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海洋温度传感器及水下传感器网络中的应用价值

由于海洋温度传感器存在的巨大应用价值,技术发展被全球注意。

水中声音传播的特征

陆地上的传感器网络主要是通过无线射频(RF  )信号传递信息,但在水中射频波的RF信号传播衰减较大,实际在水中使用的电波频率只有次低频频带(30Hz~300Hz  ),而且需要较高的发送功率。光信号没有RF信号那样高的传播衰减,但是有较大的散射。因此,水中无线传感网为基于声学信号的无线电通讯。

水中声信道的限制带宽和不同延迟要求新的可靠通讯协议。 设计水声无线电网络存在的主要困难是水声信号能够实现的带宽受到严格限制;水下通道由于多通道而引起严重衰退,而且水下衰减正在变化传感器节点的流变性和能源消费耗尽导致节点“死亡”; 可能丧失通讯连接的可靠性,信号传输速率错误高,可能发生暂时性的通讯中断;节点的通讯范围狭窄,网络无法实时处理数据;水中不能使用太阳能,电池能量有限且不可交换;水中无线传感器网络的实时性和能量问题存在矛盾,信息处理结构的变化需要重新设计;水中传感器节点由于密度高而拥挤发生错误。

军事应用着重于水中无线传感网的安全性,对数据采样传输及物理节点分布有较高要求。从传感网的特点出发,解决传感网保密工作问题的思路和方法与传统的网络保密工作问题是不同的。主要表现:有限的存储空间和处理能力;后期节点配置的先验知识不足;配置区域的物理保密工作无法保证;有限的带宽和通讯能量;整体的保密工作问题和应用的关联性。传感网安全问题是一个开放、活跃的研究领域。

海洋温度传感器等设备都是水下传感器网络中的一环。