自组织网络的应用及其问题

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自组织网络是一种无需任何固定基础设施的无线连接。需要时即可立即建立通信。网络中的节点无需基站或固定站接入点即可相互访问。此外，网络分布在局域网中。每个节点都使用无线电波相互通信。例如：WLAN、GSM 等。

在多跳分布式架构中，终端是连接的。在没有中央系统的自组织无线网络中，节点负责路由、安全、密钥管理和寻址。传输通过从源到任意目的地的中间节点进行。例如：WiFi。“自组织”（Adhoc）在拉丁语中的意思是“为此目的”。

概述

自组织网络以存储转发的方式传输信息数据包，从源到目的地，因此自组织网络是一种点对点的多跳无线网络。

节点可以自由移动，并且可以在自组织网络中进行自配置。

此外，自组织网络通信技术的进步催生了轻量级设备，从而增加了广泛的应用。自组织网络的分类基于其操作或应用。

自组织网络的应用

自组织网络

本文讨论了自组织网络的各种应用。

移动自组织网络 (MANET)

在这个网络中，每个设备都可以独立地向任何方向移动，并且关联的其他设备也可以改变方向。移动自组织网络是连续自配置的，没有固定的基础设施。

MANET 是一种高度动态和自主的拓扑结构，包含具有多个不同收发器的节点，可在单个或更大的网络中运行。MANET 是链路层之上的无线网络。所有这些特性使移动自组织网络在笔记本电脑、移动设备等应用中更受欢迎。

MANET 有四个应用，如下所述：

• 智能车载自组织网络 (InVANET) - 此网络使用人工智能来避免车辆碰撞、事故等。该网络能够智能地安全地引导车辆行驶。

• 车载自组织网络 - 车辆与车辆之间的通信网络作为节点。

• 基于互联网的 MANET - 这连接了固定的互联网网关节点和移动节点。

• 智能手机自组织网络 - 用于在没有任何固定蜂窝网络的情况下使用智能手机进行点对点通信。在这个网络中，所有节点都是平等的，因此任何人都可以离开通信而不会改变整个通信。它基于网状网络的概念。

移动自组织网络特性

• 在移动网络拓扑中，节点可以加入或离开网络，使其成为动态或活动的。

• 每个节点的自管理行为在多跳路由网络中发送或接收超出无线范围的消息。

• 在自发行为中，人为干预较少以配置网络。

• MANET 是移动的，并且具有较高的用户密度。

• 由于防火墙不存在，因此通过节点的分布式操作进行路由、安全和主机配置。

• 较低的功耗和内存使其成为轻量级设备的优势。

移动自组织网络问题

• 与有线网络相比，MANET 带宽有限，范围较小，容量较低。

• 自组织路由缺乏路由算法。拓扑结构是动态的，更新路由表频率低。

• 在传输过程中，一个节点可能会干扰另一个节点，并且可能会窃听到一个节点的传输，从而中断传输。

• 由于节点地理位置的变化，过时的路由会产生不必要的路由。这样就会影响路由表。

• 由于隐藏终端、节点碰撞和动态节点，自组织网络中的丢包率很高。

• 自组织网络容易受到多种安全威胁。

• 其他问题包括由于位置变化而导致的多播具有多个跳而不是单跳、能量受限、节点暴露问题。

车载自组织网络 (VANET)

此网络是 MANET 的应用。在这里，车辆充当节点，通过自组织网络连接以提高驾驶安全性和管理交通。VANET 的主要目标是提高道路安全，因为它涉及生命损失和经济损失。

VANET 的应用

• 安全应用 - 包括避免碰撞、获取弯道速度警告或车道速度警告信号以及交通管理。

• 用户应用 - 点对点共享服务、互联网连接以及车辆中的其他支付应用程序，用于信息娱乐。

• 生产力 - 节省时间、环境相关的运输和节省燃料，这对于提高车辆生产力是有效的，VANET 中的应用程序可以帮助解决这个问题。

与 VANET 相关的问题

在 VANET 部署之前需要解决的技术障碍方面的挑战 -

• 由于动态移动网络拓扑，网络管理很困难。

• 高峰时段交通拥堵导致网络碰撞。

• 缺乏安全性，以及对 VANET 使用的电磁波的环境影响。

人工智能用于车对车通信 (V2V)。V2V 是用于远距离自组织网络的汽车技术。

智能车载自组织网络 (InVANET)

基于蓝牙的自组织网络

蓝牙技术用于短距离互连或通信。移动设备、笔记本电脑等无线设备使用蓝牙自组织网络。

结论

自组织网络可以自由移动，无需任何固定基础设施。它易于安装任何小型或临时网络，并且没有接入点。在多跳网络中，节点充当路由器。无线网络是移动的、可靠的和健壮的，没有任何中央系统。

自组织网络可以与任何其他自组织网络协作，并且每个节点在其链路范围内具有平等的地位。

IEEE802.11 无线网络的操作始终在自组织网络中被提及。