【正文】 ationSequenced DistanceVector）協(xié)議是先驗式路由協(xié)議，是由傳統(tǒng)的 BellmanFord 路由協(xié)議改進得到的。 混合型路由協(xié)議將層次型、主動型和被動型路由協(xié)議的路由機制綜合起來，根據(jù)具體的應用不同而不同。這種類型的路由延遲大?；诜謱拥穆酚蓞f(xié)議中，有部分也是主動路由，如 LEACH，TEEN，PEGASIS 等。 主動路由協(xié)議常見的有 DSDV，CGSR ，其特點是：數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t小，因而實時性比較好，但是與此同時整個網(wǎng)絡要不斷的更新路由信息，從而頻繁的數(shù)據(jù)傳輸會占用大量的通信資源，導致網(wǎng)絡的效率不高。由于傳感器網(wǎng)絡中節(jié)點眾多，使得在網(wǎng)絡路由查詢和維護中，占用了大量的通信、計算和存儲等資源，因此，此類協(xié)議不適合大量節(jié)點的無線傳感網(wǎng)絡，而一般用于局部路由算法中。目前大量傳感器節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡中一般都使用層次型路由協(xié)議。典型的協(xié)議有:LEACH，是傳感器網(wǎng)絡中最早的比較典型的分層次路由協(xié)議。下面對不同類型的路由特點及其運行機制進行簡單介紹分析。 16 無線傳感器網(wǎng)絡是一種應用性相關的網(wǎng)絡，因而它的路由協(xié)議機制也會隨著應用目標的不同而不同。 ，人們現(xiàn)在只需要知道有用的信息，無關緊要的信息不用傳送，不同于以地址為中心的傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡。位于感知區(qū)域的傳感器節(jié)點的能力是有限的，不能重新部署，不能提供能量的補給，因此，降低能耗成為了研究的主要目的，同時，由于感知區(qū)域面積廣，分布著若干個節(jié)點，并且不能得到全局的數(shù)據(jù)，只能是局部的，因此，研究算法[5]時，只能得到部分信息，滿足無線網(wǎng)絡的要求，具有以下特點： ，設計路由算法時，降低能量消耗和高效地利用傳感器節(jié)點有限的能量成為關鍵的因素。在無線傳感器網(wǎng)絡中，節(jié)點即是數(shù)據(jù)的監(jiān)測者也是數(shù)據(jù)的傳遞者，路由協(xié)議的作用就是選擇路徑和交換信息。 15 在 OSI 參考模型中，網(wǎng)絡層是通信子網(wǎng)的最高層。還可以將其先進的定位功能用于牧場的管理，監(jiān)控每個牲畜的位置，檢測牲畜體內(nèi)的狀況判斷是否需要預防寄生蟲等。4）智能農(nóng)業(yè)與環(huán)境感知 無線傳感器網(wǎng)絡在智能農(nóng)業(yè)領域應用的典型案例是降雨量的測量，大型農(nóng)場由于面積具大，如果降雨只發(fā)生在農(nóng)場中的某些區(qū)域，知道需要灌溉的區(qū)域可以很大的節(jié)省灌溉的費用，由于這種網(wǎng)絡中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量低，允許的消息延遲也可以比較長，所以節(jié)點的價格必須十分的低，并且節(jié)點的功耗也必須低到可以在整個作物的生長期內(nèi)正常的工作。如，嵌在手鐲內(nèi)的傳感器可以測量血壓，地毯下的壓力傳感器可以測量老人的行動及體重變化，衣服里的傳感器送出體溫的變化信息等。2）工業(yè)控制 無線傳感器網(wǎng)絡可用于車間中各種設備控制狀態(tài)如車間中機床各種閥門的狀態(tài)、設備的狀態(tài)、貯存原料的溫度和壓力等，將各種設備狀態(tài)信號通過無線傳感器網(wǎng)絡傳送至中央控制室進行設備的監(jiān)控和集中管理，在工業(yè)安全方面可以使用無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點檢測有害、有毒或其他危 14險物質(zhì)的存在，在造成嚴重破壞之前就檢測和識別出化學物質(zhì)或生物制劑的泄露或溢出，防止這些危險物質(zhì)擴散到公眾場合。因此，無線傳感器網(wǎng)絡非常適用于惡劣的、人難以到達的環(huán)境中，如：監(jiān)控我軍兵力、裝備和物資、監(jiān)視沖突區(qū)、偵查敵方地形和布防、定位攻擊目標、評估損失、偵查和探測核、生物和化學攻擊等。C4ISRT 系統(tǒng)是美國海軍信息戰(zhàn)系統(tǒng)，它的目標是利用先進的高科技技術(shù)，為未來現(xiàn)代化戰(zhàn)爭設計一個集指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視、偵察、目標捕獲等于一體的戰(zhàn)場指揮系統(tǒng)。給無線網(wǎng)絡的形成和維持帶來的相當 無線傳感器網(wǎng)絡的應用 無線傳感器網(wǎng)絡是一種“無處不在”的傳感網(wǎng)絡技術(shù)，它包括生產(chǎn)生活的各個領域，如軍事、工業(yè)控制、醫(yī)療、環(huán)境和農(nóng)業(yè)等方面有很高的應用前景和應用價值。無線傳感器網(wǎng)絡的布置范圍一般比較廣，每個節(jié)點只能跟距離自己很近的鄰居節(jié)點進行通信，當節(jié)點需要向匯聚節(jié)點傳遞數(shù)據(jù)而進行通信時需要經(jīng)過中間節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，網(wǎng)絡應該具有可重構(gòu)和自調(diào)整性等特性的動態(tài)拓撲組織功能。(2)拓撲結(jié)構(gòu)不固定 WSN 是一個動態(tài)的網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡運行過程中，某些節(jié)點可能會因為電池能量耗盡或其他故障，退出網(wǎng)絡運行；或者可能由于網(wǎng)絡任務的需要，向網(wǎng)絡中被添加新的節(jié)點。(1)無中心和自組織性無線傳感器網(wǎng)屬于無線自組織網(wǎng)絡，在一般情況下，沒有絕對的控制中心，理想的無線傳感器網(wǎng)絡中所有節(jié)點地位平等，網(wǎng)絡中的節(jié)點通過分布式算法來協(xié)調(diào)彼此的行為，無需要人工的干預，可以在任何地方迅速的展開并組織網(wǎng)絡。傳感器模塊主要負責被檢測區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；處理器模塊主要負責控制整個傳感器節(jié)點的操作、存儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其它節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)；無線通信模塊主要負責與其它傳感器節(jié)點進行無線通信、交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應模塊為傳感器節(jié)點提供運行所需的能量，通常采用能量有限且不可補充的微型電池。預先將固定節(jié)點安放在某些特定的位置上，再通過隨機撒播的方式在區(qū)域內(nèi)布置一些傳感器節(jié)點，使之覆蓋整個監(jiān)測范圍，節(jié)點根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)與固定節(jié)點形成簇，然后通過移動節(jié)點與固定節(jié)點之間、固定節(jié)之間、固定節(jié)點與遠程基站之間通信傳遞數(shù)據(jù)。觀察者將對感知信息進行觀察、分析、挖掘、制定決策，或?qū)Ω兄獙ο蟛扇∠鄳男袆?。例如，軍隊指揮官可以是傳感器網(wǎng)絡的觀察者，一個由飛機攜帶的移動計算機也可以是傳感器網(wǎng)絡的觀察者。觀測者可通過管理節(jié)點對無線傳感器網(wǎng)絡進行 10配置和管理，發(fā)布檢測任務以及收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。 大量傳感器節(jié)點通過空投的方式被隨機布設在被檢測區(qū)域內(nèi)部或者附近，節(jié)點間通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡。傳感器節(jié)點一般由傳感單元、數(shù)據(jù)處理單元、收發(fā)單元和電源單元四個功能模塊組成。 器網(wǎng)絡是一種無基礎設施的網(wǎng)絡，是一個多跳的臨時性無中心網(wǎng)絡，是一個以數(shù)據(jù)傳輸為目的的網(wǎng)絡。 matlab 進行程序設計 9 無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network, WSN）是一種新興的科學技術(shù)網(wǎng)絡，是由大量具有特定功能的傳感器節(jié)點通過自組織的無線通信方式，相互傳遞信息，協(xié)同地完成特定功能的智能專用網(wǎng)絡[1]。2022022 年國家自然科學基金分別將傳感器網(wǎng)絡和水下移動傳感器網(wǎng)絡中的基礎理論和關鍵技術(shù)列入計劃，以及“無線傳感器網(wǎng)絡的基礎理論及關鍵技術(shù)研究”[18]作為國家“973”重點發(fā)展規(guī)劃基金項目(2022CB30300)啟動。重慶大學同時也開始研究了嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點、可重構(gòu)技術(shù)、無線傳感器定位等。2022 年中國國家自然科學基金委員會將無線傳感器網(wǎng)絡列為重點研究項目。 目前這些領域的研究剛剛開始研究，還沒有形成相對較為完善的描述和方案設計。無線傳感器網(wǎng)絡的第三階段研究的重點，是無線傳感器網(wǎng)絡的群體智能行為和實際應用，如無線傳感器網(wǎng)絡中的信息處理、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)查詢的研究。其中有以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議、分層路由協(xié)議等。雖然在第一階段中也涉及到對通信協(xié)議的研究和設計，但主要是在原有 Ad Hoc 網(wǎng)絡相關協(xié)議的基礎上做了改進，添加了能耗的有效性。第一階段主要是對小型化、低功耗、低成本的傳感器節(jié)點的開發(fā)研制，得到了很多的傳感器節(jié)點和研究平臺。從 20 世紀 90 年代開始，到目前為止已有大量的無線傳感器網(wǎng)絡研究工作展開。 本文對無線傳感器網(wǎng)絡能量路由進行研究，主要的著重點就是低功耗無線傳感器中采用簇機制的路由協(xié)議。在發(fā)出數(shù)據(jù)之前，簇頭可將數(shù)據(jù)集合起來，一起發(fā)送。每個簇內(nèi)選出一個簇頭節(jié)點，其余的為 7成員節(jié)點。分層路由協(xié)議采用簇的概念對傳感器節(jié)點進行層次劃分。 從路由協(xié)議的結(jié)構(gòu)來看，網(wǎng)絡協(xié)議可以分為平面路由協(xié)議和分層的路由協(xié)議。傳統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡