WSN中的路由协议
- 格式:doc
- 大小:1.33 MB
- 文档页数:9
WSN中基于代价函数的机会路由协议【摘要】本文研究了在无线传感器网络(WSN)中基于代价函数的机会路由协议。
首先介绍了研究背景和研究意义,然后详细阐述了该协议的概念、设计原则和路由选择机制。
接着描述了针对该协议进行的仿真实验,并对其性能进行了评估。
最后总结了研究成果并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究,可以更好地理解和应用基于代价函数的机会路由协议来提高无线传感器网络的性能和效率。
【关键词】关键词:WSN(无线传感器网络)、机会路由协议、代价函数、路由选择机制、仿真实验、性能评估、研究总结、未来展望。
1. 引言1.1 研究背景在传统的路由协议中,节点通常选择最短路径或固定路径进行数据传输,忽略了节点之间的无线链路质量和网络拓扑的动态性。
而基于代价函数的机会路由协议可以根据实时的网络状态和链路质量动态选择最优的路由路径,实现了高效的数据传输和能源利用。
研究WSN中基于代价函数的机会路由协议具有重要意义。
通过深入研究和探索,可以提高WSN网络的性能和稳定性,优化能源消耗和数据传输效率,进而推动WSN技术在各个领域的应用发展。
1.2 研究意义基于代价函数的机会路由协议能够根据网络中节点之间的状态和环境条件调整路由路径,从而有效减少数据传输的延迟和能源消耗,提高网络的传输效率和可靠性。
基于代价函数的机会路由协议能够实现路由的动态调整,适应网络中节点运动、信道质量变化等实时情况,提高网络的适应性和灵活性。
基于代价函数的机会路由协议在网络拓扑结构优化、节点间通信质量改善等方面具有独特优势,能够为WSN的性能优化和应用拓展提供重要支持。
研究基于代价函数的机会路由协议在WSN中的应用具有重要的现实意义和学术价值,对WSN网络的发展和应用具有积极的推动作用。
2. 正文2.1 WSN中基于代价函数的机会路由协议的概念WSN中基于代价函数的机会路由协议是一种利用代价函数计算节点之间通信代价,从而实现高效路由选择的协议。
wsn路由协议的分类WSN(无线传感器网络)是由大量低功耗的无线传感器节点组成的网络,用于感知、采集和传输环境信息。
WSN路由协议是指在无线传感器网络中,节点之间进行通信和数据传输时所采用的路由方式和协议。
根据不同的路由方式和协议特点,WSN路由协议可以分为以下几类。
一、平面型路由协议平面型路由协议主要是将网络拓扑结构抽象为二维平面,将节点部署在平面上,通过节点之间的位置关系来确定路由路径。
常见的平面型路由协议有以下几种。
1. GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing):该协议通过节点的位置信息来进行数据包的路由选择,利用局部贪心算法选择下一跳节点,具有低能耗和高可靠性的优点。
2. GAF(Geographic Adaptive Fidelity):该协议根据节点的位置信息,动态调整节点的通信范围,从而实现网络中节点的负载均衡和能量均衡。
3. LAR(Location-Aided Routing):该协议通过节点的位置信息来进行数据包的路由选择,利用洪泛和反向路径设置机制来提高路由的效率和可靠性。
二、层次型路由协议层次型路由协议是将网络划分为不同的层次结构,每个层次有不同的路由策略和协议。
常见的层次型路由协议有以下几种。
1. LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy):该协议将网络节点划分为不同的簇,每个簇有一个簇头节点负责数据的聚集和转发,通过簇头节点和基站之间的通信来实现数据的传输。
2. TEEN(Threshold-sensitive Energy Efficient Sensor Network):该协议将网络节点划分为不同的阈值范围,节点根据自身能量水平选择合适的阈值范围进行数据的传输和路由选择。
3. MTE(Multicast Tree-based Energy):该协议通过构建多播树的方式进行数据传输,通过选择合适的多播树结构来实现能量的节约和路由的优化。
无线传感器网络中的路由协议技术教程无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由大量分布式的无线传感器节点组成的网络,用于实时监测、采集和传输环境信息。
在WSN中,节点之间的通信主要通过路由协议来实现。
路由协议技术是WSN中的关键技术,它决定了网络中数据的传输路径和流量控制方式,直接影响着网络的能效、延迟和可靠性。
在WSN中,路由协议技术有许多不同的分类和应用场景。
本文将从三个方面介绍WSN中常用的路由协议技术:平面协议、层次协议和基于地理信息的协议。
首先,平面协议是WSN中最简单和常见的路由协议技术。
它将所有节点视为平等的,没有特定的节点负责管理整个网络。
这种协议通常基于最短路径算法,如Dijkstra算法和Bellman-Ford算法,根据节点间的距离选择最优路径进行数据传输。
平面协议适用于节点数量较少、网络结构简单的情况。
然而,随着节点数量的增加,平面协议的能效会降低,因为节点之间的通信开销变得过大。
其次,层次协议是为了解决平面协议在大规模网络中的能效问题而提出的。
层次协议将网络划分为多个层次,每个层次由一个或多个节点组成。
其中,每个层次内的节点通过一定的规则进行通信,而不同层次之间的节点通过特定的节点进行交互。
常见的层次协议有LEACH和PEGASIS。
LEACH协议以划分的簇为基础,按照轮次的方式选择簇头节点,由簇头节点负责转发数据。
而PEGASIS协议则采用链式结构,每个节点只与其临近的节点直接通信。
层次协议充分利用了节点之间的空间和能量优势,使得网络能效得到显著提升。
最后,基于地理信息的协议是利用节点位置信息进行路由决策的一种技术。
WSN中的节点通常配备有GPS等定位设备,可以准确获取节点的地理位置。
基于地理信息的协议可以根据节点的位置来选择最优的路由路径,以减少数据传输的能耗。
例如,Greedy Perimeter Stateless Routing (GPSR)协议通过在网络中建立位置簇,选择最近的邻居节点作为下一跳节点,以最短路径转发数据。
WSN中基于代价函数的机会路由协议
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量的低能耗、分布式的无线传感器节点组成的网络系统,用于收集环境中的信息并将其传输到数据处理中心。
在WSN中,传感器节点通常是由有限的资源,如能量、计算能力和通信带宽。
机会路由协议(Opportunistic Routing Protocol)是指传感器节点在不确定节点之间的可靠连接时,通过选择机会节点进行数据传输的一种路由协议。
机会路由协议的核心思想是基于数据包的传输机会,而不是单一的最佳路径选择。
基于代价函数的机会路由协议是一种根据节点之间的代价计算进行数据包传输的机会路由协议。
每个节点根据邻居节点的代价值来选择最佳的机会节点,并将数据包传输到该节点,最终传输到目的地节点。
代价函数的选择对基于代价函数的机会路由协议的性能有重要影响。
一般来说,代价函数越小表示节点之间的传输代价越小,选择代价函数较小的机会节点更有可能提高数据包的传输效率。
除了代价函数的选择,基于代价函数的机会路由协议还需要考虑其他因素,如网络拓扑结构、能量消耗、时延等。
在设计基于代价函数的机会路由协议时,需要全面考虑这些因素,并进行合理的折衷和权衡。
WSN路由协议范文无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量的无线传感器节点组成的分布式传感器网络。
这些节点可以自主地感知环境,并将所测得的数据传输给基站或其他相邻节点。
WSN具有广泛的应用领域,包括环境监测、农业、医疗健康等。
在WSN中,路由协议起着关键的作用,它决定了节点之间如何进行数据传输和通信。
本文将介绍几种常见的WSN路由协议。
1. LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)LEACH协议是一种经典的基于集群的无线传感器网络路由协议。
它将节点根据能量水平划分为簇,每个簇由一个簇首节点负责管理。
LEACH协议采用轮流工作的方式,每一轮选举出新的簇首节点,并进行数据传输和聚合。
这种设计可以有效降低节点的能量消耗,延长网络的生命周期。
2. AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)AODV协议是一种源路由协议,被广泛应用于无线传感器网络中。
在AODV网络中,节点通过维护路由表来确定数据的传输路径。
当一个节点需要发送数据时,它会通过广播RREQ消息来寻找是否存在合适的路径,如果有,网络中的其他节点会回复RREP消息,形成有效的数据传输路径。
AODV协议具有实时性和适应性好的特点。
3. DSR(Dynamic Source Routing)DSR协议也是一种源路由协议,与AODV类似,但其路由发现机制有所不同。
在DSR网络中,每个节点维护一张路由缓存表,记录了到达其他节点的路由信息。
当节点需要发送数据时,它会通过查询缓存表来确定最佳的数据传输路径。
如果找不到合适的路由信息,节点会通过路径发现机制来获得新的路由信息。
DSR协议具有快速路由建立和路由维护的优势。
4. TPBF(Topology Control with Power-aware Backup Forwarding)TPBF是一种基于拓扑控制的路由协议,主要用于解决无线传感器网络中的链路异常和节点部分失效问题。
典型的WSN路由协议典型的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)路由协议有多种,其中包括基于层级结构的协议、基于分簇结构的协议、基于数据中心的协议等。
在以下文本中,我将详细介绍这些典型的WSN路由协议。
一、基于层级结构的协议基于层级结构的WSN路由协议通常将网络节点划分为多个层级,如根节点、中间节点和叶子节点。
这些协议的主要目标是将传感器节点的数据从低层级传输到高层级,从而实现对数据的收集和处理。
1. LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)LEACH是一种基于层级结构的分簇协议,采用随机方式选择簇首。
在LEACH中,各个节点根据能量水平选择成为簇首或普通节点。
簇首节点收集普通节点的数据并进行聚合,然后将聚合结果传输到基站。
2. HEED(Hybrid Energy Efficient Distributed Clustering)HEED是一种能量效率分簇协议,采用分布式方式选择簇首。
在HEED 中,每个节点通过计算能量、距离和节点密度等指标来选择簇首节点。
该协议通过平衡能量消耗和网络负载来延长网络寿命。
二、基于分簇结构的协议基于分簇结构的WSN路由协议将网络节点按照一定的规则划分为不同的簇,以便有效地管理和协调数据传输。
1. PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems)PEGASIS是一种能量有效的数据收集协议,在不选择簇首的情况下通过链式传输将数据传输到基站。
该协议通过最小化传输功率和距离来延长网络寿命。
2. SEP(Stable Election Protocol)SEP是一种能量稳定的分簇协议,通过轮流的方式选择簇首节点。
在SEP中,每个节点有一个能量阈值,当能量低于阈值时,节点将成为簇首并将其能量转移到其他节点上。
无线传感器网络的路由协议无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由大量分布式无线传感器节点组成的网络,用于感知环境、采集数据并传输给终端节点。
由于传感器节点资源有限,传统的路由协议在WSN中不适用。
因此,研究人员开展了大量的工作,提出了许多适用于WSN的路由协议。
以下是WSN常见的路由协议:基于平面的路由协议将传感器节点所处的平面划分为不同的区域,利用区域之间的连接关系进行数据传输。
其中一种经典的基于平面的路由协议是LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy),它基于分簇的思想将传感器节点分为不同的簇,每个簇有一个簇首节点负责数据聚合和传输。
基于层次的路由协议是WSN中常见的一种路由方式,它将节点组织成多个层次。
每个层次中的节点具有不同的功能和职责。
经典的基于层次的路由协议包括TEEN(Threshold-sensitive Energy Efficient Sensor Network)和PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems)。
基于多跳的路由协议允许节点通过中转节点将数据传输到目的节点,从而延长网络的传输范围。
常见的基于多跳的路由协议包括SPIN(Sensor Protocols for Information via Negotiation)和Directed Diffusion。
SPIN协议利用分布式算法对节点进行数据交换和传输,Directed Diffusion协议则通过沿着数据梯度传播的方式进行数据传输。
由于传感器节点能量有限,基于能量的路由协议非常重要。
这些协议通过考虑节点能量状态来决定数据传输路径,以延长网络的生命周期。
例如,E-SEP(Energy-Efficient Stable Election Protocol)、GEDIR (Gateway-Efficient, Deterministic and Energy-Aware Routing)和ENERGY-LL(Energy-Efficient, Low Latency Routing)都是基于能量的路由协议。
wsn路由协议的分类WSN(Wireless Sensor Network,无线传感器网络)是一种特定的无线网络,用于收集和传输环境数据。
在WSN中,多个传感器节点通过无线通信连接到一个中央节点,它们可以在自己的位置上收集环境信息。
WSN可以应用于环境监测、智能家居、工业控制等领域,它们的设计和部署需要考虑多种因素,包括能源消耗、网络传输协议、节点容量等。
在WSN中,路由协议是非常重要的组成部分。
它定义了网络中如何传输数据、如何路由数据和如何维护网络拓扑结构等问题。
下面我们来介绍WSN路由协议的分类。
一、层次路由协议层次路由协议是WSN中最常见的路由协议之一。
它将网络分为多个层次,每个层次由一组节点组成。
每层节点负责收集邻居节点的信息,将信息传递给上一层的节点。
最终将数据从最底层节点传递到中央节点。
层次路由协议具有灵活性和可扩展性,它可以适应大规模、复杂的WSN应用。
除此之外,由于每个节点只需要跟它的邻居节点通信,因此能源消耗比较低,寿命也比较长。
二、平面路由协议平面路由协议是一种比较简单的路由协议,它将所有节点都放在同一平面中。
平面路由协议将网络分为多个区域,每个区域由若干个节点组成。
在网络中,每个节点都有自己的地址,并且知道其周围节点的位置。
平面路由协议的特点是路由路径较短,能够降低网络延迟和能耗。
然而,平面路由协议缺乏对网络拓扑的全局视图,因此可能会导致路由路径不稳定或重复。
三、基于协同过滤的路由协议基于协同过滤的路由协议是一种新型的WSN路由协议。
它主要利用节点之间相似性来建立路由路径。
通过比较节点之间的通信频率和数据传输量,努力找到稳定的、可靠的节点组合。
基于协同过滤的路由协议能够最大程度地减少网络延迟和路由路径的复杂性,同时也能够有效降低能源消耗。
四、地理路由协议地理路由协议是一种基于节点位置的路由协议。
地理路由协议通常是基于两个节点之间的距离来定义路由路径。
具体来说,它使用节点GPS坐标或距离测量来确定节点之间的位置。
WSN的路由协议分类2011年11月07日14:03 来源:本站整理作者:秩名我要评论(0) 目前国内外科研人员已设计了多种面向WSN的路由协议,将其分为四类:以数据为中心的、分层次的、基于位置的、基于数据流模型和服务质量(QoS)要求的。
(1)以数据为中心的路由协议此类路由协议是基于查询和目标数据命名之上的,通过数据融合减少冗余的数据传输。
①Flooding协议和Gossiping协议:这是两个最经典和简单的传统网络路由协议,在Flooding协议中,节点产生或收到数据后向所有邻节点广播,数据包直到过期或到达目的地才停止传播。
该协议具有严重缺陷:内爆(implosiON),节点几乎同时从邻节点收到多份相同数据;交叠(overlap),节点先后收到监控同一区域的多个节点发送的几乎相同的数据;资源利用盲目(resource blindness),节点不考虑自身资源限制,在任何情况下都转发数据。
Gossiping协议是对Flooding协议的改进,节点将产生或收到的数据随机转发,避免了内爆,但增加了时延。
这两个协议不需要维护路由信息,也不需要任何算法,简单但扩展性很差。
②SPIN协议:SPIN(sensor protocols for inf°rmatlon vla negotiation)协议节点利用三种消息进行通信:数据描述ADV、数据请求REQ和数据DATA。
该协议以抽象的元数据对数据进行命名,命名方式没有统一标准。
节点产生或收到数据后,用包含元数据的ADV 消息向邻节点通告,需要数据的邻节点用REQ消息提出请求,然后将DATA消息发送到请求节点。
该协议的优点是ADV消息减轻了内爆问题;通过数据命名解决了交叠问题;节点根据自身资源和应用信息决定是否进行ADV通告,避免了资源利用盲目问题;与Flooding 协议和Gossiping协议相比,有效地节约了能量。
其缺陷是:SPIN的广播机制不能保证数据的可靠传送,当产生或收到数据的节点的所有邻节点都不需要该数据时,将导致数据不能继续转发,以致较远节点无法得到数据;而当某sink点对任何数据都需要时,其周围节点的能量容易耗尽。
WSN中的路由协议主讲:彭菊萍组员:马小龙、任海英、王玉龙班级:兰州大学2008级计算机技术班PPT构成1、WSN的体系结构2、路由协议的定义3、WSN的特点及对路由设计的影响4、路由协议的关键问题分析5、路由协议的分类6、典型路由协议一、WSN的体系结构Node有四个基本组件构成sensing unitprocessing unitTransceiver unitpower unit可能有的取决于应用程序需要的组件location finding system:许多路由技术和传感任务需要精确获悉节点位置power generator:在特定状况下需要提供长时间的电源支持Mobilizer:需要移动节点到另一个地方执行指定的任务The sensor networks protocol stackphysical layer 实现简单、强壮的数据调制,发送、接收MAC层考虑节点的通信环境噪声和节点的移动,且需要降低能量消耗,最小化和邻居节点的广播冲突.负责数据成帧,帧检测,媒体访问控制和差错控制network layer 路由生成和路由选择transport layer 数据流传输控制,是保证通信服务质量的重要部分application layer 根据传感任务的不同,可以建立不同的applicationpower management plane 管理传感器节点如何使用能源,各个协议层都要考虑节省mobility management plane 监测并注册传感器节点的移动,维护到汇聚节点的路由,使node能动态跟踪其邻居节点的位置task management plane 在一个给定的区域内平衡和调度监测任务二、路由协议路由协议是WSN的关键技术之一,它负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点主要包括两个方面的功能:寻找源节点和目的节点的优化路径将数据分组沿着优化路径正确转发与有线网络和蜂窝式无线网络不同,WSN中没有基础设施和全网统一的控制中心在这种无中心的环境下,路由可以看成分布式地获取网络拓扑信息,以一定准则计算路径并对路径进行维护的过程。
三、WSN的特点及对路由设计的影响网络特点是路由设计的主要依据,对网络特点的分析是进行协议设计的前提无线传感网络中,网络业务的最大特点是具有明显的方向性。
为了实现信息采集的目的,WSN的网络业务大都发生在数据汇聚节点(sink)和普通的传感器节点之间,包括sink节点到传感器节点的下行业务(如查询指令下达)和传感器节点到sink的上行业务(如采集信息的回传)传感器节点之间的横向业务所占比例较小,主要是网络的控制信息和网内信息处理所需要的信息。
无线传感器网络的一个基本理念是以大量低成本节点组网,通过节点之间的协作获得比单一的高精度、高可靠性和高成本的传感器更好的信息采集效果。
单个传感器低能量和不可靠是无线传感器网络固有的,将对协议设计产生较大影响。
从对路由协议设计影响的角度,归纳WSN的特点1、形式多样的信息报告模式WSN中信息报告模式分三类:a.事件触发:节点采集信息后判断,若超过一定的阈值,则认为发生了某种事件,需要立即上报,如用于预警的WSNb.周期的:节点定期把采集到的信息报告给sink。
如野生动植物和环境监测WSNc.基于查询:node不主动向sink上报采集到的信息,而是等待用户查询,根据用户需要反馈信息。
d.混合模式:前三种的综合。
如智能交通的WSN不同的信息报告模式影响路由的触发机制a.事件触发模式:从节能的角度,按需建立路由更恰当b.周期报告模式:采用先应式的方法建立路由更加合适c.基于查询模式:查询信息的本身就可以辅助建立路由2、多对一和一对多为主的业务模式WSN的主要业务是传感器节点把采集到的信息传给sink和sink向WSN下达查询命令,这是典型的多对一和一对多的模式。
为了支持这种通信模式,WSN中很多路由协议建立具有树状结构的路由此外还有“地域多播(geocast)”的业务模式WSN中,用户可能对一个地理信息区域内的信息感兴趣,因此需要把查询和命令发送到该区域内的所有节点。
以洪泛方式可以支持这种业务,但是开销太大。
针对这种模式设计了以下一些路由协议:LBM:基于位置的多播协议Voronoi diagram and convex hull based geocasting and routing:基于Voronoi图和基于凸包的地域多播协议GEAR: geographical and energy aware routing3、数据为中心的设计理念把WSN看成是一个大型的数据库,用户关心的是从这里得到什么信息,而不关心数据库中的哪个元素(node)提供了该信息该理念对网络层的一个重要影响是节点的地址分配一般情况下没必要为每个node分配全局唯一地址,node描述信息产生时间,地点和内容即可,统一编址,对大规模WSN开销过大特定情况,节点ID和位置具有一定绑定关系,可用ID代替位置。
如工业检测WSN 从实现多跳通信的角度,需要在局部标识不同的节点。
该理念还影响分组转发的过程:WSN中,原始数据可能存在一定的冗余,在满足信息采集的要求前提下,可以在数据转发过程中对其进行修改,甚至把多个分组合并成一个分组,从而降低能耗4、动态变化的网络拓扑大部分的WSN中节点并不移动,造成网络拓扑变化的主要原因是节点的失效和存在不可靠性、非对称链路。
为了节能和延长网络寿命,需要对网络进行休眠调度,会在一定程度上增加网络拓扑的动态性。
在有些WSN中为了弥补节点失效造成的性能损失,进行再布设(re-deployment),也会使网络拓扑发生变化。
有些WSN中的节点是可移动的,如医疗监测WSN,候鸟迁徙WSN,网络拓扑变化比较快5、能量受限、结构简单的节点Node大都由电池供电,电池体积小,能量有限且难以更换,许多场合需要WSN连续工作数年甚至更长。
Node结构简单,存储、处理、通信能力低,单个节点可靠性差。
要求协议尽可能简单,具有容错性6、密集布设的大规模网络WSN通常密集布设大量节点,节点数量达到成千甚至上万。
同时节点的密度也很高,有的情况下可以达到20个/m³这些使得协议的可扩展性变得十分重要四、路由协议的关键问题分析1、能量有效性提高能量有效性是WSN从硬件设计到软件开发都必须考虑的问题。
从路由协议设计的角度有两种思路提高能量有效性:A 节能:寻找节能路由,减少路由建立和维护的控制开销,提高路由可靠性B 能耗均衡:从空间上调度能量资源,使网络中节点能量均衡消耗2、可扩展性可扩展性是指网络的性能不随着网络中节点的数量增加而有明显的下降两类重要策略:A 分层路由:网络分成若干层,低一层的群首构成高一层的网络。
节点地位不同,首为局部控制中心,负责群内路由、信道接入、休眠调度等;大多数节点作为群成员其操作相对简单,控制开销较低B 地理路由:地理位置信息实际上体现节点间相对拓扑关系,利用这一信息路由能很大程度上降低用于收集拓扑信息付出的开销,提高协议的可扩展性地理路由使用的前提是节点能获得自己和目的节点的地理位置信息对于节点有移动性,任意两个节点之间都可能进行通信的网络,为获得目的节点位置信息需不断更新位置信息,开销较大,地理路由的优势就不明显3、数据传输可靠性数据传输的可靠性直接关系到WSN是否能给用户提供准确、全面和可靠的信息,而WSN中节点无线通信能力弱,应用环境复杂,实际的链路质量比较低。
如何保证数据传输的可靠性是WSN路由设计中的一个关键问题影响WSN数据传输可靠性原因:A、无线信道上的碰撞导致分组无法正确接收B、节点故障使路由不可用,导致分组丢失C、链路不可靠,导致分组传输出错或丢失路由协议的解决策略:A、建立多路径路由:①建立信源节点到目标节点的多条路径,选择最优路径作为主路径,其他路径为备份②使用多条路径发送原始分组的多个副本,即使其中一些传输丢失也不会影响端到端的可靠性B、选择可靠链路五、路由协议的分类几十种WSN路由协议,未统一分类标准一种分类方法(5类):1、基于聚簇的路由协议LEACH, PEGASIS, TEEN等2、基于地理位置的路由协议基于地理位置的距离贪心路由协议,基于地理位置的角度贪心路由协议,GEM,MAP,LCR等3、以数据为中心的路由协议DD,Rumor-routing,TTDD,支持查询的近似路由算法等4、能量感知路由协议Energy aware routing,GEAR,等5、容错路由协议建立多条路径,重复传输数据包,基于编码的机会路由协议(MORE)等六、典型的路由协议分析1、泛洪路由(Flooding)扩散法(Flooding)是一种传统的网络路由协议,不需要知道网络拓扑结构和使用任何路由算法协议内容:一节点S希望发送一块数据给节点D,节点S首先通过网络将数据副本传送给它的每一个邻居节点,每一个邻居节点又将其传输给各自的每一个邻居节点,除了刚刚给它们发送数据副本的节点S外。
如此继续下去,直到将数据传输到目标节点D为止或者为该数据所设定的生命期限(在传感器网络里面通常定义为最大跳数)变为零为止或者所有节点拥有此数据副本为止。
洪泛路由(Flooding)的优点:①实现简单②不需要为保持网络拓扑信息和实现复杂的路由发现算法而消耗计算资源③适用于健壮性要求高的场合。
洪泛路由(Flooding)的不足:①存在信息爆炸(Implosion)问题,即出现一个节点可能得到一个数据多个副本的现象②出现部分重叠(Overlap)现象,如果处于同一观测环境的两个相邻同类传感器节点同时对一个事件作出反应,二者采集的数据性质相同,数值相近,那么,这两个节点的邻居节点将收到双份数据副本③盲目使用资源,即扩散法不考虑各节点能量可用状况因而无法作出相应的自适应路由选择。
洪泛路由(Flooding)的应用情况:①网络资源过于浪费,实际很少直接采用②具有极好的健壮性,可用于军事应用③作为衡量标准评价其它路由算法2、Gossiping路由协议:Gossiping协议是对Flooding协议的改进,节点将产生或收到的数据随机转发给一个或者若干个相邻节点,避免了内爆,但增加了时延,且无法避免重叠问题。
3、SPIN协议(sensor protocol for information via negotiation)SPIN是最早的以数据为中心的自适应路由协议,通过协商机制来解决洪泛算法中的“内爆”和“重叠”问题,节省了能量的消耗。
a.为了避免出现扩散法的信息爆炸问题和部分重叠现象,传感器节点在传送数据之前彼此进行协商,协商制度可确保传输有用数据b.节点间通过发送元数据(即描述传感器节点采集的数据属性的数据,meta-data),而不是采集的整个数据进行协商。