摘要：无线传感网络在海上通信、航空通信等各个方面都有着重要的应用，通信技术近年来发展迅速，在网络通信中应用多信道通信技术能够保证通信的可靠性，基于以上，本文简要研究了无线传感网络模型和多信道通信在无线传感网络中的作用，并分析了无线传感网络多信道广播问题，旨在为进一步提升无线传感网络多信道通信技术的通信水平提供相关参考。
关键词：无线传感器网络；多信道通信；多信道广播
前言
随着通信技术的不断进步，多信道通信技术因其不仅能够解决因信道受到干扰而造成的网络瘫痪问题，还能够提高无线传感器网络通信的吞吐量，保证网络通信的可靠性以及网络安全问题的优越性，逐渐被广泛应用于网络通信当中。
1 无线传感网络模型
无线传感网络在海上通信、航空通信等各个方面都有着重要的应用，无线传感网络模型一般分为物理感知单元、数据获取单元、数据传输单元以及能量单元等四个组成部分：①物理感知单元：物理感知单元的主要功能是获取目标物体的相关感知数据，其以无线传感器为基础能够对目标物体的温度、图像等数据进行感知；②数据处理单元：传感器在收集目标物体的感知数据之后会通过数据处理单元对相关感知数据进行预处理，例如图像数据的预处理、温度数据的预处理等等；③数据传输单元：目标物体的感知数据在经过处理后需要进行传输或接收，数据传输单元的主要功能是与多信道无线通信相互配合，从而实现目标物体感知数据的传输或接收；④能量单元：无线传感器网络中的无线传感器等设备是需要能量支持的，能量单元的主要作用就是为无线传感器网络供给能量，从而保证无线传感器网络的正常运行。
就目前来看，当前的无线传感器网络中的节点只有部分能够实现通信移动，其余的节点则保持静止，因此，无线传感器网络呈现出以下特征：①资源有限：对于无线传感器网络的数据处理设备来说，其数据处理能力通常要依赖于嵌入式芯片的开发，因此无线传感器网络的数据存储和数据处理能力受到一定的限制，呈现出资源有限的特征；②自组织体系：无线传感器网络中各个节点之间是不可预知的，各个节点之间是相互影响的，一旦一个节点的通信失效，而可能会影响其他节点的通信链路，从而对整个无线传感器网络的结构造成影响；③结构以数据为中心：传统的无线网络结构以IP地址为中心，而无线传感器网络的结构以数据为中心，对发送数据的节点并不重视。
2多信道通信概述
在无线传感器网络中，各节点在其发送、接收与处理数据的过程中很容易受其他因素的干扰，情况严重的时候甚至会使整个无线传感器网络在数据传输及处理过程中出现错误，进而影响了整体通信的准确性和可靠性。多信道通信技术的出现大大降低了出现这种错误的概率，这一技术在无线传感网络中的应用，使其内部各节点能够通过不同的信道传输数据，减轻了各节点之间对其他节点的干扰。同时由于各节点都被分布在了不同的信道之内，也就大大降低了节点受外界干扰的概率。这样看来，多信道通信技术应用于无线传感器网络中似乎能够有效地提升通信质量事实上，多信道通信技术虽然能够保证无线传感器网络的准确性和可靠性，但是也提升了通信协议与通信结构的复杂性，相较于过去的单通道通信来说，在广播通信等方面仍然存在问题，需要进一步优化。
3无线传感器网络中的多信道 MAC 协议问题
多信道的 MAC 协议可以让无线传感器的节点分布在不同的信道中。这在很大程度上解决了节点在单个信道协议中竞争比较大的问题，当然，因为无线传感器的节点的分布是比较随机的，当大量的节点同时存在 MAC 协议中的同一信道中，就会造成更严重的节点竞争问题。除了节点存在竞争的问题，节点还会出现消失的问题，也就是说传感器节点在对数据进行传输时要摆脱原来的信道，无形的节点原来所在的信道就消失了。此外，在节点通信的过程中，节点之间的竞争也会出现不公平现象，比如当两个节点在同一信道时发生重复，就会造成两个节点的竞争，然而这种竞争是不公平的，往往是周期较早的节点胜出。
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4无线传感器网络多信道广播问题
4.1 广播通信存在的具体问题
广播通信也是一种通信形式，被广泛应用于无线传感器网络中。比如：查询路由、数据，同步时间等。当无线通信为单通道时，由于节点分布在一个通道，可以利用无线电波的广播特性，实现广播信息的传送与接收。但是在多信道的通信中，由于节点苏醒的时间不同，基于节省能量，导致很多节点处于睡眠的状态，在这种情况下，就没有办法接收到信号，导致广播通信遇到阻力与障碍。其中，最突出的三个关键问题为：第一，减小通信能量的消耗，利用节点转接的办法，提高广播通信的覆盖率。第二，解决由于节点转播面临的广播冗余问题。第三，控制节点转播的次数，防止广播通信延迟，造成网络故障。
4.2 分布式树形广播协议
分布式树形广播协议主要是针对上述问题的解决方法，其发送的协议是广播训练包，并且在发送广播训练包的过程中通过无线传感器网络来建立广播树，之后再通过广播树来发送节点广播包，这样就可以大幅度的提高广播通信的覆盖率以及效率，通信的延迟问题也就相应的得到了解决。分布式树形广播协议主要有四个优点：①该协议处在多跳的环境，其分配方式是动态的，这样就可以减少在通信过程中的能量消耗，提高广播通信覆盖率；②广播训练包是分布式的，算法相对以往更简单，并且拓展性更强；③协议传输沿着广播树的路径，可以节省有关费用；④分布式树形广播协议的高适应性可以避免无线网络出现错误的时候引起的节点结构的变形或失效，从而保证广播树通信功能能够正常使用。
5提升无线传感器在多信道通信过程中应用质量的方法
5.1 科学实施多信道频谱装置的有效感知
首先，进行无线传感器操作的团队，需要对当前的传感器装置进行网络资源的有效管理，既要保证当前的传感器具备较强的无线基础，也要使现有的传感器资源可以利用当前的运行系统实现运行质量的增强。要保证现有的无线传感器操作装置可以进行信息资源的有效管控，使现有的信息资源可以增强真实程度。除此之外，当前的无线传感器必须保证能够具备较强的准确性，使传感器可以在应用的过程中对频谱实施有效的判断，并对相关技术成果进行累积。可以利用当前的传感器使用效果，对外部环境下的感知技术，对现行技术的可靠性特点进行保证，以便当前的信息资源可以利用准确性的增强实现表现机制的有效构建。
5.2注意传感器装置问题
为提高传感器装置的使用性能，解决其中存在的问题，应加强对测量装置的重视，从这一装置的角度出发，对其进行合理的调整，降低其出现问题的概率，
使通信过程能够更好的实现。总的来说，对该装置的调整，需要从频谱技术应用的角度出发来实现，要提高技术的简化性，以保证其应用效率。另外，如节点数量无法保证同信道资源进行适应，则需要通过对竞争机制的应用，提高频谱的感知质量。与此同时，要注意测量装置的准确性问题，保证测量科学，这一点同样需要得到重视。
6结语
无线传感器网络是属于面向应用型的网络，根据对无线传感器网络应用领域的不断扩展，对多信道通信也有了新的需求。怎样将多信道吞吐量提高，将能量利用率以及可靠性进一步加强，这需要我们进一步研究。新兴技术的不断出现，也给我们解决这些困扰提供了新的思维方向。所以，在无线传感器网络多信道通信中，节点被检测到信道遭受干扰后，怎样与其他的节点协调信道分配，仍然需要做不断深入的研究。
参考文献：
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论文作者:钟顺平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：信道论文; 传感器论文; 节点论文; 通信论文; 网络论文; 数据论文; 通信技术论文; 《基层建设》2018年第22期论文;