【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合的宅溫，也可以遙控電飯鍋、微波爐、電冰箱、電話機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、電腦等家電，按照自己的意愿完成相應(yīng)的煮飯、燒菜、查收電話留言、選擇錄制電視和電臺(tái)節(jié)目以及下載網(wǎng)上資料到電腦中等工作，也可以通過(guò)圖像傳感設(shè)備隨時(shí)監(jiān)控家庭安全情況。5. 建筑物狀態(tài)監(jiān)控美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的環(huán)境工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)家們采用傳感器網(wǎng)絡(luò)，讓大樓、橋梁和其他建筑物能夠自身感覺(jué)并意識(shí)別它們本身的狀況．使得安裝了傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能建筑自動(dòng)告訴管理部門(mén)它們的狀態(tài)信息，并且能夠自動(dòng)按照優(yōu)先級(jí)來(lái)進(jìn)行一系列自我修復(fù)工作。未來(lái)的各種摩天大樓可能就會(huì)裝備這種類似紅綠燈的裝置，從而建筑物可以自動(dòng)告訴人們當(dāng)前是否安全、穩(wěn)固程度如何等信息。以上列舉了西方發(fā)達(dá)國(guó)家在無(wú)線傳感器方面的幾種主要應(yīng)用，當(dāng)然，在其它的一些方面也得到了不同程度的應(yīng)用，例如空間探索等。 本次探討和研究的意義由引言可知無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在今天的中國(guó)應(yīng)該還是一個(gè)比較新穎的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。它涉及眾多學(xué)科，我個(gè)人認(rèn)為將成為 IT 領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。8無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作的感知、采集、和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對(duì)象和觀察者構(gòu)成了傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將邏輯上的信息世界和客觀上的物理世界融合在一起，改變?nèi)祟惡妥匀唤绲慕换シ绞?。因此它無(wú)論是在國(guó)家安全，還是國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸方面均有著廣闊的應(yīng)用前景。未來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將向天、空、海、陸、地下一體化綜合傳感器網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，最終將成為現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界的接口，深入到人們生活的各個(gè)層面，像互聯(lián)網(wǎng)一樣改變?nèi)藗兊纳罘绞?。美?guó)商業(yè)周刊在預(yù)測(cè)未來(lái)技術(shù)發(fā)展的報(bào)告中，分別將 WSN 列為 21 世紀(jì)最有影響的 21 項(xiàng)技術(shù)和改變世界的 10 大技術(shù)之一。由此可見(jiàn)研究 WSN 將是一件很有意義且時(shí)髦的工作 ，在引言中我們就可以發(fā)現(xiàn)，盡管我們中國(guó)的前輩們進(jìn)行了卓有成效的工作，但相對(duì)美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，特別是在應(yīng)用上。我作為一個(gè)后來(lái)者，本著能力學(xué)識(shí)有限，旨在學(xué)習(xí)、探索、發(fā)現(xiàn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要學(xué)習(xí)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。其中網(wǎng)絡(luò)層的路由協(xié)議決定監(jiān)測(cè)信息的傳輸路徑；數(shù)據(jù)鏈路層的介質(zhì)訪問(wèn)控制用來(lái)構(gòu)建底層的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，控制傳感器節(jié)點(diǎn)的通信過(guò)程和工作模式。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議不僅關(guān)心單個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗．更關(guān)心整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量的均衡消耗．這樣才能延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存期。同時(shí)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)為中心的，這在路由協(xié)議中表現(xiàn)得最為突出，每個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)9有必要采用全網(wǎng)統(tǒng)—的編址，選擇路徑可以不用根據(jù)節(jié)點(diǎn)的編址．更多的是根據(jù)感興趣的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)源到匯聚節(jié)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。目前提出了多種類型的傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，如多個(gè)能量感知的路由協(xié)議，定向擴(kuò)散和謠傳路由等基于查詢的路由協(xié)議，GEAR 和 GEM 等基于地理位置的路由協(xié)議，SPEED 和ReInForM 等支持 QoS 的路由協(xié)議。在這么多的路由協(xié)議中，我主要精力放在了能量感知路由協(xié)議上，也就是祈求在這個(gè)點(diǎn)上能得到一些自己的發(fā)現(xiàn)。后面的相關(guān)章節(jié)將會(huì)提出一些個(gè)人觀點(diǎn)和看法，有些可能有失偏頗，望各位老師指正。 本文的內(nèi)容安排第一章 緒論 包括引言，發(fā)展歷程，研究的意義和論文結(jié)構(gòu)分析；第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述 包括傳感器網(wǎng)絡(luò)體系的結(jié)構(gòu)、特征和關(guān)鍵技術(shù)；第三章 路由協(xié)議 ，將全面分析能量路由協(xié)議，針對(duì)它提出了一種簡(jiǎn)單完整的處理辦法，并通過(guò)分析比較兩種實(shí)用的能量路由協(xié)議得出了一些有用的發(fā)現(xiàn)； 第四章 本文的重點(diǎn)：路由算法的能量?jī)?yōu)化及分析方法 包括能量模塊改進(jìn)，協(xié)議性能評(píng)價(jià)，和DEER算法；第五章 路徑耗能最小的路由模擬 包含通過(guò)C語(yǔ)言環(huán)境模擬結(jié)果第六章 結(jié)論 10第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 21 所示，傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)(sensor node)、匯聚節(jié)點(diǎn) (sink node)和管理節(jié)點(diǎn)。大量傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域(sensor field)內(nèi)部或附近，能夠通過(guò)自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過(guò)程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過(guò)多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)。用戶通過(guò)管理節(jié)點(diǎn)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測(cè)任務(wù)以及收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。 用戶 監(jiān)測(cè)區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)匯聚節(jié)點(diǎn)E C D B A11 傳感器節(jié)點(diǎn) 圖 21 傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理器模塊、無(wú)線通信模塊和能量供應(yīng)模塊四部分組成，如圖 22 所示。傳感器模塊負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理器模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的操作，存儲(chǔ)和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)；無(wú)線通信模塊負(fù)責(zé)與其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn)行所需的能量，通常采用微型電池。 圖 22 傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu) 傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)的深入研究，研究人員提出了多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上的協(xié)議 傳感器模塊 處理器模塊 無(wú)線通信模塊傳感器AC/DC處理器存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)MAC 收發(fā)器 能 量 供 應(yīng) 模 塊12棧。這個(gè)協(xié)議錢(qián)包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧的五層協(xié)議相對(duì)應(yīng)。另外，協(xié)議棧還包括能量管理平臺(tái)、移動(dòng)管理平臺(tái)和任務(wù)管理平臺(tái)。這些管理平臺(tái)使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠按照能源高效的方式協(xié)同合作。 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征 與現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 無(wú)線自組網(wǎng)(mobile adhoc work)是一個(gè)由幾十到上百個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的、采用無(wú)線通信方式的、動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的多跳的移動(dòng)性對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。其目的是通過(guò)動(dòng)態(tài)路由和移動(dòng)管理技術(shù)傳輸具有服務(wù)質(zhì)量要求的多媒體信息流。通常節(jié)點(diǎn)具有持續(xù)的能量供給。傳感器網(wǎng)絡(luò)雖然與無(wú)線自組網(wǎng)有相似之處，但同時(shí)也存在很大的差別。傳感器網(wǎng)是集成了監(jiān)測(cè)、控制以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬(wàn)） ，節(jié)點(diǎn)分布更為密集；由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障；環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是不動(dòng)的。另外，傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等都十分有限。傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效利用，這也是傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的最重要的區(qū)別之一。13 傳感器節(jié)點(diǎn)的限制 傳感器節(jié)點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，存在一些現(xiàn)實(shí)約束。 1. 電源能量有限。 傳感器節(jié)點(diǎn)體積微小，通常攜帶能量十分有限的電池。 2. 通信能力有限 3. 計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限 傳感器節(jié)點(diǎn)是一種微型嵌入式設(shè)備，要求它價(jià)格低功耗小，這些限制必然導(dǎo)致其攜帶的處理器能力比較弱，存儲(chǔ)器容量比較小。 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 1. 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò) 2. 自組織網(wǎng)絡(luò)在傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通常情況下傳感器節(jié)點(diǎn)被放置在沒(méi)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地方。傳感器節(jié)點(diǎn)的位置不能預(yù)先精確設(shè)定，節(jié)點(diǎn)之間的相互鄰居關(guān)系預(yù)先也不知道，如通過(guò)飛機(jī)播散大量傳感器節(jié)點(diǎn)到面積廣闊的原始森林中．或隨意放置到人不可到達(dá)或危險(xiǎn)的區(qū)域。這樣就要求傳感器節(jié)點(diǎn)具有自組織的能力，能夠自動(dòng)進(jìn)行配置和管理，通過(guò)拓?fù)淇刂茩C(jī)制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自動(dòng)形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在傳感器網(wǎng)絡(luò)使用過(guò)程中，部分傳感器節(jié)點(diǎn)由于能量耗盡或環(huán)境因素造成失效，也有一些節(jié)點(diǎn)為了彌補(bǔ)失效節(jié)點(diǎn)、增加監(jiān)測(cè)精度而補(bǔ)充到網(wǎng)絡(luò)中，這樣在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)就動(dòng)態(tài)地增加或減少，從而使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)14構(gòu)隨之動(dòng)態(tài)地變化。傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織性要能夠適應(yīng)這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。3. 動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能因?yàn)橄铝幸蛩囟淖儯孩侪h(huán)境因素或電能耗盡造成的傳感器節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或失效；②環(huán)境條件變化可能造成無(wú)線通信鏈路帶寬變化，甚至?xí)r斷時(shí)通；⑦傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器、感知對(duì)象和觀察者這三要素都可能具有移動(dòng)性；④新節(jié)點(diǎn)的加入。這就要求傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要能夠適應(yīng)這種變化，具有動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)可重構(gòu)性。 4. 可靠的網(wǎng)絡(luò) 傳感器網(wǎng)絡(luò)特別適合部署在惡劣環(huán)境或人類不宜到達(dá)的區(qū)域，傳感器節(jié)點(diǎn)可能工作在露天環(huán)境中，遭受太陽(yáng)的暴曬或風(fēng)吹雨淋，甚至遭到無(wú)關(guān)人員或動(dòng)物的破壞。傳感器節(jié)點(diǎn)往往采用隨機(jī)部署，如通過(guò)飛機(jī)撒播或發(fā)射炮彈到指定區(qū)域進(jìn)行部署。這些都要求傳感器節(jié)點(diǎn)非常堅(jiān)固，不易損壞．適應(yīng)各種惡劣環(huán)境條件。出于監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境的限制以及傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目巨大，不可能人工“照顧”每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)十分困難甚至不可維護(hù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信保密性和安全性也十分重要，要防止監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被盜取和獲取偽造的監(jiān)測(cè)信息。因此，傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟硬件必須具有魯棒性和容錯(cuò)性。5. 應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò) 傳感器網(wǎng)絡(luò)用來(lái)感知客觀物理界，獲取物理世界的信息量?？陀^世界的物理量多種多樣，不可窮盡。不同的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用關(guān)心不同的物理量，因此對(duì)傳感器的應(yīng)用系統(tǒng)也有多種多樣的要求。6. 以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)15目前的互聯(lián)網(wǎng)是先有計(jì)算機(jī)終端系統(tǒng)，然后再互聯(lián)成為網(wǎng)絡(luò)，終端系統(tǒng)可以脫離網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立存在。在互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用網(wǎng)絡(luò)中惟一的 IP 地址標(biāo)識(shí)，資源定位和信息傳輸依賴于終端、路由器、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的 IP 地址。如果想訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)中的資源，首先要知道存放資源的服務(wù)器 IP 地址?？梢哉f(shuō)目前的互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以地址為中心的網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)是任務(wù)型的網(wǎng)絡(luò)，脫離傳感器網(wǎng)絡(luò)談?wù)搨鞲衅鞴?jié)點(diǎn)沒(méi)有任何意義。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)采用節(jié)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)識(shí)，節(jié)點(diǎn)編號(hào)是否需要全網(wǎng)統(tǒng)一取決于網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署，構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn)編號(hào)之間的關(guān)系是完全動(dòng)態(tài)的，表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)點(diǎn)位置沒(méi)有必然聯(lián)系。用戶使用傳感器網(wǎng)絡(luò)查詢事件時(shí)，直接將所關(guān)心的事件通告給網(wǎng)絡(luò)，而不是通告給某個(gè)確定編號(hào)的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)在獲得指定事件的信息后匯報(bào)給用戶。這種以數(shù)據(jù)本身作為查詢或傳輸線索的思想更接近于自然語(yǔ)言交流的習(xí)慣。所以通常說(shuō)傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。 傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為當(dāng)今信息領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)，涉及多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，有非常多的關(guān)鍵技術(shù)有待發(fā)現(xiàn)和研究，下面僅列出部分關(guān)鍵技術(shù)。有些在目前還是特別前沿的技術(shù)，就沒(méi)作過(guò)多解釋。1. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茖?duì)于無(wú)線的自組織的傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂凭哂刑貏e重要的意義。通過(guò)拓?fù)淇刂谱詣?dòng)生成的良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠提高路由協(xié)議和MAc 協(xié)議的效率，可為數(shù)據(jù)融合、時(shí)間同步和目標(biāo)定位等很多方面奠定基礎(chǔ)，16有利于節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期。所以，拓?fù)淇刂剖菬o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的核心技術(shù)之一。2. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由于傳感器節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、通信能量以及攜帶的能量都十分有限，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能獲取局部網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，其上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也不能太復(fù)雜。同時(shí)，傳感器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化，網(wǎng)絡(luò)資源也在不斷交化，這些都對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出了更高的要求。傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議負(fù)責(zé)使各個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)多跳的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，目前研究的重點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。本文后面要探討的能量感知路由協(xié)議就是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的一種。3. 網(wǎng)絡(luò)安全4. 時(shí)間同步5. 定位技術(shù)6. 數(shù)據(jù)融合7. 數(shù)據(jù)管理8. 無(wú)線通信技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)需要低功耗短距離的無(wú)線通信技術(shù)。IEEE 802. 標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)低速無(wú)線個(gè)人域網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，把低功耗、低成本作為設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)，旨在為個(gè)人或者家庭范圍內(nèi)不同設(shè)備之間低速聯(lián)網(wǎng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。由于 IEEE 802. 標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)特征與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在很多相似之處．故很多研究機(jī)構(gòu)把它作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信平臺(tái)。1718第三章 路由協(xié)議 概述路由協(xié)議負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)，它主要包括兩個(gè)方面的功能；尋找源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間的優(yōu)化路徑，將數(shù)據(jù)分組沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)。ad hoc、無(wú)線局域網(wǎng)等傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首要目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和公平高效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，這些網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的主要任務(wù)是尋找源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間通信延遲小的路徑，同時(shí)提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的利用率，避免產(chǎn)生通信擁塞并均衡網(wǎng)絡(luò)流量等，而能量消耗問(wèn)題不是這類網(wǎng)絡(luò)考慮的重點(diǎn)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)能量有限且一般沒(méi)有能量補(bǔ)充．因此路由協(xié)議需要高效利用能量，同時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目往往很大，節(jié)點(diǎn)只能獲取局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，路由協(xié)議要能在局部網(wǎng)絡(luò)信息的基礎(chǔ)上選擇合適的路徑。傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的應(yīng)用相關(guān)性，不同應(yīng)用中的路由協(xié)議可能差別很大，沒(méi)有—個(gè)通用的路由協(xié)議。此外，傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由機(jī)制還經(jīng)常與數(shù)據(jù)融合技術(shù)聯(lián)系在一起，通過(guò)減少通信量而節(jié)省能量。因此，傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議不