在接近開關(guān)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層中的路由協(xié)議非常重要。網(wǎng)絡(luò)層主要的目標注是尋找用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效路由的建立和可靠的數(shù)據(jù)傳輸方法，從而使網(wǎng)絡(luò)壽命最長。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有幾個不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點，因此它的路由非常有挑戰(zhàn)性。首先，由于節(jié)點眾多，不可能建立一個全局的地址機制;其次，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流有顯著的冗余性，因此可以利用數(shù)據(jù)聚合來提高能量和帶寬的利用率;第三，節(jié)點能量和處理存儲能力有限，需要精細的資源管理;最后，由于網(wǎng)絡(luò)拓撲變化頻繁，需要路由協(xié)議有很好的魯棒性和可擴展性。從可以獲得的文獻資料來看，目前接近開關(guān)傳感器網(wǎng)絡(luò)基本處于起步階段，從具體應(yīng)用出發(fā)，根據(jù)不同應(yīng)用對接近開關(guān)傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種特性的敏感度不同，大致可將路由協(xié)議分為4種。
1、能量感知路由協(xié)議。高效和網(wǎng)絡(luò)能量是傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的一個顯著特征，早期提出的一些傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議往往僅考慮了能量因素。為了強調(diào)高效利用能量的重要性，在此將它們劃分為能量感知路由協(xié)議。能量感知路由協(xié)議從數(shù)據(jù)傳輸中的能量消耗出發(fā)，討論最優(yōu)能量消耗路徑以及最長網(wǎng)絡(luò)生存期等問題。
2、基于查詢的路由協(xié)議。在諸如環(huán)境檢測、戰(zhàn)場評估等應(yīng)用中，需要不斷查詢接近開關(guān)傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)，匯聚節(jié)點發(fā)出任務(wù)查詢命令，接近開關(guān)傳感器節(jié)點向查詢節(jié)點報告采集的數(shù)據(jù)。在這類應(yīng)用中，通信流量主要是查詢節(jié)點和接近開關(guān)傳感器節(jié)點之間的命令和數(shù)據(jù)傳輸，同時接近開關(guān)傳感器節(jié)點的采樣信息在傳輸路徑上通常要進行數(shù)據(jù)融合，通過減少通信流量業(yè)節(jié)省能量。
3、地址位置路由協(xié)議。在諸如目標注跟蹤類應(yīng)用中，往往需要喚醒距離跟蹤目標最近的接近開關(guān)傳感器節(jié)點，以得到關(guān)于目標的更精確位置等相關(guān)信息。在這類應(yīng)用中，通常需要知道目的節(jié)瞇的精確或者大致地址位置。把節(jié)點的位置作為路由選擇的依據(jù)，不僅能夠完成節(jié)點路由功能，還可以降低系統(tǒng)專門維護路由協(xié)議的能耗。
4、可靠的路由協(xié)議。接近開關(guān)傳感器網(wǎng)絡(luò)的某些應(yīng)用對通信的服務(wù)質(zhì)量有較高要求，如可靠性和實時性等。而在接近開關(guān)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，鏈路的穩(wěn)定性難以保證，通信信道質(zhì)量比較低，拓撲變化比較頻繁，要實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證，需要設(shè)計相應(yīng)的可靠的路由協(xié)議。 |
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