无线传感器网络多信道通信技术的分析论文

无线传感器网络多信道通信技术的分析论文

　　前言：随着通信技术的不断进步，多信道通信技术因其不仅能够解决因信道受到干扰而造成的网络瘫痪问题，还能够提高无线传感器网络通信的吞吐量，保证网络通信的可靠性以及网络安全问题的优越性，逐渐被广泛应用于网络通信当中。

　　一、无线传感器概述

　　1.1无线传感器的概念

　　无线传感器由大量的廉价微型传感器节点组成，节点之间通过相应的无线通信方式形成一个多跳自组网络系统。无线传感器网络包括传感器、感知对象和观察者三个部分，其主要作用是感知、采集并处理网络覆盖区内感应到的对象信息，并将信息返回到观察者处。无线传感器自产生之初，就在海上通信与航空通信中起到非常重要的作用。

　　1.2无线传感器的特点

　　当前的无线传感器网络所使用的节点数量大且分布随机性高，因此其感知范围、数据存储与数据处理能力受到一定的限制。因此只有一部分能实现通信移动功能，其余节点则保持静止，如果需要检测某区域具体情况，就必须调用大量节点进行感知，而且如果某区域的节点之间存在障碍，或是某一节点失灵的话，就会干扰到该区通信，严重的情况下将会对无线传感器网络整体产生影响[1]。

　　同时，因为无线传感器在能源在有所限制，因此其节点大多可以灵活地在工作与休眠状态间转换，以此达到节能的效果。但是在实际操作中大部分节点在其使用寿命中经常处于休眠状态，一旦发生工作环境不稳定的状况，传感器网络拓扑结构就会随之发生变化，影响整体工作。

　　二、多信道通信概述

　　正如上文所述，在无线传感器网络中，各节点在其发送、接收与处理数据的过程中很容易受其他因素的干扰，情况严重的时候甚至会使整个无线传感器网络在数据传输及处理过程中出现错误，进而影响了整体通信的准确性和可靠性。

　　多信道通信技术的出现大大降低了出现这种错误的概率，这一技术在无线传感网络中的应用，使其内部各节点能够通过不同的信道传输数据，减轻了各节点之间对其他节点的干扰。同时由于各节点都被分布在了不同的信道之内，也就大大降低了节点受外界干扰的概率。这样看来，多信道通信技术应用于无线传感器网络中似乎能够有效地提升通信质量[2]。事实上，多信道通信技术虽然能够保证无线传感器网络的准确性和可靠性，但是也提升了通信协议与通信结构的复杂性，相较于过去的单通道通信来说，在广播通信等方面仍然存在问题，需要进一步优化。

　　三、无线传感器网络多信道广播

　　3.1广播通信存在的具体问题

　　多信道通信技术现正在广播通信领域被广泛应用，在同步數据方面发挥着重要作用。过去无线传感器网络使用单通道通信时，因为其无线传感节点都分布在同一通道内，因此可以利用无线电波的广播特性来传递广播信息，实现广播信息的传播。在使用多信道通信技术的无线传感器网络中，为了节省能源，很多节点会自动转变为休眠状态，由于传感器节点被分散在了多个通信通道内，使各节点处于工作状态的时间各不相同，处于休眠状态的节点无法传递信号，这就导致了出现接收信号不及时甚至接收不到信号的情况，引发了广播通信的很多问题[3]。目前亟待解决的问题主要有以下三点：为减小耗能而造成的通信范围小，多信道节点转播导致的广播重复，由以上两点综合造成的广播通信延迟，延迟状况严重的话甚至会导致无线传感网络瘫痪。

　　3.2针对广播通信产生的问题提出解决方案

　　分布式树形广播协议，顾名思义，该协议能够在传递信息的过程中，通过无线传感器网络建立一个广播树，通过广播树将节点广播包发送出去，保证了广播通信的覆盖范围以及效率，同时也解决了通信的延迟问题，藉此达到提高信息传输效率的目的。该协议还采取动态分配方式，简化了算法，降低了无线传感网络中对各节点的要求，增强了其拓展性，降低了节点传递信息的能耗，实现了对多信道广播通信网络节点能耗问题的优化。而且该协议在通信中依赖广播树路径传输，并不要求控制信息，因此一方面节省了开支，另一方面即使有节点出现问题，也不会对整个广播树的通信效率产生影响。

　　四、结论

　　多信道通信技术的确解决了单信道通信时期无线传感器网络的一些问题，提高了区域整体通信的准确性与可靠性，但是随之也带来了如范围小，内容重复，通信延迟等新的问题亟待优化，使用分布式树形广播协议或许是一种较好的解决方式。总之，信息传播媒介优化之路依旧任重道远。

　　参考文献

　　[1]于新人，董金杉，王丹群.无线传感器网络多信道通信技术论述[J].通讯世界，2016，07：31.

　　[2]卢山.无线传感器网络多信道通信技术分析[J].电子世界，2015，24：107-108.

　　[3]夏伟.无线传感器网络多信道通信技术分析[J].数字技术与应用，2016，04：22.

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