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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 1．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議特點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則 與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有以下特點(diǎn)： （1）能量優(yōu)先無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 1．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議特點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則 與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有以下特點(diǎn)： ?。?）能量優(yōu)先無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 1．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議特點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則 與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議具有以下特點(diǎn)： ?。?）能量優(yōu)先 由于節(jié)點(diǎn)的能量有限，因此需要考慮
2、節(jié)點(diǎn)的能量消耗以及網(wǎng)絡(luò)能量均衡使用的問題?！ 。?）基于局部拓?fù)湫畔ⅰ 」?jié)點(diǎn)只能獲取局部拓?fù)湫畔⑶屹Y源有限，需要實(shí)現(xiàn)簡單高效的路由機(jī)制。 ?。?）以數(shù)據(jù)為中心 傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包含多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)到少數(shù)匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流，按照對感知數(shù)據(jù)的需求、數(shù)據(jù)通信模式和流向等，以數(shù)據(jù)為中心形成信息的轉(zhuǎn)發(fā)路徑?！ 。?）應(yīng)用相關(guān) 傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境千差萬別，需要針對每一個(gè)具體應(yīng)用的需求，設(shè)計(jì)與之適應(yīng)的特定路由機(jī)制?！ 「鶕?jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的特點(diǎn)，現(xiàn)階段WSN路由協(xié)議設(shè)計(jì)要遵從如下原則： （1）能量利用率優(yōu)先考
3、慮 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以節(jié)能為目標(biāo)，采用各種方式減少通信消耗，延長WSN的生存時(shí)間。 ?。?）數(shù)據(jù)為中心 以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議要求采用基于屬性的命名機(jī)制，某個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障并不會影響整個(gè)協(xié)議的運(yùn)行，提高了網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)健性?！ 。?）不影響傳感器節(jié)點(diǎn)探測精度條件下的數(shù)據(jù)聚合 通過數(shù)據(jù)聚合，將多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)綜合成有意義的信息，提高了感知信息的準(zhǔn)確性，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)的強(qiáng)健性?！ 。?）實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)定位和目標(biāo)追蹤 通過節(jié)點(diǎn)定位，達(dá)到路由決策的目的，同時(shí)降低整個(gè)系統(tǒng)的能量消耗，提高系統(tǒng)的生存時(shí)間。 2．無
4、線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類基本上延續(xù)了傳統(tǒng)Adhoc網(wǎng)的分類方法，根據(jù)不同的角度可以進(jìn)行不同的分類?！ ∪绺鶕?jù)路由發(fā)現(xiàn)策略、網(wǎng)絡(luò)管理的邏輯結(jié)構(gòu)、路由的發(fā)現(xiàn)過程等進(jìn)行劃分。 根據(jù)路由發(fā)現(xiàn)策略的角度可分為主動路由和被動路由兩種類型： ?。?）主動路由 也叫表驅(qū)動（TableDriven）路由，節(jié)點(diǎn)通過周期性地廣播路由信息分組，交換路由信息，主動發(fā)現(xiàn)路由。節(jié)點(diǎn)必須維護(hù)去往全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的路由?！ ?yōu)點(diǎn)是當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)，只要去往目的節(jié)點(diǎn)的路由存在，所需的延時(shí)就
5、會很小; 缺點(diǎn)是需要花費(fèi)較大開銷，盡可能使得路由更新能夠緊隨當(dāng)前拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，浪費(fèi)了一些資源來建立和重建那些根本沒有被使用的路由?！ 。?）被動路由 也叫按需（OnDemand）路由，被動路由協(xié)議沒有必要維護(hù)去往其他所有節(jié)點(diǎn)的路由。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分組的傳輸請求，被動地搜索從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由。當(dāng)沒有分組傳遞請求時(shí)，路由器處于靜默狀態(tài)，并不需要交換路由信息。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由表內(nèi)容按需建立，它可能僅僅是整個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息的一部分?！ ?yōu)點(diǎn)是不需要周期性的路由信息廣播，節(jié)省了一定的網(wǎng)絡(luò)資源； 缺點(diǎn)是發(fā)送數(shù)
6、據(jù)分組時(shí)，如果沒有去往目的節(jié)點(diǎn)的路由，數(shù)據(jù)分組需要等待因路由發(fā)現(xiàn)引起的延時(shí)?！ 「鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)管理的邏輯結(jié)構(gòu)可將路由協(xié)議分為平面路由和分層結(jié)構(gòu)路由兩類： （1）平面路由 網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)在路由功能上地位相同，沒有引入分層管理機(jī)制?！ ?yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中沒有特殊節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)流量均勻地分散在網(wǎng)絡(luò)中，路由算法易于實(shí)現(xiàn); 缺點(diǎn)是可擴(kuò)展性小，在一定程度上限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。 ?。?）分層路由 采用簇的概念對傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行層次劃分，若干個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)簇，每一個(gè)簇有一個(gè)簇首，簇與簇之間可以通過網(wǎng)關(guān)通信?！ 【W(wǎng)關(guān)可以是簇首
7、也可以是其他簇成員，網(wǎng)關(guān)之間的連接構(gòu)成上層骨干網(wǎng)，所有簇間通信都通過骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)。分層路由協(xié)議包括成簇協(xié)議、簇維護(hù)協(xié)議、簇內(nèi)路由協(xié)議和簇間路由協(xié)議四個(gè)部分?！ 〕纱貐f(xié)議解決如何在動態(tài)分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使移動傳感器節(jié)點(diǎn)高效地聚集成簇，它是分層路由協(xié)議的關(guān)鍵?！ 〈鼐S護(hù)協(xié)議要解決在節(jié)點(diǎn)移動過程中的簇結(jié)構(gòu)維護(hù)，其中包括移動節(jié)點(diǎn)退出和加入簇，簇的產(chǎn)生和消亡等功能。 分層路由協(xié)議比較適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，但成簇過程會產(chǎn)生一定的能源消耗，如何產(chǎn)生有效的簇類是這種路由方法的關(guān)鍵?！ 「鶕?jù)路由的發(fā)現(xiàn)過程可以分為以數(shù)據(jù)
8、為中心的路由協(xié)議和以位置信息為中心的路由協(xié)議兩類： ?。?）以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議 對數(shù)據(jù)用特定的描述方式命名，數(shù)據(jù)傳送基于數(shù)據(jù)查詢并依賴數(shù)據(jù)命名，所有的數(shù)據(jù)通信都限制在局部范圍內(nèi)。通信不再依賴特定的節(jié)點(diǎn)，而是依賴于網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，從而減少了網(wǎng)絡(luò)中大量傳送的重復(fù)冗余數(shù)據(jù)，降低了不必要的開銷，從而延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期?！ 。?）以位置信息為中心的路由協(xié)議 利用節(jié)點(diǎn)的位置信息，把查詢或者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給需要的地區(qū)，從而縮減數(shù)據(jù)的傳送范圍。許多傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議都假設(shè)節(jié)點(diǎn)的位置
