士学位论文,2010.
    30翟普.基于地理位置的WSN拓扑控制技术研究[D].沈阳:沈阳理工大学硕士学位论文,2014.
    31安琦.无线传感器网络层次型拓扑结构控制[J].微处理机,2008,29(5):76-78.
    32李珊玲.无线自组织网络中协作拓扑控制算法研究[D].湖南:湖南大学硕士学位论文,2013.
    33 Pu JQ,Chen DW.A TOA Positioning Algorithm Based on Least Square Method and BP Neural Network[J].Computer Technology&Development2018,28(5):5-8.
    34 Wu FP,Deng H,He JH.Key Factors Analysis of Multistations TDOA Passive Location Precision[J].Aeronautical Science&Technology 2018,29(5):32-37.
    35 Dragos N,Badri N.Ad Hoc Positioning System(APS)Using AOA[J].Joint Conference of the IEEEComputer&Communications IEEE Societies 2003,3(2):1734-1743.
    36王朔,马永光.WSN中基于RSSI测距的协作式定位算法设计[J].仪器仪表用户,2018,(3):29-33.
    37 Biswas P,Ye Y.Semidefinite Programming for Ad Hoc Wireless Sensor Network Localization[J].International Symposium on Information Processing in Sensor Networks 2004:46-54.
    38邱奉美,游晓鹏,李怀忠.几种无需测距定位算法定位性能仿真研究[J].计算机仿真,2014,31(4):285-289.
    39 l I TY.Survey of Node Location Technology in Wireless Sensor Networks[J].Super Science 2016,(25):273-273.
    40 Cao XH,Li Y,Feng H.Research on location of node for wireless sensor networks[J].Information Technology 2009,(7):233-235.
    41胡冰,孙知信.无线传感器网络时间同步机制研究[J].计算机科学,2015,42(7):1-4.
    42王安义,柯磊,刘涛,曾婷.WSN中时间同步技术发展研究[J].微型机与应用,2014,(16):3-5.
    43关新平,张晓静,刘志新.基于分簇的低功耗多跳WSN时间同步机制[J].计算机工程,2010,36(9):111-113.
    44王海清.数据压缩与通信信号处理识别技术研究[D].北京:北京邮电大学硕士学位论文,2011.
    45李新峰.利用WorldView-2卫星影像数据生产高分辨率多光谱正射影像技术方法研究[D].西安:长安大学硕士学位论文,2012.
    46刘涛.基于小波变换的图像复合加密算法[J].电子设计工程,2017,25(5):179-182.
    47郭奇,刘勇.一种适用于WSN的数据存储方法[J].沈阳理工大学学报,2011,30(5):15-19.
    48 Wei ZC,Zhou YG,Guan JH.Data Storage and Access in Wireless Sensor Networks:A Survey[J].Acta Electronical Sinica 2008,36(10):2001-2010.
    49 Diao YL,Ganesan D,Mathur G,et al.Rethinking Data Management for Storage-Centric Sensor Networks[A].Proceedings of CIDR[C].Asilomar,California,USA 2007:23-31.
    50 Li M,Ganesan D,Shenoy P.PRESTO:FeedbackDriven Data Management in Sensor Networks[J].IEEE/ACM Transactions on Networking 2009,17(4):1256-1269.
    51 Madden SR,Franklin MJ,Hellerstein JM.TinyDB:an Acquisitional Query Processing System for Sensor Networks[J].ACM Transactions on Database Systems 2005,30(1):122-173.
    52严立.基于Wi-Fi的智能家居中控器的设计和实现[D].成都:电子科技大学硕士学位论文,2015.
    53 Wang W,Chen YJ,Wang L,et al.Sampleless Wi-Fi:Bringing Low Power to Wi-Fi Communications[J].IEEE/ACM Transactions on Networking 2017,PP(99):1-10.
    54梁陇成,李智.基于ZigBee的无线实时多通道数据包监听器设计与研究[J].网络安全技术与应用,2015,(3):170-171.
    55张新城.ZigBee路由算法的研究及其在井场监控中的应用[D].黑龙江:东北石油大学硕士学位论文,2016.
    56 Unwala I,Taqvi Z,Lu J.IoT Security:ZWave and Thread[J].IEEE Green Technologies Conference2018:176-182.
    57李凤国.基于6Lo WPAN的无线传感器网络研究与实现[D].南京:南京邮电大学硕士学位论文,2013.
    58邹琳.IPv6无线传感网路由协议研究[D].南京:南京邮电大学硕士学位论文,2013.
    59彭飞飞.低功耗长距离无线收发模块设计与实现[D].成都:电子科技大学硕士学位论文,2016.
    60王利敏.短波通信的发展趋势[J].中国新通信,2016,18(16):6-9.
    61柯欣,舒坚,任雍,等.无线传感器网络测试技术与测试平台研究[J].计算机科学,2007,34(1):120-122.
    62 Kai B,Cihan T.Distributed Detection in UWBWireless Sensor Networks[J].IEEE Transactions on Signal Processing 2010,58(2):804-813.
    63 Aysal TC,Barner KE.Blind Decentralized Estimation for Bandwidth Constrained Wireless Sensor Networks[J].IEEE Transactions on Wireless Communications 2008,7(5):1466-1471.
    64程红举,黄行波,XIONG Naixue.不可靠通信环境下无线传感器网络最小能耗广播算法[J].软件学报,2014,(5):1101-1112.
    65 Merrill W.Where is The Return on Investment in Wireless Sensor Networks[J].IEEE Wireless Communications 2010,17(1):4-6.

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