無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)匯聚的路由

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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)匯聚的路由彭剛%曹元大%鐘偉軍%孫利民!（%北京理工大學計算機系，北京%"""-%）（!中科院軟件所多媒體和網(wǎng)絡(luò)研究中心，北京%"""-"）3456/7：890::60:;%!+$<=5摘要提出了一種針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，該路由采用最小傳輸成本生成樹的數(shù)據(jù)匯聚機制。具體方法是首先將傳感區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)傳送給傳感區(qū)域內(nèi)離匯聚點最近的節(jié)點，將這些數(shù)據(jù)進行匯聚操作后，將匯聚的結(jié)果通過最短路徑傳遞給網(wǎng)絡(luò)匯聚點。仿真結(jié)果顯示，采用最小傳輸代價生成樹的路由協(xié)議能減少數(shù)據(jù)傳輸量#">4-">，并具有較小的傳輸時延。關(guān)鍵詞傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚以數(shù)

2、據(jù)為中心路由最小傳輸代價生成樹文章編號%""!4-((%4（!""#）%!4""%!4"(文獻標識碼?中圖分類號@A(B(!"#$%&’"()*$*+’’,-’*$%"&(",.%,-/-001-&0",2-$3",405-&’6*&’78*"9#*&:*7;<"&’.-%=#&71#&>%?%&@（%C986DE590E=FG=58HE9DI

3、9/K/0:%"""-"）+A0$,*B$：?D=HE/0:8D=E=<=7F=DO/D979...90.=D09EO=D1.O6.8D=8=.92$@M98D=E=<=7H.92626E66::D9:6E/=0.

4、E/=00=29，EM90.902.EM96::D9:6PE/=0/0F=D56E/=0E=EM9./0167=0:EM9.M=DE9.E86EM$3Q89D/590E67D9.H7E..M=OEM6EEM926E6D=HE/0:8D=E=<=7<60<6H.9D=H:M7N#">’-">F9O9DED60.5/../=0.6026R/E.M=DE9DED60.5/../=02976N$C-D3",:0：O/D979...90.=D09EO=D1.，26E66::D9:6E/=0，26E64<90ED/

5、600/0:ED99%引言傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)是一種以地址為中心的路由技術(shù)，它隨著傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、通信技術(shù)和半導體與是在兩個可尋址的節(jié)點對之間尋找最短路由。而傳感器網(wǎng)絡(luò)的微機電系統(tǒng)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，具有感知、計算存儲和通信路由是一種以數(shù)據(jù)為中心的路由，目的是尋找多個源節(jié)點到一能力的微型傳感器開始出現(xiàn)在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和宇航各個領(lǐng)個匯聚節(jié)點的路徑，采用網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)匯聚，實現(xiàn)冗余數(shù)據(jù)的合并。定向擴散就是一種十分有效的以數(shù)據(jù)為中心的路由技術(shù)&-)，它域。無線傳感器節(jié)點是集傳感器執(zhí)行器、控制器和通信裝置于一體的嵌入式設(shè)備。由這些微型傳感器構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用面向應(yīng)用

6、的網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)處理。由于無線傳輸一個字節(jié)所消耗能夠?qū)崟r監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種監(jiān)測對象信的電能比計算一個字節(jié)所消耗的電能要高幾個數(shù)量級，因此采息，并對這些信息進行處理，傳送給需要這些信息的用戶&%’()。用了數(shù)據(jù)匯聚技術(shù)的定向擴散可以節(jié)省大量的電能。傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事偵察、環(huán)境信息檢測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康監(jiān)護、建筑與家居、工業(yè)生產(chǎn)控制以及商業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊!路由算法的應(yīng)用前景&*，#)。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)大多都是從多個源節(jié)點傳遞到一個傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，有著獨有的特點。無線傳感匯聚節(jié)點（./01）。一個通常的方法就是在多個源節(jié)點和匯聚節(jié)器網(wǎng)絡(luò)面臨的主要技術(shù)挑

7、戰(zhàn)是在資源受限的條件下完成感知、點之間構(gòu)建一個路由樹，通過該路由樹可實現(xiàn)兩個功能：將查通信和控制功能。這些限制主要包括：有限的能量供應(yīng)、有限的詢請求傳遞給網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點；提供一個或多個路徑將數(shù)據(jù)計算能力、有限的存儲空間和有限的通信能力。從多個源傳感節(jié)點傳遞到匯聚點。因此，以往針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所提出的一些路由協(xié)議對傳感器在基于樹的路由策略中，匯聚節(jié)點廣播一個消息，要求其網(wǎng)絡(luò)并不適用，需要采用新的的技術(shù)。它傳感器節(jié)點來構(gòu)建一個路由樹，在此消息中，指明了它的/2為了盡量延長資源受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命期，一個十分號和等級（即到匯聚點的距離，開始值為