无线传感器QOS与节点定位的研究

王伟洁

摘要所谓无线传感器，就是指在部署大量的传感器节点之后，实现对某一特定地区的监控。无线传感器其本身是由多自跳频网络系统组成，能够实现分布式的信息处理，使得能够形成大面积的网络区域覆盖，并且能够实现检测对象的信息通过无线传播技术得到实时的采集与处理的技术。现如今在国际上无线传感器网络的研究十分广泛，因其独特的知识高度集成性，以及多学科高度交叉等特征，使得现如今的传感器技术朝向集成技术的方向发展。对于嵌入式计算机技术、现代网络、无线通信技术领域来说，无线传感器网络始终保持在前沿位置。本文就对无线传感器中的服务质量（OoS）与节点定位技术进行分析研究。

关键词无线传感器；Qos；节点定位

1无线传感器

在网络产生早期，QOS的重要性并未获得足够的重视，网络作为整体系统运作。数据的類别及优先级并未发挥作用。这种占有资源却无法充分利用的情况导致了数据包在传输过程中产生了种种问题，如数据包丢失、延迟、传输顺序出错等。随着数据量的增大，传统模式对数据的管理和使用能力有限，QOS概念应运而生。v有效解决了网络延迟和阻塞的问题。目前，无线传感网络得到了广泛的发展和应用，国内外的学者们都十分重视对无线传感网络的研究。就无线传感来说，其很大程度上改变了人类与客观世界之间的交流方式，如果说互联网对信息之间的传输做了转变，无线传感器网络则对人与自然的交流做了转变，通过无线传感网络，强化了人们与物理世界之间所达成的逻辑信息联系。就目前而言，我国对无线传感器的研究和发展上都有着较大的突破，无线传感器能够有效的，广泛的在我们的日常生活中得到开展。

2传感器网络QoS分析

传感器网络使用应用程序特定的功能，不同的应用程序的QOS要求是完全不同的。对于用有限资源受限无线传感器网络来说，将在所有应用程序的QOS的实施过程中探索出合适的解决方案，是现如今无线传感网络QOS发展的核心所在。

应用程序的QOS要求：所需的信息最终由无线传感器网络来进行传输和处理，传感器网络可以知道某些特征数据，如数据新鲜度、数据准确性和数据分辨率等。参数作为QOS的导向应用，其具有多维的特征，如数据新鲜度，面向应用的QOS可以被看作是在时间维度，并且该数据的精确度可以被看作是数据尺寸。

QOS参数之间相互影响，在一定程度上，对准确性和分辨率的要求，将会对数据新鲜度产生影响，原因是要求提高导致数据的传输量发生变化，进而产生时间上的延迟。此外，电池供电作为传感器节点的能量来源，在能源使用过程中产生的损耗也不得不引起重视。目前的研究方面仍偏向于微型化，这就要求更多的传感器的使用，将种类日益繁多、数量日益增大的传感器进行链接，将导致耗电量增大。同时，传感器网络在部分情况下，要求使用周期长达数年以满足应用的需要，因此，能量的高效利用也是设计中解决的问题。传感器网络的数据收集，以通过网络到汇聚节点进行传输，从而提交给用户。如对数据的可靠性有特殊需要的领域，例如在战场监视系统，煤矿安全监控系统，它信息的可靠性和信息传输的延迟有特殊的要求。

为了保证QOS的应用程序正常运行，与QOS参数相适应的网络机制是不可或缺的。遗忘的通信节点多以网络为中心，而传感器网络中，传输则是以数据为中心、网络为媒介，而操作者需要做的是将节点数据进行整理，并最终将其交付用户。因此，为了满足应用的qoS参数，如需要被从数据采集的过程中保证的数据的准确性或数据的分辨率，用于QOS参数的网络，例如，从过程的可靠性和实时数据传输得到保证。在网络过载时，该网络机制可以保护重要数据包避免延迟或丢弃的情况，并确保运行效率。

现如今，纵观国内外对无线传感QOS的研究主要集中在，网络层QOS路由、保证数据、应用特定的QOS3个方面。传感器网络QOS的研究重点是如何保证传输网络的QOS的研究，如QOS路由，数据传输的可靠性的设计，在QOS的应用型研究方面保证少。由于传感器网络QOS和应用密切相关，具有多维的特点和服务质量，QOS参数之间的多维关系相互影响，因此需要加强对多维QOS保证的应用型研究和优化QOS技术来适应当今的传输需求。

3网络节点定位技术

节点定位技术是一个重要的支撑技术。在许多情况下，网络中的无线传感器节点需要知道它的物理位置，如果网络不提供位置信息，所以很多的传感器的功能无法得到充分发挥。此外，由于成本高，限制配置的条件下，为每个节点配置GPS接收机是不现实的。因此，定位传感技术的研究具有十分重要的意义，是至关重要的。自组织网络节点通过一定的方式，以实现指定目标的无线传感器网络提供位置信息。这种定位可分为自组织网络节点本身定位和定位。在无线传感器网络，没有统一的最佳定位算法，该算法对于特定环境只适合定位。在某些环境中，某些特定算法的性能可能比其他更好。因此，不同的环境具有不同的定位算法。近年来，蜂窝网络通信技术得到了长足发展，在此过程中，移动站定位作为急需解决的问题，也得到了越来越多的关注。蜂窝网络通信中，车辆和交通管理、医疗护理、军事跟踪等基于位置的移动服务，都需要移动站的精确定位。

4结论

传感器节点定位方法用于多个参考节点定律，即安排已知其自身的位置有一定数目的节点以及其他未知的参考节点的一个传感器网络。在对传感器的服务质量（Qos）的研究上，我们应当加强多维的Qos研究，从而对现行的无线传感器服务质量进行强化。对于无线传感的研究与实践，我国还有很长的一段道路要去探索。