隨著傳感器技術的不斷發(fā)展，無線傳感器網絡也在逐漸得到普及，但是由于無線傳感器網絡資源受限的特性，決定了無線傳感器網絡具有其自身的缺點。下面我們就無線傳感器網絡的缺點及缺點監(jiān)測的常見方法加以說明。 無線傳感器網絡是由大量低本錢且具有傳感、數據處置和無線通訊才干的傳感器節(jié)點經過自組織方式構成的網絡。它獨立于基站或移動路由器等基礎通訊設備，經過特定的分布式協(xié)議自組織起來構成網絡。它能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集網絡分布區(qū)域內的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對這些信息中止處置，使需求這些信息的用戶在任何時間、任何地點和任何環(huán)境條件下（特別是僅適宜無線通訊條件下）獲取大量詳實而可靠的信息。因此，這種網絡系統(tǒng)可以被普遍地應用于國防軍事、國度安全、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐抗災等范疇。
隨著無線傳感器網絡應用范圍的進一步擴展，常常被部署在極端環(huán)境來搜集外部環(huán)境的數據。由于傳感器節(jié)點的電源、存儲和計算才干有限，并且應用環(huán)境惡劣，使得傳感器節(jié)點比傳統(tǒng)網絡的節(jié)點更易于失效。在這些情況下維持高質量的效勞，并盡可能地降低能源消耗是很有應戰(zhàn)性的，有效的缺點管理關于達成這些目的是有極大輔佐的。因此，對無線傳感器網絡缺點中止管理是非常重要的。
當網絡或系統(tǒng)呈現(xiàn)缺點時，網絡缺點管理便成為管理員首要用到的工具。因此，缺點管理事實上是整個網絡管理的重中之重。
但遺憾的是，由于網絡缺點觸及到不同廠商，不同類型設備，觸及復雜的網絡拓撲結構，觸及不同組織對缺點類型的不同定位規(guī)則。
從用戶的角度來說，希望在日常工作和生活中網絡運營暢通，信息傳輸不受任何網絡缺點干擾。而從網絡運轉和管理者角度來說，他們希望在網絡運營過程中，即使發(fā)作缺點，也能很快地得到缺點發(fā)作的緣由。這些方方面面的要素使得對無線傳感器網絡缺點管理的研討在近年來展開比較緩慢。下面參照傳統(tǒng)網絡的缺點管理，將無線傳感器網絡的缺點管理分為三個階段：缺點檢測、缺點診斷和缺點恢復來分別說明。
A、 缺點檢測
為了肯定缺點的存在，需求搜集與網絡狀態(tài)相關的數據。普通來說，網絡發(fā)作缺點后，網絡設備將處于不正常的狀態(tài)。經過獲取設備的狀態(tài)信息，就可以及時發(fā)現(xiàn)網絡中呈現(xiàn)的缺點。搜集網絡狀態(tài)信息有兩種方法：設備向管理系統(tǒng)報告關鍵的網絡事情；由網絡管理系統(tǒng)定期地查詢網絡設備的狀態(tài)，即主動輪詢。
普通情況下，網絡管理系統(tǒng)將這兩種方法別離起來運用。當對網絡組成部件狀態(tài)中止檢測后，不嚴重的簡單缺點通常被記載在錯誤日志中，并不作特別處置。而嚴重一些的缺點則需求經過網絡管理器，即所謂的“告警”。
網絡設備普通都具有感知異常情況的才干，當設備發(fā)現(xiàn)自身或網絡中的嚴重不正常現(xiàn)象時，它采用告警的方式報告給網管中心，因此，缺點檢測普通由網絡中的設備完成。
B、缺點診斷
缺點會在網絡中傳播，論文格式一切感知到缺點的網絡對象（包括物理對象和邏輯對象）都會發(fā)作告警，在一個大型網絡中，一個缺點可能會惹起大量的告警。缺點診斷就是對網絡設備發(fā)出的告警中止相關處置，從一大堆的告警中找到缺點發(fā)作的真正緣由，并找出缺點節(jié)點。在網絡缺點診斷中，一個理想的告警應該包含有關缺點的五W 信息（Who、What、Where、When 和why）。由于網絡設備關于自身以外的網絡情況只了解非常有限的學問，所以網絡設備產生的大部分網絡告警只回答了who、what 和when 三個問題，而缺點診斷要中止where 和why 的推理。另外，告警噪聲的存在進一步增加了缺點診斷的難度，這些告警噪聲包含：告警喪失、延遲、重復和虛假告警等。
C、 缺點恢復
缺點恢復的主要目的是根據識別的缺點緣由，自動或手動地對網絡中止控制操作，恢復網絡的正常運轉。
二、無線傳感器網絡缺點檢測常見方法按照缺點檢測的執(zhí)行主體所處位置的不同，可以將無線傳感器網絡缺點檢測方法分為集中式方法和分布式方法。
A、集中式方法
集中式方法是無線傳感器網絡中較為常見的一種方法，普通來說是物理上或邏輯上處于中心位置的節(jié)點，擔任對網絡中止監(jiān)控，追蹤失敗節(jié)點或可疑節(jié)點。由于中心節(jié)點要擔任的事務較多，通常都讓該節(jié)點不受能量的限制，能夠執(zhí)行大范圍的缺點管理事務。集中式方法的結構如圖1 所示，主要采用周期輪詢的方式來對節(jié)點中止管理：中心節(jié)點通常采用周期性主動探測的方式發(fā)布一些探測包，來獲取節(jié)點的狀態(tài)信息，對獲得的信息中止分析，從而肯定節(jié)點能否失效。
采用集中式網絡管理，一切的網絡設備都由一個管理者中止管理。當信息流量不大的時分，集中式網絡管理簡單且有效，在失效節(jié)點定位方面具有高效和準確的優(yōu)點，所以它非常適用十小型的局域網絡。在集中式網絡管理結構下，管理者作為“客戶”要完成復雜的網絡管理任務，同時還必需與多個作為“效勞器”的代理交流信息。這種結構存在著較大的缺陷，主要表現(xiàn)為：
1） 一切的分析和計算任務都集中在中心節(jié)點站， 構成網絡管理的瓶頸，中心節(jié)點負載過重。由于其他節(jié)點的信息搜集后都是發(fā)往中心節(jié)點，因此中心節(jié)點很可能變成一個特地用于數據傳輸的節(jié)點以滿足缺點檢測和管理的需求。隨之而來的問題就是中心節(jié)點所在的區(qū)域會有大量的流量往來，招致該區(qū)域的節(jié)點能量消耗急劇增加，越是靠近中心節(jié)點的越是這樣，如圖1 中的A，B 節(jié)點。
2） 中心節(jié)點站一旦失效，整個網管系統(tǒng)就崩潰了，這樣招致整個系統(tǒng)的可靠性偏低。
3） 集中式結構招致大量的原始數據在網絡上傳輸，帶來了大量額外的通訊量，占用大量的通訊帶寬，并招致網管系統(tǒng)工作效率降低。
4） 用于監(jiān)測網絡并搜集數據的代理是預先定義好且功用固定的，一旦要擴展新的功用時十分不便，這樣會構成系統(tǒng)的可擴展性較差。
5） 遠端節(jié)點與管理中心之間的距離較遠，且傳感器網絡中采用多跳通訊，因此這兩者之間的信息交互時延過長。
B、分布式方法分布式方法支持局部決策的概念，能夠平滑地將缺點管理分散到網絡中去。目的是讓節(jié)點在與中心節(jié)點通訊前，能夠給出一定層次的決策。在這種思想下，傳感器節(jié)點能做的決策越多，越少的信息將被傳輸給中心節(jié)點，從而減少通訊量。其算法流程如右表1。分布式的方法通常分為以下幾種：
1） 節(jié)點自檢測方法。節(jié)點自檢測的方法依賴于節(jié)點自身所包含的功用中止缺點檢測，并將檢測結果發(fā)送給管理節(jié)點。文獻[4]中引見了一種節(jié)點自檢測的方法，經過軟件和硬件的接口檢測物理節(jié)點的失效。硬件接口包含了幾個靈活的電路用于檢測節(jié)點的方位和碰撞。軟件接口包含了幾個軟件部件，用于采樣傳感器節(jié)點的讀取行為。由于缺點的檢測由節(jié)點本身完成，這種方法的優(yōu)點是不需求部署額外的軟件或硬件節(jié)點用于缺點檢測。
2） 鄰居協(xié)作的方法。望文生義，鄰居協(xié)作的基本思想就是：在節(jié)點發(fā)出缺點告警之前，將節(jié)點獲得的缺點信息與鄰居（一跳通訊范圍內）獲得的缺點信息中止比較，得到確認的情況下才將缺點信息發(fā)往管理節(jié)點。在大多數的情況下，中心節(jié)點并不知道網絡中的任何失效信息，除非那些曾經用節(jié)點協(xié)作方式確認的缺點。這樣的設計減少了網絡的通訊信息，從而保管了節(jié)點的能量。
3） 基于分簇的方法?；诜执氐姆椒▽⒄麄€網絡分紅不同的簇，從而將缺點管理也分散到各自的區(qū)域內完成。簇內采用散播的方式來定位失敗節(jié)點，簇頭節(jié)點與一跳范圍內的鄰居以某種規(guī)則交流信息。經過分析搜集到的信息，根據預先定義的失敗檢測規(guī)則可以最終肯定失敗節(jié)點。接著，假設發(fā)現(xiàn)了一個缺點節(jié)點，該區(qū)域所在的節(jié)點將會把信息傳播給一切的簇。
三、 常見方法的比較。
從上可知，集中式方法與分布式方法都各有優(yōu)缺陷，針關于不同應用類型的網絡，應該選取不同的方法。為了便當方法的選取，我們對上述方法個定性分析。無線傳感器網絡本身能量有限的特性，以及缺點檢測的普通目的，我們選取能量消耗、通訊開支、缺點檢測率和虛警率這四個方面中止比較，結果如表1。 無線傳感器網絡的應用曾經是十分普遍的，而且，大家普通認為物聯(lián)網的最底部一層即為無線傳感器網絡， 因此對無線傳感器網絡的研討能很好地指導理論工作。本文對無線傳感器網絡缺點檢測的方法進行了具體分析， 希望對指導無線傳感器網絡缺點研討工作具有一定的指導意義。
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