无线传感器网络数据传输可靠性研究

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:camel1650
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:无线传感器网络是信息技术高度发展的产物,包含传感器技术和无线通信技术,在智能交通、智能工业控制和环境监测等诸多领域应用广泛,更是构建物联网的基础技术。在无线传感器网络兴起时,受限于电池容量和传感器节点能耗,研究更倾向于能量使用效率。随着电源技术的发展和节能硬件的开发,人们开始更多地关注数据传输的可靠性。信息可靠是信息分析与决策的基础。无线传感器网络往往部署在难以控制的野外环境,资源受限,且不同应用领域网络形态各异。条件的不稳定性使得提升无线传感器网络数据传输可靠性较为困难,但又亟待解决。
  关键词:无线传感器网络;传输可靠性;传输协议;协作通信
  引言
  无线传感器具有体积小、传输信息快的优点,但同时,由于组成无线传感器的零件体积极小,自身储存的能量并不能满足长时间工作的需求,使得无线传感器在人们日常生活中的实用率大大下降。无线传感器在我们如今的生活中扮演着信息传输者的角色,人们不仅用它进行工作交流,进行工作中网络文件的传输,在日常生活中也会利用它进行信息交流,使朋友之间的联系更加密切。随着社会的发展和科技的进步,人们的生活节奏普遍加快,为了让工作效率跟得上工作进度,无线传感器的使用频率越来越高,但无线传感器网络数据传输的可靠性会受到很多因素的影响,导致人们在实际的工作和生活中出现了很多不可避免的錯误,进而影响了人们的工作效率和正常的生活。
  一、影响无线传感器网络数据传输可靠性的主要因素
  一般来说,无线通信在正式运行的过程中,比较容易受到路径损耗或者阴影效应的干扰影响,而出现不同程度的隐患问题。其中,以中断问题与误码问题为主的干扰影响较为突出,严重降低无线传感器网络数据传输的可靠性。
  目前,节点的计算能力与存储能力过低俨然成为制约无线传感器网络运行效率的主导因素。当网络流量问题过于突显的时候,无线传感器很容易出现拥塞问题,并相继引发丢包问题的出现。
  二、无线传感器网络传输数据方面存在的弊端
  2.1无线传感器自身的能量分布不合理,使得能量的消耗速度加快
  无线传感器自身的体积较小,各个构件内能够储存的能量都是有限的。现在人们为了加快工作的效率,使用无线传感器网络进行数据传输变得越来越频繁,无线传感器自身的工作时间也越来越长。任何事物都逃不过自然规律,都有自己的使用寿命。使用频率增多,使得无线传感器的使用寿命大大缩短,影响了无线传感器网络数据传输的可靠性。随着时代的发展和社会经济水平的增长,带来的弊端便是人类对资源的节约意识越来越淡薄。现在我们在使用无线传感器时,经常出现无线传感器长期开机却始终处于做无用功的状态,使得无线传感器自身的能量消耗速度加快,对无线传感器网络数据传输的可靠性造成影响。
  2.2无线传感器网络受外界影响因素的影响较大,使得信息传输的风险加大
  无线传感器网络是由无数的无线传感器组成的,无线传感器之间并没有太大的联系,所以独立性较强。无线传感器网络在进行数据传输时,需要借助网络信号作为媒介,所以网络信号的质量对无线传感器网络数据传输的可靠性具有决定性的作用。无线网络信号的质量并不是一成不变的,它不仅会因人为的因素而遭到破坏,还会因突发的自然灾害而受到影响。当自然天气突变时,无线传感器网络的质量会大大下降,进而影响到数据的传输。并且无线传感器网络的质量还会受到磁场的影响。如果无线传感器在进行网络数据传输时周围有较强的磁场,数据传输的准确性会大大下降,进而影响到无线传感器网络数据传输的可靠性。
  2.3无线传输网络的传输速度相比有线传输的速度较慢
  无线传感器网络相比有线传输来说,虽然具有便于携带、便于传输的特点,但传输速度也相对较慢。现在社会的竞争力越来越大,要想成为行业内的佼佼者,不仅要不断地提升自己的综合实力,还要提高自己的工作速度。无线传感器网络的质量会受到各种外界因素的影响,使得传输速度不稳定,相对有线传输数据的传输速度较慢,从硬性条件上降低了我们自身的综合实力,减慢了文件的传输速度,影响了人们的工作效率,使得无线传感器网络数据传输的可靠性大大降低。
  三、针对无线传感器网络传输数据方面存在的弊端提出的改善建议
  3.1应当运用科学技术手段将无线传感器中的能量合理分配
  为了尽可能地延长无线传感器的使用寿命,我们应当限制自己使用它的场合。在办公室内或家中进行数据传输时,尽量使用有线的传输设备,缩短无线传感器的运行时间。为了节约无线传感器自身的能量,应当在内嵌的构件中设计自动关机的程序,当无线传感器在一定的时间始终处于做无用功的状态时,自身应当启动自动关机程序,在完整地保留当前无线传感器内已有数据的基础上关闭机器,节约设备内自身的能量,延长无线传感器的使用时间,提高无线传感器网络传输数据的可靠性。
  3.2应当加大资金投入力度,拓宽全球无线网络的覆盖范围
  无线传感器网络的质量会受到磁场的影响这一条件是不可避免的,我们只能通过其他方法来加强无线传感器网络的覆盖范围,使得无线传感器在人们的日常生活和工作中的适用范围拓宽。无线网络的覆盖范围是人为决定的,要想让全球尽快实现大范围的网络覆盖,就必须加大对网络信号覆盖项目的投资力度,使得偏远的地区也能尽快实现网络信号覆盖。
  3.3技术人员应当改进无线传感网络的质量,加快无线传输的速度
  无线传感器网络的数据传输速度相对有线传感器网络数据传输的速度较慢,不仅是因为无线传感器网络的质量会受到外界各种隐私的因素的影响,很大一部分原因还是源于自身的质量不高。要想加快无线传感器网络数据传输速度,就必须从改进网络的质量开始,加大对无线传感器网络建设的投资力度,不仅要充分地利用现有的科学技术,更重要的是要发现导致数据传输速度慢的原因,从而对症下药,彻底地解决问题,从根本上提高无线传感器网络数据传输的可靠性。
  四、结论
  无线传感器网络数据传输的可靠性直接关系到了数据传输的质量和速度,甚至关系到了文件本身的质量。数据传输在我们日常生活中使用的领域已经极为广泛,人们可以利用无线数据进行工作和生活中文件的传输和信息的交流。无线传感器的便携性使得它更加利于携带,也更加频繁地应用于户外出差。随着无线传感器在我们日常的生活和工作中被使用得更加频繁,其缺点也逐渐地暴露在人们眼前。为了以后无线传感器网络具有更强的实用性,可以大范围地应用于我们的工作和生活,我们应当积极地利用科学技术手段来解决这些缺点,使得无线传感技术更加适用于它的工作范围。缺点是有限的,但智慧是无限的,我们要用自己无限的智慧来应对这些有限的缺点。
  参考文献:
  [1]薛雪,王建平,孙伟.微电网数据通信无线传感器网络性能的跨层控制方法研究[J].电子测量与仪器学报,2018,32(10):15-25.
  [2]吴宣够,储昭斌,郑啸,等.链路不可靠下稀疏投影无线传感器网络数据收集研究[J].计算机学报,2019,42(2):158-172.
  [3]李洪兵,熊庆宇,石为人,等.无线传感器网络中网络层故障容错技术研究进展[J].计算机应用研究,2013,30(7):1921-1928.
  [4]张晓玲,梁炜,于海斌,等.无线传感器网络传输调度方法综述[J].通信学报,2012,33(5):143-157.
  [5]宋欣,王翠荣.基于线性回归的无线传感器网络分布式数据采集优化策略[J].计算机学报,2012,35(3):568-580.
其他文献
摘要:现阶段市场竞争越来越激烈,企业文化的宣传以及员工思想的引导是企业政治思想工作的主要内容,企业政治思想工作是企业管理中的一个重要组成部分,对于提高企业的竞争力和发展水平具有积极意义,电力企业也不例外。  关键词:电力企业 政治思想工作 问题 措施  近年来,我国电力事业发展十分迅速,电力市场也出现了一定的变化,电力企业也面临着新的机遇和挑战,企业必须在电力政工工作中进行创新和改革,以适应电力企
期刊
摘要:新建工程由于没有老厂的支持,所以首台机组的调试及启动过程中所需的辅汽全部由启动锅炉供给,直至机组本身蒸汽达到一定的参数,才切换到自身供给辅汽。常见启动锅炉一般只配备轻油燃烧器,所以机组调试期间启动锅炉投运时间的长短直接决定了燃油的消耗量。  关键词:新建工程;机组调试;启动锅炉  引言:新建工程机组调试期间启动锅炉主要在以下几个时间点投用:(1)启动锅炉自身调试期间;(2)辅汽管道吹扫期间;
期刊
摘要:综合能源涵盖电力、煤炭、石油、天然气、可再生能源等多种能源资源。以电力为核心,实施多异质能源协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济,已成为发展综合能源的广泛共识。为此,我国提出建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,推进建设“源-网-荷-储”协调发展、集成互补的能源互联网。为进一步提升能源综合利用效率,提高可再生能源利用水平,满足用户智慧用能需求,在用户侧构建综合能源系统,推进综合能
期刊
摘要:随着煤炭工业的发展,矿井机械化、自动化、智能化程度的不断提高,煤矿110kV变电所与地方电力公司的供电网络相互间的联络更加紧密,继电保护要求更高,而110kV变电站中的保护装置能够有效保障供电安全质量。基于此,本文简要介绍了煤矿110kV变电站中的主要保护配置,并针对保护装置在运行过程中出现的异常及其故障处理措施展开探讨,以期能够为相关人员提供有效参考。  关键词:110kV变电所;保护装置
期刊
摘要:双向同步拉伸机是薄膜同步拉伸生产线的核心设备,本文主要介绍新一代纵向可变拉伸倍率机械式同步拉伸机的拉伸原理并分析轨道宽度调整的方法。  关键词:机械式同步拉伸 纵向拉伸可变倍率 轨道宽度  在塑料薄膜生产设备中(以聚酰胺尼龙薄膜为例),平膜法双向同步拉伸技术是一种工艺过程比较先进的薄膜生产技术,其特点是克服了异步拉伸法纵向拉伸后在横向拉伸时破坏定向的缺点,极易获得厚度尺寸稳定、表面十分平
期刊
摘要:改革开放后,中国经济发展迅速,城乡用电量迅速增长。本文介绍了低压配电技术和管理,主要分析了低压配电管理中的一些问题,对其进行了分析,并提出了有关低压配电管理的相应问题。的解决方案。  关键词:解决措施;低压配电:问题技术;管理;  低压配电系统主要由配电变压器,低压配电线,高压配电线,配电变电站及相关的控制和保护设备组成。低压配电管理可以影响低压配电网的稳定性和可靠性,并发挥关键作用,并可以
期刊
摘要:在矿物加工领域中,纯自磨的已经越来越少,逐步被半自磨所取代,如今半自磨已经成为了磨矿的主流选择。半自磨机在长时间运行之后,如果没有进行良好的维护保养,可能会出现振动问题,对其正常工作造成不利的影响,因此需要对振动问题进行检测,确定故障的情况,然后采取针对性的措施排除故障,保证半自磨机的正常运行,保证生产的效率。本文以某选矿厂的半自磨机故障问题为例,对半自磨机振动监测与故障诊断进行了分析。  
期刊
摘要:为了维持电网频率的稳定,保证机组的安全,可以根据电网频率控制的要求,对发电机组负荷的变化进行稳定调节,以稳定电网频率。而影响电网的频率的最根本因素是发电功率和用电负荷两者的大小关系,只有在发电功率和用电负荷的值相等情况下,才能电网频率稳定。但是当发电功率比用电负荷大时,电网频率就会上升,而发电功率比用电负荷小时,电网频率就会下降。那如何能够确保电网频率安全稳定,这里就需要应用到一次调频技术。
期刊
摘要:本文主要介绍了同煤大唐塔山第二发电有限公司660MW机组保安段电源及柴油发电机组的特点、功能及调试过程。最后通过电源切换、柴油发电机组并切试验、试运行验证了保安电源切换时所带负荷不跳闸,检验保安电源系统的可靠性和实用性,可作为其他电厂保安段及柴油发电机组调试提供借鉴。  关键词:保安电源;柴油发电机组;切换装置;CTTS;调试  1.保安电源常见的接线方式  通常,火力发电厂的机组都设置交流
期刊
摘 要:如何提高IED设备抵御站控层网络风暴与网络攻击的能力,是智能变电站安全可靠运行的焦点问题。本文首先分析了抵御站控层网络风暴与网络攻击的必要性,其次,分析了广播风暴与各种攻击的原理及对装置的影响,并根据智能变电站的典型结构建立了测试模型,用于方案验证。最后,从设备架构、网卡与驱动设计、广播风暴和攻击过滤算法几个方面提出了有效的网络风暴与网络攻击抑制方法。经验证,本文论述方案在设备抵御站控层网
期刊