无线网络概述
一．无线网络分类：
1.无线网络分为三种：
·无线局域网(WLAN) 
WLAN可以在个人家里创建。 这种无线网络通常用于接入互联网。 WLAN的范围最远可达300英尺。
注意： 无线覆盖范围视用户数量、干扰和传输障碍(如墙体和建筑材料)及其它因素而定。 无线LAN在公共设施中已经日益普及。 称为 热点 的位置提供接入点，可以与笔记本电脑或掌上电脑的无线网卡通讯。 要接入公共区域的无线LAN，您需要有无线服务提供商要求的帐户。 某些地区可能需要另付接入费用。
公共区域接入热点的范围和速度视环境和其它因素而定。
             
·无线个人局域网(WPAN)：
蓝牙技术 - 无线个人局域网是利用蓝牙TM技术的短距离网络，通常用于与距中心位置较近的兼容设备互联，例如台式机。 WPAN的范围一般是30英尺。
注意： 同样，它的无线覆盖范围视干扰、传输障碍(如墙体和建筑材料)及其它因素而定。 蓝牙技术是WPAN联网标准。某些设备具有内置蓝牙兼容性。 另外有些设备加配插件式蓝牙网卡后，可兼容蓝牙技术。 WPAN设备不能与WLAN设备通讯。 使用WPAN能减少工作场所线缆和布线数量。
·移动宽带或无线广域网(WWAN) 
无线广域网或移动宽带需使用移动电话信号。 移动宽带网络的提供和维护一般依靠特定移动电话(蜂窝)服务提供商。 它让您即使远离其它网络接入形式也能保持连接。 只要可以获得服务提供商蜂窝电话服务的地方，就能获得该提供商提供的无线广域网连接性。 某些地区可能需要另付接入费用。
1.网络类型
目前，我国常见的无线广域通信网络主要有CDMA、GPRS、CDPD等网络制式类型。
（1）CDMA网络制式
  CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA 允许所有的使用者同时使用全部频带，并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 的问题。CDMA网络是中国联通运营的网络，目前，又推出更为稳定的CDMA 1X网络系统。CDMA 1X是在原来CDMA基础上的升级，速度更快，容量更高。
  CDMA 1X能给用户提供更宽的带宽，除基本业务外，还提供了无线数据业务。无线数据业务包括以下服务：
  1）短消息业务：如收发短消息、话费查询、小区广播、铃声下载、LOGO图片下载、如意呼等；
  2）无线Internet业务：如WWW浏览、WAP浏览、收发E-mail、FTP、移动QQ、信息点播等；
  3）移动定位业务：如紧急救助、跟踪服务、导航、城市地图、基于位置信息的定点内容广播、移动黄页等；
  4）移动电子商务业务：如电子银行、电子、电子购票、移动付款、预定服务、移动股票交易等；
  5）移动多媒体业务：如视频点播、可视电话、交互式游戏等；
6）移动VPN业务，银行、外企等大的集团用户还可以直接利用CDMA网络构建自己的虚拟专用网络。
（2）GPRS网络制式
  GPRS的英文全称为“General Packet Radio Service”，中文含义为“通用分组无线服务”，它是利用“包交换”（Packet-Switched）的概念所发展出的一套基于GSM系统的无线传输方
式。所谓的包交换就是将Date封装成许多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，采用包交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对用户来说是比较合理的计费方式，因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是间置的。
  相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS是分组交换技术，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
　（3）CDPD网络制式
  CDPD是Cellular digital packet data的缩写，即蜂窝数字式分组数据交换网络，是以分组数据通信技术为基础、利用蜂窝数字移动通信网的组网方式的无线移动数据通信技术，被人们称作真正的无线互联网。
  CDPD网是以数字分组数据技术为基础，以蜂窝移动通信为组网方式的移动无线数据通信网。使用CDPD只需在便携机上连接一个专用的无线调制解调器，即使坐在时速100公里的车厢内，也不影响上网。CDPD拥有一张专用的无线数据网，信号不易受干扰，可以上任
何网站。与其它无线上网方式相比，CDPD网可达19.2千比特/秒。CDPD使用中还有诸多特点：安装简便，使用者无需申请电话线或其它线路；通信接通反应快捷，如在商业刷卡中，用MODEM接通时间要20-45秒，而CDPD只要1秒；终端系统分移动、固定两种，能实现本地及异地漫游。
　CDPD可以支持移动上网、远程遥测、车辆调度、银行提款、无线炒股、现场服务、商业POS系统等等。
二．Ad-hoc网络
无线网络可以分为具有基础设施的网络((infrastructure-based network)和投有基础设施的阿络(infrastmctureless network)两大类。前者具有固定和有线的，网络中节点(或称为主机)从接收和向发送所有的业务，这种网络的典型例子为无线局域网，后者就是无线Ad- hoc网络
1.无线Ad hoe网络的定义和分类
无线Ad-hoc网络是由一组自主的无线节点或终端相互合作而形成的，独立于固定的基础设
箍的并且采用分布式管理的网络，是一种自创造、自组织和自管理网络。与传统的蜂窝网络相比，无线Ad-hoc 网络投有，所有节点分布式运行，具有路由器的功能，负责发现和维护到其它节点的路由，向邻居节点发射或转发分组：这种网络既可以单独运行．又可以通过网关接入到有线骨干网络(如因特网)。
根据节点是否移动，可以将无线Ad- hoc网络分为移动Ad-hoe网络和传感器网络。在移动Ad- hoc网络中，各个无线节点都可以自由移动。事实上，很多文献常常把无线Ad hoc网络等同于移动Ad hoc网络。在传感器网络中，各个无线节点静态地随机分布于某一区域。传感器负责收集区域内的声音、电磁或地震信号等多种信息，将它们发送到网关节点。网关具有更大的处理能力，能够进一步处理信息，或有更大的发送范围，可以将信息送茌某个大型网络，使远程用户能够检索到该信息。
2. 无线Ad hc~网络的特点
无线Ad hoc网络具有一些突出的特点：节点常常在网络中任意地移动，自由加入和退出网络，无线传播条件也随时间和空间不断改变，使网络拓扑结构频繁变化；带宽有限、容量可变的链路，多接人、多径衰减、噪声和信号干扰等因素将显著降低无线通信的吞吐量；
移动节点常常依靠电池来提供能量，能量有限；多跳通信，无线节点的发射功率有限，常常需要其它的中间节点来中继信息；有限的网络安全，与有绂网络相比，无线Ad-hoc网络存在更加严重的安全性问题，在设计网络时，需要仔细考虑窃听、欺骗和拒绝服务攻击等。
3. 无线Ad ho~网络的应用
与蜂窝网络相比，无线Ad hoc网络具有不可比拟的优点。首先，不需要固定的基础设掩(如)．无线Ad- hoc网络可以被随时随地建立，可以在没有其它通信设施，或者由于保密、费用、安全性等原因使一些设施不能被使用的情况下使用。其次，Ad -hoc网络不受固定拓扑结构的限制．具有很强的容错性和鲁棒性。
无线Ad- hoc网络具有广阔的应用前景=军事行动和地震、水灾或偏远地区的救援行动都是Ad- hoc网络的传统应用领域。它也可以作为无线接入网，提供迅速的组网能力=在本地范围内，笔记本和掌上型电脑可以采用无线网络受限制或无连接Ad- hoc的方式在会议中发布和共享信息。采用蓝牙技术的个人局域网作为短距离的Ad- hoc网络极具发展前途。传感器网络可以用于战地情报搜集、环境污染监测、地震和海啸的早期预报、生产车间监控等许多领域。
三．无线传感器网络
1.概述：
无线传感器网络系统是目前世界上新的低功耗、自组织、短距离无线传输技术，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式数据处理技术和通信技术，实现实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的数据，这些数据通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端。无线传感器网络系统在普通传感器检测系统中嵌入了网络，使系统中的各传感器采集的信息通过网络来进行传输，从而使得检测系统有了新的特性。与传统的检测系统相比，在网络控制系统中嵌入了网络，实现了资源共享，使各种远程数据检测成为可能，减少了系统的连接，降低了成本，增加了系统的灵活性和实用性。使用无线传感器网络技术可以实现传统检测系统无法实现检测任务。
2.网络构成：
传感器节点通常是一个微型嵌入式系统，它的处理能力、存储能力和通信能力相对较弱，通过携带能量有限的电池供电。从网络功能上看，每个传感器节点兼顾传统网络节点的终端和路由器双重功能，除了进行本地信息收集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定任务。
汇聚节点的处理能力、存储能力和通信能力相对比较强，它连接传感器网络与Internet等外部网络，实现两种以上协议栈之间的通信协议转换，同时发布管理节点的监测任务，并把收集的数据转发到外部网络上。汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点，有足够的能量供给何更多的内存与计算资源，也可以是没有监测功能仅带有无线通信接口的特
殊网关设备。
采用无线方式进行数据传输，可以自动形成监测网络对监测数据进行采集和传输，保证了监测数据的可靠性和实时性，并节省大量的人力物力。该系统主要有以下几方面的特点：
· 安装组织灵活：无线智能传感器和无线中继可在有效无线通信距离内任意分布，通过自组织形成网络进行数据传输，安装极为方便；个别无线中继的损坏不影响整体功能，其变动、失效信息自动向无线网关汇总，维护方便。
· 组网成本低：不需要使用无线基础设施，只需要利用无线智能传感器、无线中继和无线网关便可构建数据传输网络。
· 设备稳定可靠：无线智能传感器完全密封，可以应用在恶劣的环境中。
· 设备节能环保：无线智能传感器采用了低功耗技术，在由电池供电的情况下可持续工作1－5年（视监测任务的不同），实现了监测过程中的免维护。
· 数据传输安全可靠：节点采用跳频技术，可在复杂电磁环境中可靠工作，抗干扰能力强
3.传感器节点结构：
4.无线传感器网络的应用：
  无线传感器网络由很多不同的传感器组成，如地震传感器、低采样率磁传感、热敏传感器、图像传感器、红外传感器、声波传感器、雷达传感器等，这些传感器可以采集监测区域的各种信息，包括温度、湿度、雷达传感器等，这些车辆运动、光照条件、压力、土壤成分、噪声电平、监测目标的消失和出现、监测目标的机械强度、监测目标的运动特征等。
传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制，
传感器节点的这些特性和无线连接方式使得无线传感器网络的应用前景非常广阔，能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理，以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。随着无线传感器网络的深人研究和广泛应用，无线传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域

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