【正文】 尤其是對于節(jié)點(diǎn)眾多且分布廣泛的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊會(huì)變得更有可能發(fā)生?，F(xiàn)代社會(huì)的絕大多數(shù)應(yīng)用場合都對網(wǎng)絡(luò)的安全性能提出了較高要求，因而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要想得到廣泛應(yīng)用，必須提供與之相適應(yīng)的安全路由協(xié)議。除了需要考慮上述這些最基本的因素外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)中還需要考慮下列因素[46]：（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的管理。如智能家居環(huán)境中可能包括了吸塵器這類移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)，需要網(wǎng)絡(luò)具有對移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的管理功能。（2）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的編址。通常無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的編址是基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?，但這種編址方法無法為應(yīng)用提供更多的信息。（3）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置的確定。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，采集的數(shù)據(jù)如果沒有相應(yīng)的地理位置信息是沒有意義的。如森里火災(zāi)監(jiān)測中，如果沒有得到相應(yīng)的地理位置信息，則無法準(zhǔn)確確定火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)，不能及時(shí)撲滅火災(zāi)。 本章主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)比較重要的技術(shù)難點(diǎn)：路由協(xié)議的問題。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由問題上，目前學(xué)者們己經(jīng)提出了很多種不同的路由協(xié)議和路由算法。在這一章里，首先對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了概述性介紹，并著重對現(xiàn)有的一些典型的路由協(xié)議和路由算法進(jìn)行列舉和介紹，對這些路由算法的性能優(yōu)劣進(jìn)行了對比分析。通過對現(xiàn)有路由算法的歸納和比較，總結(jié)出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議時(shí)應(yīng)該考慮的因素。在未來研究過程中，對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究和開發(fā)，可以把這些特征作為參考標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范和約束新的協(xié)議和算法。3 定向擴(kuò)散協(xié)議的研究與改進(jìn)定向擴(kuò)散(Directed Diffusion)提供了對任務(wù)與數(shù)據(jù)的命名和操作，采用發(fā)布一訂閱模式(publishsubscribe)來建立傳感器網(wǎng)絡(luò)中有效節(jié)點(diǎn)、觀測節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)間的梯度關(guān)聯(lián)，可提供穩(wěn)定的多徑傳遞和路徑子集選擇，是一種基于查詢的可擴(kuò)展的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)和處理機(jī)制。 定向擴(kuò)散協(xié)議的能耗模式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)的能量消耗可以分為2個(gè)部分：第一部分是與發(fā)送功率相關(guān)的能量消耗；第二部分是與控制電路相關(guān)的能量消耗。多數(shù)現(xiàn)有的能耗模型只關(guān)注第一部分，并且認(rèn)為第二部分的能耗是常量。在定向擴(kuò)散路由算法中，使用的能量消耗公式是一階無線電模式[47]，其包括用于驅(qū)動(dòng)無線電路和功率放大器的發(fā)送能量消耗，以及接收過程中無線電路的能量消耗，該無線電硬件消耗模型要求網(wǎng)絡(luò)里所有節(jié)點(diǎn)完全相同并且能量非常有限且無線電信號(hào)在各個(gè)方向上能量消耗相同。 無線電能耗模型依據(jù)發(fā)送和接收之間的距離，模型中同時(shí)使用了自由空間（Free Space）（功耗損耗為d2）和多路徑衰減（Multipath Fading）信道模型（功耗損耗為d4）。功率控制可以通過設(shè)置合適的功率放大器的參數(shù)達(dá)到減小能量消耗的目的：如果發(fā)送和接收的距離小于閾值d0，使用自由空間模型（自由空間用fs表示）；否則，使用多路徑模型（多路徑用mp表示）。因此，對于距離為d、長度為1bit的信息，發(fā)送所消耗的無線電通信能量如式（）所示，即 （）接收所消耗的能量如式（）所示，即 （）電路能量與數(shù)字編碼、調(diào)制、濾波和信號(hào)的傳播等因素有關(guān)。而放大器能量 或取決于接收的距離和允許的比特誤差率。實(shí)驗(yàn)所使用的通信能量參數(shù)設(shè)置為=50nj/bit，=10(pJ/bit)/m2，=(pJ/bit)/m4數(shù)據(jù)匯聚能量則采用了早期實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，即EDA=5(nJ/bit)/m2如果將式（）中發(fā)送1bit信息歸一化為1bit信息，則得到 （）上式中路徑損耗指數(shù)為2或4，=50nJ/bit，=10(pJ/bit)/m2并且=(pJ/bit)/m4。同時(shí)還應(yīng)考慮功率放大器的影響，并提出了發(fā)送和接收1bit數(shù)據(jù)的能耗計(jì)算式（）為 （）式中，是發(fā)送節(jié)點(diǎn)從功率放大器傳送到天線端的發(fā)送信號(hào)功率；是從接受節(jié)點(diǎn)天線接收到并傳給低噪聲放大器的接收信號(hào)功率；A是由天線的特性決定的參數(shù)；是路徑衰減指數(shù)；是功率放大器的效率；和都是表示電路功耗的常量。 定向擴(kuò)散協(xié)議的算法細(xì)節(jié)定向擴(kuò)散協(xié)議（DD，Directed Diffusion）是一種基于查詢的路由機(jī)制。整個(gè)過程可以分為興趣擴(kuò)散、梯度擴(kuò)散以及路徑加強(qiáng)三個(gè)階段。在興趣擴(kuò)散階段，匯聚節(jié)點(diǎn)向傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送興趣消息，以獲取其想要的信息種類和內(nèi)容。興趣消息中含有任務(wù)類型、目標(biāo)區(qū)域、數(shù)據(jù)發(fā)送速率、時(shí)間戳等參數(shù)。每個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在收到該信息后，將其保存在Cache中，并在本地維護(hù)一個(gè)興趣列表，記錄發(fā)來的每一個(gè)興趣信息的鄰居節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)發(fā)送速率和時(shí)間戳等任務(wù)相關(guān)信息。當(dāng)整個(gè)信息要求傳遍整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)后，便在傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間建立起一個(gè)梯度場，梯度場的建立是根據(jù)成本最小化和能量自適應(yīng)原則。一旦傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收集到匯聚節(jié)點(diǎn)感興趣的數(shù)據(jù)，就會(huì)根據(jù)建立的梯度場尋求最快路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。在查詢階段，Sink節(jié)點(diǎn)采用和目標(biāo)數(shù)據(jù)相似的一組屬性對（對象的名稱，數(shù)據(jù)發(fā)送間隔時(shí)間，持續(xù)時(shí)間，位置區(qū)域）來命名它發(fā)出的查詢信息，并將查詢信息遍歷全網(wǎng)，找到所匹配的目標(biāo)數(shù)據(jù)。初始梯度建立階段實(shí)際上和查詢擴(kuò)散階段是同時(shí)進(jìn)行的，當(dāng)節(jié)點(diǎn)從鄰接點(diǎn)接收到查詢信息時(shí)，若當(dāng)前查詢緩存沒有相同查詢記錄，則加入新記錄，記錄中包含了鄰接點(diǎn)指定的數(shù)據(jù)發(fā)送率，也就是“梯度”。在數(shù)據(jù)傳送階段時(shí)，Sink節(jié)點(diǎn)會(huì)對最先收到的新數(shù)據(jù)的鄰接點(diǎn)發(fā)送一個(gè)加強(qiáng)選擇信息（發(fā)送具有更大的“梯度”的查詢信息），接收到加強(qiáng)選擇鄰接點(diǎn)同樣加強(qiáng)選擇它的最先收到新數(shù)據(jù)的鄰接點(diǎn)，將這個(gè)帶更大“梯度”值的查詢信息進(jìn)行擴(kuò)散，這樣最后會(huì)形成一條“梯度”值最大的路徑。目標(biāo)數(shù)據(jù)能沿這條加強(qiáng)路徑以較高的數(shù)據(jù)發(fā)送率來傳送數(shù)據(jù)，而其他數(shù)據(jù)發(fā)送率停留在較低水平的節(jié)點(diǎn)組成的路徑可以作為備選路徑以增加網(wǎng)絡(luò)可靠性。 定向擴(kuò)散路由協(xié)議核心的問題是解決興趣擴(kuò)散階段的梯度建立過程、強(qiáng)化路徑的選擇和建立過程以及路由的維護(hù)過程。 興趣擴(kuò)散在興趣擴(kuò)散階段，Sink節(jié)點(diǎn)周期性地向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播興趣消息。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)“興趣”時(shí)，它按照下面的三條原則來處理該“興趣”：（1）首先在興趣Cache中檢查是否存在相同的興趣表項(xiàng)，如果沒有，就根據(jù)接收到的興趣信息創(chuàng)建一個(gè)新的興趣表項(xiàng)，該表項(xiàng)建立一個(gè)唯一的梯度域和該鄰居節(jié)點(diǎn)對應(yīng)，梯度域中記錄了發(fā)送該“興趣”消息的鄰居節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸率。（2）如果該節(jié)點(diǎn)有相同的興趣表存在，但是沒有興趣來源的梯度信息，節(jié)點(diǎn)會(huì)以指定的數(shù)據(jù)傳輸率增加一個(gè)梯度域，并更新興趣表項(xiàng)的時(shí)間信息和持續(xù)時(shí)間字段。（3）如果該節(jié)點(diǎn)有相同的興趣表項(xiàng)和興趣來源的梯度信息，那么只是簡單進(jìn)行時(shí)間信息和持續(xù)時(shí)間字段的更新。 梯度建立一個(gè)興趣表項(xiàng)可能有多個(gè)梯度域，每個(gè)梯度域?qū)?yīng)一個(gè)和該“興趣”消息有聯(lián)系的鄰居節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)“興趣”消息之后，再把該“興趣”消息發(fā)送給與自己相鄰的節(jié)點(diǎn)。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到的“興趣”消息和剛剛轉(zhuǎn)發(fā)的“興趣”消息一樣，為了避免消息循環(huán)則丟棄該“興趣”消息。興趣擴(kuò)散完成后，對于某個(gè)事件的梯度頁就在網(wǎng)絡(luò)中建立起來了。接收節(jié)點(diǎn)通過檢查數(shù)據(jù)Cache，可以計(jì)算接收數(shù)據(jù)的傳輸率[48]。接收節(jié)點(diǎn)查找相關(guān)的興趣表項(xiàng)可以獲得梯度域中登記的數(shù)據(jù)傳輸率信息，當(dāng)梯度域中記錄的數(shù)據(jù)傳輸率不小于接收數(shù)據(jù)率時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)將自己接收到的數(shù)據(jù)傳給和梯度域?qū)?yīng)的鄰居節(jié)點(diǎn)；否則，當(dāng)梯度域中記錄的數(shù)據(jù)傳輸率不小于數(shù)據(jù)接收率時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)將按照梯度域中記錄的數(shù)據(jù)傳輸率來向相關(guān)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方法下，同一個(gè)數(shù)據(jù)包會(huì)經(jīng)過多條路徑到達(dá)Sink節(jié)點(diǎn)，Sink節(jié)點(diǎn)通過一定的標(biāo)準(zhǔn)，比如最小時(shí)延，來選擇一條最優(yōu)的路徑作為強(qiáng)化路徑。 路徑加強(qiáng)假設(shè)將數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)作為強(qiáng)化路徑的選擇標(biāo)準(zhǔn)，Sink節(jié)點(diǎn)選擇最先傳送過來新數(shù)據(jù)的鄰居節(jié)點(diǎn)作為強(qiáng)化路徑的下一跳節(jié)點(diǎn)，并向該鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送路徑加強(qiáng)消息。路徑加強(qiáng)消息中包含新設(shè)定的較高的發(fā)送速率值。收到路徑加強(qiáng)消息的鄰居節(jié)點(diǎn)，通過分析，確定該消息描述的是一個(gè)已有的興趣，只是增加了發(fā)送速率，則斷定這是一條路徑強(qiáng)化消息，從而更新相應(yīng)路由表項(xiàng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送速率。按照同樣的規(guī)則選擇強(qiáng)化路徑的下一跳鄰居節(jié)點(diǎn)，這個(gè)過程是一個(gè)基于局部最優(yōu)的貪婪算法。當(dāng)建立了到源節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)化路徑以后，后繼數(shù)據(jù)將沿著強(qiáng)化路徑以較高的速率進(jìn)行傳輸。在定向擴(kuò)散路由協(xié)議中，為了對失效路徑進(jìn)行修復(fù)和重建，規(guī)定已經(jīng)加強(qiáng)過的路徑的節(jié)點(diǎn)都可以觸發(fā)和啟動(dòng)路徑的加強(qiáng)過程。：CSink源節(jié)點(diǎn) 梯度建立節(jié)點(diǎn)C能正常收到來自鄰節(jié)點(diǎn)的事件，可是長時(shí)間沒有收到來自數(shù)據(jù)源的事件，節(jié)點(diǎn)C就斷定它和數(shù)據(jù)源之間的路徑出現(xiàn)故障。節(jié)點(diǎn)C就主動(dòng)觸發(fā)一次路徑加強(qiáng)過程，重新建立它和數(shù)據(jù)源之間的路徑。 改進(jìn)算法介紹原有的定向擴(kuò)散路由協(xié)議是基于查詢驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳送模型，所以對那些需要將數(shù)據(jù)持續(xù)發(fā)送到sink節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用并不是有效的；其次，數(shù)據(jù)和查詢的匹配過程可能會(huì)在傳感器中引入一些額外的開銷；第三，數(shù)據(jù)聚合過程采用時(shí)間同步技術(shù)，會(huì)帶來較大開銷和時(shí)延；最后，定向擴(kuò)散的興趣消息擴(kuò)散需要以廣播的方式遍歷網(wǎng)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)，因此當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)增加時(shí)，時(shí)延會(huì)很大。我們在興趣擴(kuò)散過程中，使用一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)經(jīng)常包含的地理位置屬性信息，利用該信息傳送數(shù)據(jù)到指定區(qū)域而不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從而不必為了找到目標(biāo)區(qū)域向全網(wǎng)廣播數(shù)據(jù)，減少了能量的消耗。根據(jù)工作方式，我們將這種定向擴(kuò)散協(xié)議的改進(jìn)算法，命名為EADR，即Energy Aware Diffusion Routing。該協(xié)議的基本思想是：仍舊采用定向擴(kuò)散協(xié)議的查詢驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送模式，通過利用位置信息向某一個(gè)特定的區(qū)域廣播查詢請求，根據(jù)位置信息和節(jié)點(diǎn)能量剩余情況，將數(shù)據(jù)發(fā)回到匯聚節(jié)點(diǎn)。那么EADR傳送數(shù)據(jù)分組到目標(biāo)域所有的節(jié)點(diǎn)的過程包括2個(gè)階段：查詢消息傳送到事件區(qū)域和事件區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送。在查詢消息傳送到事件區(qū)域階段，節(jié)點(diǎn)通過路徑代價(jià)選擇下一跳的節(jié)點(diǎn)。路徑代價(jià)由實(shí)際代價(jià)和估計(jì)代價(jià)組成，其中估計(jì)代價(jià)是根據(jù)節(jié)點(diǎn)到事件區(qū)域的位置以及節(jié)點(diǎn)的剩余能量兩部分經(jīng)過某種算法得出。節(jié)點(diǎn)到事件區(qū)域的位置用節(jié)點(diǎn)到時(shí)間區(qū)域幾何中心的位置表示。EADR機(jī)制假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道自己的位置信息和剩余能量信息，并通過一個(gè)簡單的信息交換機(jī)制知道所有一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的位置信息和剩余能量信息；同時(shí)節(jié)點(diǎn)間的鏈接是雙向的，即如果節(jié)點(diǎn)可以獲得鄰居節(jié)點(diǎn)的訪問，則節(jié)點(diǎn)也可以訪問鄰居節(jié)點(diǎn)；當(dāng)某節(jié)點(diǎn)消耗總能量的一定比率時(shí)，通知鄰居節(jié)點(diǎn)自己的剩余能量信息，用于更新鄰居節(jié)點(diǎn)中的鄰居節(jié)點(diǎn)列表信息；當(dāng)節(jié)點(diǎn)剩余能量小于一個(gè)閾值時(shí)，將通知自己的鄰居節(jié)點(diǎn)，將自己從鄰居節(jié)點(diǎn)列表中刪除，表示該節(jié)點(diǎn)已經(jīng)死亡。當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到查詢的數(shù)據(jù)分組，它將記錄消息中的代價(jià)信息，然后將消息中的代價(jià)加上該消息到下一跳節(jié)點(diǎn)的代價(jià)，替代消息中原有的代價(jià)值，接著轉(zhuǎn)發(fā)該消息。轉(zhuǎn)發(fā)消息時(shí)采用貪婪算法，選擇鄰接點(diǎn)中到目標(biāo)域的路徑代價(jià)比自己到目標(biāo)域的路徑代價(jià)更小的節(jié)點(diǎn)，作為下一跳節(jié)點(diǎn)，若不存在更小路徑代價(jià)的鄰接點(diǎn)，則認(rèn)為存在路由空洞，節(jié)點(diǎn)將根據(jù)鄰居中的最小代價(jià)來選擇下一跳節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，該節(jié)點(diǎn)會(huì)通知自己的上一跳節(jié)點(diǎn)，下次轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組時(shí)為避免路由空洞將不再選擇本節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。在域內(nèi)數(shù)據(jù)傳送階段，可通過兩種方式讓數(shù)據(jù)在域內(nèi)擴(kuò)散，即在域內(nèi)直接洪泛，在域內(nèi)用遞歸的方式將查詢消息傳送直到目標(biāo)域剩下唯一的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)密度較大時(shí)，洪泛方式開銷比較大，這時(shí)采用遞歸方式的轉(zhuǎn)發(fā)策略會(huì)比較好。DataDataDataData 普通節(jié)點(diǎn) 臨時(shí)Sink節(jié)點(diǎn) EADR遞歸的數(shù)據(jù)傳送，事件區(qū)域內(nèi)首先收到查詢消息的節(jié)點(diǎn)將事件區(qū)域分為若干個(gè)子區(qū)域，并向所有子區(qū)域的中心位置轉(zhuǎn)發(fā)查詢消息。在每個(gè)子區(qū)域最靠近區(qū)域中心的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)中能量較大的節(jié)點(diǎn)接收這個(gè)查詢消息，將這個(gè)節(jié)點(diǎn)命名為臨時(shí)Sink節(jié)點(diǎn)，并將該節(jié)點(diǎn)所在的子區(qū)域再劃分為若干子區(qū)域，并向各子區(qū)域的中心位置的能量充沛節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)查詢消息。如此遞歸下去，直到節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)自己是某個(gè)子區(qū)域唯一的節(jié)點(diǎn)或者某子區(qū)域中沒有節(jié)點(diǎn)存在時(shí)，則停止發(fā)送查詢消息。當(dāng)所有子區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)過程全部結(jié)束時(shí)，整個(gè)遞歸過程結(jié)束，在事件區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)密度較大時(shí)，采用遞歸方式轉(zhuǎn)發(fā)消息次數(shù)明顯減少，而節(jié)點(diǎn)密度較小時(shí)采用洪泛策略則效率比較高。 原算法與改進(jìn)算法的工作周期機(jī)制假設(shè)在一個(gè)局域無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，從源節(jié)點(diǎn)(S)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(D)有N1個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離都是，即節(jié)點(diǎn)的最大發(fā)射距離，(a)所示。定義一個(gè)操作序列將數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。(b)(c)顯示了定向擴(kuò)散協(xié)議和EADR路由協(xié)議兩種工作周期機(jī)制有相同的單跳傳輸延遲、相似占空比，但工作周期的差別較大。其中，s、h和d分別表示興趣擴(kuò)散時(shí)間，梯度建立、路徑加強(qiáng)時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。S12345D(a) 線性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?b) Scheme1(c) Scheme2(b)的工作機(jī)制中，數(shù)據(jù)包每個(gè)工作周期向前傳輸一跳。這就意味著在每個(gè)工作時(shí)間內(nèi)，在興趣擴(kuò)散和梯度建立時(shí)間后，只有其中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠模式。 (c)工作機(jī)制中，數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的N跳傳輸過程都在一個(gè)工作周期內(nèi)完成，即在節(jié)點(diǎn)送入子區(qū)域的幾何中心臨時(shí)Sink節(jié)點(diǎn)后，所有節(jié)點(diǎn)重復(fù)h和d的操作直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在梯度建立時(shí)間內(nèi)，所有臨時(shí)Sink節(jié)點(diǎn)與其周圍節(jié)點(diǎn)進(jìn)行梯度建立，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，其中2個(gè)節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)的向前一跳傳輸，而其他節(jié)點(diǎn)處于空閑狀態(tài)。本文用六種工作模式來描述以上兩種基于工作周期管理的路由協(xié)議。（1） 發(fā)送/接收。發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)，包括物理層協(xié)議的前導(dǎo)碼。（2） 空閑監(jiān)聽。監(jiān)聽可能收到的數(shù)據(jù)包，或者在發(fā)送之前監(jiān)聽信道是否被占用（3） 休眠。通信模塊處于關(guān)閉狀態(tài)（4） 空閑。處于空閑但是沒有監(jiān)聽（5） 喚醒。從休眠到空閑模式的處理過程此外，定義以下表達(dá)式，即{發(fā)送，接收，空閑監(jiān)聽，休眠，空閑，喚醒}將基本操作