传感器网络是由不同大小的传感器节点组成的计算机网络。它们甚至可能像灰尘颗粒一样小。传感器节点之间的通信是通过无线电在各个传感器之间进行的，它们轮询周围环境并转发收集到的数据。因此，这称为节点到节点通信。

　　前段时间，一个名为“Smart Dust”的传感器网络被宣布。这背后的想法是将具有某些功能的传感器减少到灰尘颗粒（“智能灰尘颗粒”）的大小。

　　传感器网络不断处于进一步发展阶段。最初，传感器网络仅作为军事预警系统开发，但现在也可以考虑传感器网络的其他应用领域，例如自然保护区的森林火灾监测。

　　传感器可以记录各种物理值，例如温度、气压、扭矩、亮度等，然后将这些数据传输到执行器，以便对其进行控制。

　　传感器网络与局域网（LAN）、WLAN与手机网络的区别在于可传输的数据量较低。

　　传感器节点通信

　　传感器网络形成一个自组织网络，实现传感器节点之间的通信。Ad-hoc网络在设备之间没有固定的基础设施，而是网状网络。这意味着传感器节点连接到一个或多个相邻的传感器节点。为了将数据传输到特定目的地，它们必须从一个节点传递到另一个节点。这称为多跳通信。

　　然而，这些网络不如固定计算机网络安全。这是因为在多跳通信的过程中，个别节点可能会失败或被添加。

　　网络协议及其任务

　　网络协议应尽可能快地传输传感器网络中的数据，并尽可能降低传感器的能耗。需要时，使用目标睡眠时间或使用传感器节点的无线电来控制能耗。

　　节点的行为记录在网络协议中如下：

　　·初始化——在初始化阶段，传感器节点检测它们相邻的传感器并通过它建立一个网状网络。良好的网络拓扑结构可以确保路由成功。

　　·日常例程-日常例程描述传感器节点的活动时间和睡眠时间之间的变化。

　　·通信方案——通信方案描述了传感器节点之间的数据传输路径。必须保证无故障的数据交换。

　　·路由——路由指定数据传输时要遵循的路径。为此，所有传感器节点必须均匀使用，以防止网络单边负载。

　　不同的网络协议

　　根据传感器网络的应用领域，需要不同的网络协议。最重要的说明如下：

　　媒体访问协议

　　媒体访问控制(MAC)在这些协议中扮演着重要的角色，因为这是空中终端用来执行工作的地方。基本上，MAC的任务是调整传感器节点的公共介质（空气），以便可以启用节点之间的通信。

　　通过有针对性地打开和关闭无线电模块并决定何时传输（以及何时不传输）数据，可以将能耗保持在最低水平。这称为占空比。

　　这种效果是由两种方法产生的：带有载波校验的随机接入和时分复用。

　　低功率列表用于带有载波检查的随机接入。

　　由此，进行检查以查明介质是否忙。当媒体忙时，无线电保持活动状态以启用数据交换。如果介质不忙，无线电模块将立即关闭。

　　使用时分复用（时分多址=TDMA），可以为传感器节点必须发送或接收的时间创建时间表。这可以显着降低能耗，但创建这样的时间表非常耗时。此类协议的示例包括传感器媒体访问控制(S-MAC)和超时媒体控制(T-MAC)。

　　路由协议

　　特别是路由协议解决了数据如何尽可能快、尽可能少地到达目的地的问题。

　　在这里，地理路由程序起着重要的作用。

　　特别是，无线网络中的贪婪外围无状态路由(GPSR)网络协议将数据传输到坐标而不是特定名称。有了这个版本的协议，贪婪策略和外围模式之间有了一个稳定的切换。这样做是为了使次优网络拓扑中的数据包永远不会陷入某种死胡同。使用贪心策略，将数据直接传输到目的地。

　　但是，在外设模式下，传输的数据将在目的地周围循环。地理哈希表扩展了GPSR以包括一个安全组件。发送的数据传输到多个传感器节点，使数据存储在不同的节点，即使在节点故障的情况下。

　　然而，地理路由程序只有在有足够数量的传感器节点时才有可能。这允许精确定位。

　　针对传感器网络优化的协议是RPL。

　　传感器节点同步

　　一些通信协议（如S-MAC）要求传感器节点同步，否则测量数据将被篡改。

　　传感器网络的同步取决于多种因素，如传输时间、访问时间、传播速度和接收时间。同步过程应该适应通信过程，因为这里特别是访问时间在变化。