傳感器網絡是什么，傳感器網絡協議有什么組成？
傳感器網絡是由不同大小的傳感器節點組成的計算機網絡。它們甚至可能像灰塵顆粒一樣小。傳感器節點之間的通信是通過無線電在各個傳感器之間進行的，它們輪詢周圍環境并轉發收集到的數據。因此，這稱為節點到節點通信。
前段時間，一個名為“Smart Dust”的傳感器網絡被宣布。這背后的想法是將具有某些功能的傳感器減少到灰塵顆粒（“智能灰塵顆粒”）的大小。
傳感器網絡不斷處于進一步發展階段。最初，傳感器網絡僅作為軍事預警系統開發，但現在也可以考慮傳感器網絡的其他應用領域，例如自然保護區的森林火災監測。
傳感器可以記錄各種物理值，例如溫度、氣壓、扭矩、亮度等，然后將這些數據傳輸到執行器，以便對其進行控制。
傳感器網絡與局域網（LAN）、WLAN與手機網絡的區別在于可傳輸的數據量較低。
傳感器節點通信
傳感器網絡形成一個自組織網絡，實現傳感器節點之間的通信。Ad-hoc網絡在設備之間沒有固定的基礎設施，而是網狀網絡。這意味著傳感器節點連接到一個或多個相鄰的傳感器節點。為了將數據傳輸到特定目的地，它們必須從一個節點傳遞到另一個節點。這稱為多跳通信。
然而，這些網絡不如固定計算機網絡安全。這是因為在多跳通信的過程中，個別節點可能會失敗或被添加。
網絡協議及其任務
網絡協議應盡可能快地傳輸傳感器網絡中的數據，并盡可能降低傳感器的能耗。需要時，使用目標睡眠時間或使用傳感器節點的無線電來控制能耗。
節點的行為記錄在網絡協議中如下：
·初始化——在初始化階段，傳感器節點檢測它們相鄰的傳感器并通過它建立一個網狀網絡。良好的網絡拓撲結構可以確保路由成功。
·日常例程-日常例程描述傳感器節點的活動時間和睡眠時間之間的變化。
·通信方案——通信方案描述了傳感器節點之間的數據傳輸路徑。必須保證無故障的數據交換。
·路由——路由指定數據傳輸時要遵循的路徑。為此，所有傳感器節點必須均勻使用，以防止網絡單邊負載。
不同的網絡協議
根據傳感器網絡的應用領域，需要不同的網絡協議。最重要的說明如下：
媒體訪問協議
媒體訪問控制(MAC)在這些協議中扮演著重要的角色，因為這是空中終端用來執行工作的地方。基本上，MAC的任務是調整傳感器節點的公共介質（空氣），以便可以啟用節點之間的通信。
通過有針對性地打開和關閉無線電模塊并決定何時傳輸（以及何時不傳輸）數據，可以將能耗保持在最低水平。這稱為占空比。
這種效果是由兩種方法產生的：帶有載波校驗的隨機接入和時分復用。
低功率列表用于帶有載波檢查的隨機接入。
由此，進行檢查以查明介質是否忙。當媒體忙時，無線電保持活動狀態以啟用數據交換。如果介質不忙，無線電模塊將立即關閉。
使用時分復用（時分多址=TDMA），可以為傳感器節點必須發送或接收的時間創建時間表。這可以顯著降低能耗，但創建這樣的時間表非常耗時。此類協議的示例包括傳感器媒體訪問控制(S-MAC)和超時媒體控制(T-MAC)。
路由協議
特別是路由協議解決了數據如何盡可能快、盡可能少地到達目的地的問題。
在這里，地理路由程序起著重要的作用。
特別是，無線網絡中的貪婪外圍無狀態路由(GPSR)網絡協議將數據傳輸到坐標而不是特定名稱。有了這個版本的協議，貪婪策略和外圍模式之間有了一個穩定的切換。這樣做是為了使次優網絡拓撲中的數據包永遠不會陷入某種死胡同。使用貪心策略，將數據直接傳輸到目的地。
但是，在外設模式下，傳輸的數據將在目的地周圍循環。地理哈希表擴展了GPSR以包括一個安全組件。發送的數據傳輸到多個傳感器節點，使數據存儲在不同的節點，即使在節點故障的情況下。
然而，地理路由程序只有在有足夠數量的傳感器節點時才有可能。這允許精確定位。
針對傳感器網絡優化的協議是RPL。
傳感器節點同步
一些通信協議（如S-MAC）要求傳感器節點同步，否則測量數據將被篡改。
傳感器網絡的同步取決于多種因素，如傳輸時間、訪問時間、傳播速度和接收時間。同步過程應該適應通信過程，因為這里特別是訪問時間在變化。
