传感网
物联网
泛在网
2.1.1.1 与无线传感器网络相关的几个概念 2.1.1.2 无线传感器网络概述 2.1.1.3 物联网概述
无线传感器网络是由部署在监测区域内部或附近的
大量廉价的、具有通信、感测及计算能力的微型传 感器节点通过自组织构成的“智能”测控网络。
无线传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点 和管理节点。
互联网和卫星
任务管理节点 用户
汇聚节点
E D
C
B A
监测区域
传感器节点
传感器节点
◦ 通常是一个微型的嵌入式系统，它的 处理能力、存储能力和通信能力相对 较弱。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。
汇聚节点
◦ 处理能力、存储能力和通信能力相对 较强，它连接传感器网络和外部网络 ，实现两种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， 并把收集到的数据转发到外部网络上 。
QoS（Quality of Service）服务质量-
队列管理、优先级机 制或带宽预留等机制
上层应用 时间同步 定位
传输控制 路由
数据链路 物理
QoS
拓 扑
能 量
/ 安网 全络 /管 移理 动
1、 大规模网络 1）分布在很大的区域 2）节点部署很密集 2、 自组织性网络 传感器节点具有自组织的能力，能够自动进行配置和管理，通过拓扑
信标准
2.1.5 小结
2.1.1.1 与无线传感器网络相关的几个概念 2.1.1.2 无线传感器网络概述 2.1.1.3 物联网概述
IOT
◦ （Internet of things）原始含义是物与物相联结的网络 。最早的IOT网络，实际上就是RFID网络，该概念最早来 自于美国麻省理工学院的Auto-ID中心研究人员。他们最 早提出将RFID与互联网相结合，实现在任何地点、任何时
控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多条无线网络系统。 3、 动态性网络 适应如下变化：
1）传感器节点出现故障或失效。 2）无线通信链路带宽变化，甚至时断时通。 3）传感器、感知对象、观察者这三要素可能具有移动性。 4）新节点的加入。 4、 可靠的网络 传感器网络的软硬件具有鲁棒性和容错性。
通过条码与二维码、射频标签（RFID）、全球定位系统（GPS）、
红外感应器、激光扫描器、传感器网络等自动标识与信息传感设备 及系统，按照约定的通信协议，通过各种局域网、接入网、互联网 将物与物、人与物、人与人连接起来，进行信息交换与通信，以实 现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。
5、 以数据为中心的网络 传感器网络是任务型的网络。用户直接将所关心的事件通告给网 络，网络在获得指定事件的信息后回报给用户。 以数据本身作为查询或传输线索。
具有十分广阔的应用前景，能应用于军事国防、工
农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险 救灾、危险区域远程控制等领域。
模块2：ZIGBEE技术及应用
2.1 ZIGBEE无线传感网络 9:00-11:30
主讲老师：罗汉江 辅讲老师：任益芳、黄林峰
2.1.1 从传感网到物联网 2.1.2 Zigbee无线传感器网络概述 2.1.3 Zigbee网络构成、特点及应用 2.1.4 IEEE802.15.4 ／zigBee无线传感器网络通
最早来自于诺基亚，其含义有Machine-toMachine、Man-to-Machine，或者Machine-toMan等，其侧重点在于无线数据通信和信息技术的
无缝连接，从而实现在其基础上的无线业务流程的 自动化、集成化，并最终为用户创造增值服务。
美国基金委员会近几年提出CPS(Cyber Physical Systems)研究计划， 该计划通过3C技术即计算 (Computation)、通信(Communication)和控制 (Control)的有机融合与深度协作，实现各种应用系 统的实时感知、动态控制和信息服务。
管理节点
◦ 对传感器网络进行配置和管理，发布 监测任务以及收集监测数据。
传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和 能量供应模块四部分构成。
传感器模块
传感器
AC/DC
处理器模块
处理器 存储器
无线通信模块
网络
MAC
收发器
能量供应模块
平衡调度监测任务
检测并注册传感器节点的移 动，维护到汇聚务的应用层软件 数据流的传输控制
路由生成、路由选择 数据成帧、帧检测、媒 体访问、差错控制
信号调制、无线收发
应用层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
任 移务 能 动管 量 管理 管 理平 理 平台 平台 台
依赖于数据传输通道， 同时为网络协议各层 提供信息支持
2005年国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T)在 《ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things》中正式提出IOT的概念。2008年该组织 在《Ubiquitous Sensor Networks》中进一步提
出泛在传感器网络概念（广义传感网），并阐述为 通过传感器、执行器、RFID等对物理世界进行感知
间，对任何物品进行标识和管理。随之发展起来的如欧盟 的产品电子代码EPC服务于物流领域，主要目的在于增加
供应链的可视、可控性，偏重于对物品的识别及流动控制 和管理。
与此同时，无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Networks）和M2M技术得到了飞速发展
。无线传感器网络源于美国军方对战场的监控与预 警系统的研究，后来逐步迁移到民用研究。无线传 感器网络主要侧重于对目标、环境和物体状态的监 测与控制。
和标识，然后依靠网络将信息进行传输和互联，再 进行信息处理和信息存储，最后实现具体应用。
又简称为U网络，指基于个人和社会的需求，利用
现有的网络技术和新的网络技术，实现人与人、人 与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存 储、认知、决策、使用等服务，网络超强的环境感 知、内容感知及其智能性，为个人和社会提供泛在 的、无所不含的信息服务和应用。