--以下翻译自我一年前写的phd申请的研究计划----
关于wifi和zigbee混合组网的物联网方案,主要是运用于智能家居的,图就不翻译了。。,太麻烦了。

先上一张网络结构图,再把节点分类
1.WSN(无线传感网络)
2.媒体设备
3. 家电类
从四个维度对这些节点进行分类: 能耗,是否简单供电,分布情况,带宽需求,移动性。
WSN: 能耗小,不能简单供电,每个房间可能都需要,带宽需求小,几乎不移动,很重要的一个点:wsn中每一个点几乎都是一次性的,电量用完就完。
媒体设备:能耗大,能简单供电,每个房间可能都需要,带宽需求大,移动。
家电类:能耗大,能简单供电,每个房间一定都有,带宽需求小,几乎不移动。
常见设备举例:
WSN(智能家居中目前并不多见,但未来一定要):红外传感器阵列(感知人体位置)
媒体设备:电脑,手机,平板,电视。
家电:冰箱,空调,热水器。
关于zigbee和wifi特点
zigbee:低功耗,低速率,但是值得注意的是zigbee可以做成非中心的结构,整体网络结构可以做的非常灵活,这个是wifi做不到的(mesh 组网),自组网。
wifi:高速度,高功耗,中心化:路由器。
然后核心点就是wsn,家电,媒体设备用zigbee和wifi三种节点以zigbee和wifi组成的一个混合网络WSAN(Wireless Sensor and
actuator Networks).这个整体结构已经有人做过 [1],性能测试也是有做过的[2],提升方法也有过讨论[3-6],我的设计是媒体设备原有的结构不变,因为电脑/手机/平板/电视行业结构稳固,使用家电和部分路由与wsn用zigbee相连构成混合网。
组网的第一问题不是这个简单的分类节点,wsn内部就有不同的分类方法,Security Monitor(安全检测), Environment
Control(环境监测), Appliance Management (并不知道怎么翻译。。。。), Power Consumption Management(功耗管理)and Healthcare Management(安全检测) [7-8].
zigbee 在组建传感网络上的优势在于拓展性和低功耗,这个东西整体比较复杂,涉及到组网形式。一个新的传感点加入以后组网形式的变换,有电的可以承担更重的责任,而且采取与wifi混合组网以后可以整体降低功耗,应为数据交换的形式变得灵活了,但我的当时写研究计划的时候,wsn的整体结构还是从Cluster-based backbone
network开始的,有一些细节需要注意,太多。。。我就不写了,有圈内人在贴出来吧,整体要开始研究以后再开始优化的。
但是加一点注意,功耗跟数据安全性相关,低功耗很可能会降低数据安全性,降低功耗以后,就有更多的电量去进行数据加密。
一个简单的示意图:

—————不是论文里的东西—————
最后没有再做这个,目前在做biomems。但隔壁组再做energy harvest,就是在每一个node里面,获取能量,一旦这个做成功,这个组网策略就要变化。
———分界线,加点私货———
目前明年硕士6月毕业,正在做biomems的国家级项目(尿液检测,PCR方向),做过wsan方面的研究(见此文),在惯性导航实验室呆过一年多(用于医疗设备),明年可能挪窝到会可穿戴的医疗设备。
求一份工作或者实习。。。地点不限,项目有趣就好,创业团队也挺好。
有推荐PHD位置就更好了,嘎嘎!
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reference:
[1] Thonet G, Allard-Jacquin P, Colle P.
Zigbee–wifi coexistence [J]. Schneider Eletric White Paper and Test Report,
2008: 1-38.
[2] Tao Jin, Guevara Noubir, and Bo Sheng,
WiZi-Cloud: Application-transparent Dual ZigBee-WiFi Radios for Low Power
Internet Access. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 58, NO. 11,
NOVEMBER 2011
[3] Zhao J, Yagan O, Gligor V. Topological
properties of wireless sensor networks under the q-composite key predistribution
scheme with on/off channels[C]//Proc. of IEEE ISIT. 2014.
[4] O. Ya˘gan. Performance of the
Eschenauer–Gligor key distribution scheme under an on/off channel [J]. IEEE
Transactions on Information Theory, 58(6):3821–3835, June 2012.
[5] J. Zhao, O. Ya˘gan, and V. Gligor. Secure
k-connectivity in wireless sensor networks under an on/off channel model [J].
In Proc. of IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), pages
2790–2794, 2013.
[6] J. Zhao, O. Ya˘gan, and V. Gligor. K-Connectivity
in secure wireless sensor networks with physical link constraints — the on/off
channel model [J]. Arxiv e-prints, 2012. Available online at
http://arxiv.org/abs/1206.1531.
[7] Fu Wei. Technological development and
appliance of the Smart Home Internet of Things [M]. Beijing: Peking University
Press.2013
[8] Michael
Angelo A. Pedrasa, Ted D. Spooner, Iain F. MacGill. Coordinated
Scheduling of Residential Distributed Energy Resources to Optimize Smart Home
Energy Services [J]. IEEE TRANSACTIONS ON SMART GRID,
VOL. 1, NO. 2, SEPTEMBER 2010