無線傳感器QOS與節點定位的研究

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點之后，實現對某一特定地區的監控。無線傳感器其本身是由多自跳頻網絡系統組成，能夠實現分布式的信息處理，使得能夠形成大面積的網絡區域覆蓋，并且能夠實現檢測對象的信息通過無線傳播技術得到實時的采集與處理的技術。現如今在國際上無線傳感器網絡的研究十分廣泛，因其獨特的知識高度集成性，以及多學科高度交叉等特征，使得現如今的傳感器技術朝向集成技術的方向發展。對于嵌入式計算機技術、現代網絡、無線通信技術領域來說，無線傳感器網絡始終保持在前沿位置。本文就對無線傳感器中的服務質量（OoS）與節點定位技術進行分析研究。

關鍵詞無線傳感器；Qos；節點定位

1無線傳感器

在網絡產生早期，QOS的重要性并未獲得足夠的重視，網絡作為整體系統運作。數據的類別及優先級并未發揮作用。這種占有資源卻無法充分利用的情況導致了數據包在傳輸過程中產生了種種問題，如數據包丟失、延遲、傳輸順序出錯等。隨著數據量的增大，傳統模式對數據的管理和使用能力有限，QOS概念應運而生。v有效解決了網絡延遲和阻塞的問題。目前，無線傳感網絡得到了廣泛的發展和應用，國內外的學者們都十分重視對無線傳感網絡的研究。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，如果說互聯網對信息之間的傳輸做了轉變，無線傳感器網絡則對人與自然的交流做了轉變，通過無線傳感網絡，強化了人們與物理世界之間所達成的邏輯信息聯系。就目前而言，我國對無線傳感器的研究和發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傳感器網絡QoS分析

傳感器網絡使用應用程序特定的功能，不同的應用程序的QOS要求是完全不同的。對于用有限資源受限無線傳感器網絡來說，將在所有應用程序的QOS的實施過程中探索出合適的解決方案，是現如今無線傳感網絡QOS發展的核心所在。

應用程序的QOS要求：所需的信息最終由無線傳感器網絡來進行傳輸和處理，傳感器網絡可以知道某些特征數據，如數據新鮮度、數據準確性和數據分辨率等。參數作為QOS的導向應用，其具有多維的特征，如數據新鮮度，面向應用的QOS可以被看作是在時間維度，并且該數據的精確度可以被看作是數據尺寸。

QOS參數之間相互影響，在一定程度上，對準確性和分辨率的要求，將會對數據新鮮度產生影響，原因是要求提高導致數據的傳輸量發生變化，進而產生時間上的延遲。此外，電池供電作為傳感器節點的能量來源，在能源使用過程中產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、數量日益增大的傳感器進行鏈接，將導致耗電量增大。同時，傳感器網絡在部分情況下，要求使用周期長達數年以滿足應用的需要，因此，能量的高效利用也是設計中解決的問題。傳感器網絡的數據收集，以通過網絡到匯聚節點進行傳輸，從而提交給用戶。如對數據的可靠性有特殊需要的領域，例如在戰場監視系統，煤礦安全監控系統，它信息的可靠性和信息傳輸的延遲有特殊的要求。

為了保證QOS的應用程序正常運行，與QOS參數相適應的網絡機制是不可或缺的。遺忘的通信節點多以網絡為中心，而傳感器網絡中，傳輸則是以數據為中心、網絡為媒介，而操作者需要做的是將節點數據進行整理，并最終將其交付用戶。因此，為了滿足應用的qoS參數，如需要被從數據采集的過程中保證的數據的準確性或數據的分辨率，用于QOS參數的網絡，例如，從過程的可靠性和實時數據傳輸得到保證。在網絡過載時，該網絡機制可以保護重要數據包避免延遲或丟棄的情況，并確保運行效率。

現如今，縱觀國內外對無線傳感QOS的研究主要集中在，網絡層QOS路由、保證數據、應用特定的QOS3個方面。傳感器網絡QOS的研究重點是如何保證傳輸網絡的QOS的研究，如QOS路由，數據傳輸的可靠性的設計，在QOS的應用型研究方面保證少。由于傳感器網絡QOS和應用密切相關，具有多維的特點和服務質量，QOS參數之間的多維關系相互影響，因此需要加強對多維QOS保證的應用型研究和優化QOS技術來適應當今的傳輸需求。

3網絡節點定位技術

節點定位技術是一個重要的支撐技術。在許多情況下，網絡中的無線傳感器節點需要知道它的物理位置，如果網絡不提供位置信息，所以很多的傳感器的功能無法得到充分發揮。此外，由于成本高，限制配置的條件下，為每個節點配置GPS接收機是不現實的。因此，定位傳感技術的研究具有十分重要的意義，是至關重要的。自組織網絡節點通過一定的方式，以實現指定目標的無線傳感器網絡提供位置信息。這種定位可分為自組織網絡節點本身定位和定位。在無線傳感器網絡，沒有統一的最佳定位算法，該算法對于特定環境只適合定位。在某些環境中，某些特定算法的性能可能比其他更好。因此，不同的環境具有不同的定位算法。近年來，蜂窩網絡通信技術得到了長足發展，在此過程中，移動站定位作為急需解決的問題，也得到了越來越多的關注。蜂窩網絡通信中，車輛和交通管理、醫療護理、軍事跟蹤等基于位置的移動服務，都需要移動站的精確定位。

4結論

傳感器節點定位方法用于多個參考節點定律，即安排已知其自身的位置有一定數目的節點以及其他未知的參考節點的一個傳感器網絡。在對傳感器的服務質量（Qos）的研究上，我們應當加強多維的Qos研究，從而對現行的無線傳感器服務質量進行強化。對于無線傳感的研究與實踐，我國還有很長的一段道路要去探索。