无线传感器网络的“层层”管理功能

随着应用和体系结构的不同，无线传感器网络的通信协议也不相同，这是传感节点使用的最典型的协议模型。该模型既参考了现有通用网络的TCP/IP和OSI模型的架构，又包含了传感网络特有的电源管理、移动管理及任务管理平台。应用层为不同的应用提供了一个相对统一的高层接口;如果需要，传输层可为传感网络保持数据流或保证与Internet的连接;网络层主要负责数据的路由;数据链路层协调无线媒质的访问，尽量减少相邻节点广播时的冲突;物理层为系统提供一个简单、稳定的调制、传输和接收系统。除此之外，能量、移动和任务管理平台负责传感节点能量、移动和任务分配的监测，帮助传感节点协调感测任务，尽量减少整个系统的功耗。

无线传感器网络通信协议采用五层协议，即应用层、传输层、网络层、数据链路层及物理层，与以太网协议的五层协议相对应。另外，该协议还应包括能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。这些管理平台使得传感器节点能够按照高效能源的方式协同工作，在节点移动的传感器网络中转发数据，并支持多任务和资源共享。各层协议和管理平台的功能如下：

1、物理层提供简单但健壮的信号调制和无线收发技术，传输介质可以是无线、红外或者光介质。无线传感器网络主要使用无线传输。

2、数据链路层负责数据成帧、帧检测、媒体访问和差错控制，数据链路层保证了无线传感器网络内点到点和点到多点的连接。

3、网络层主要负责路由生成与路由选择。传感器网络节点高密度地分布于待测环境内或周围，在传感器网络发送节点和接收节点之间需要特殊的多跳无线路由协议。

4、传输层负责数据流的传输控制，是保证通信服务质量的重要部分。无线传感器网络的计算资源和存储资源都十分有限，而且通常数据传输量并不是很大。

5、应用层包括一系列基于监测任务的应用软件。

6、能量管理平台管理传感器节点的能源使用一一在各个协议层都需要考虑节省能里。

7、移动管理平台检测并注册传感器节点的移动，维护到汇聚节点的路由，使得传感器节点能够动态跟踪其邻居的位置。

8、任务管理平台在一个给定的区域内平衡和调度监测任务。