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文檔簡介

1、一、無線傳感器網絡概述 1. 無線傳感器分為兩種: (1) 有基礎設施網,需要固定基站 (2) 無基礎設施網,稱為無線Ad Hoc網絡,節(jié)點為分布式 A. 移動Ad Hoc網絡,終端是快速移動的 B. 無線傳感器網絡,節(jié)點是靜止的或移動很慢 2. 無線傳感器網絡的標準定義:是大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構成的無線網絡,目的是協作地探測、處理和傳輸網絡覆蓋區(qū)內感知對象的監(jiān)測信息,并報告給用戶(數據采集傳感器技術、處理計算機技術和傳輸功能通信技

2、術)  3. 無線傳感器網絡的三個基本元素 (1) 傳感器 (2) 感知對象 (3) 用戶 4. 節(jié)點的工作模式:發(fā)送、接收、空閑、睡眠  5. 傳感器節(jié)點由4個部分組成:傳感器單元、處理器單元、無線通信單元、電源單元。除了電源單元,其他都在消耗能量,傳感器單元能耗比處理器與無線傳輸能耗低很多。 6. 傳感器節(jié)點由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊四部分組成7. 能量消耗的兩種類型:通訊相關、計算相關。

3、0; 8. 傳感器節(jié)點的限制 傳感器節(jié)點在實現各種網絡協議和應用系統時,存在一些限制和約束,這些約束把無線傳感器網絡和計算機網絡區(qū)分開來。 (1) 電源能量有限(消耗能量的模塊有傳感器、處理器和無線通信模塊發(fā)送、接收、空閑、睡眠) (2) 通信能力有限 (3) 計算和存儲能力有限  9. 傳感器組網的特點(與其他網絡的區(qū)別) (1) 自組織性:自動進行配置和管理,通過圖譜控制機制和網絡協議,自動形成轉發(fā)監(jiān)測數據的多跳無線網絡系統 (2) 

4、;以數據為中心:根據任務采集數據,關心數據本身和數據產生位置 (3) 應用相關性:不同的應用對傳感器網絡的要求不同 (4) 動態(tài)性:結點故障失效、通信鏈路寬帶變化、新節(jié)點加入、基本元素的移動而造成拓撲結構的改變 (5) 網絡規(guī)模大:分布在很大的地理區(qū)域內,結點部署密集 A. 通過不同空間視角獲得的信息具有更大的信噪比 B. 分布式處理大量采集信息,提高檢測的精確度C. 大量冗余節(jié)點的存在,使系統具有很強的容錯性能D. 大量節(jié)點增大覆蓋監(jiān)測區(qū)域,減少探測遺落地點或盲區(qū) 

5、;(6) 可靠性:堅固,不易損壞,能適用惡劣環(huán)境條件  10. 無線傳感器網絡的關鍵性能指標 (1) 網絡的工作壽命(能量供給) (2) 網絡覆蓋范圍(多跳通信技術可大大擴展網絡覆蓋范圍) (3) 網絡搭建成本和難易程度 (4) 網絡響應時間(發(fā)生安全異常事件時需立刻發(fā)送警報消息)  11. 無線傳感器網絡的應用 (1) 軍事應用(戰(zhàn)場實時監(jiān)視) (2) 環(huán)境科學(監(jiān)視土壤空氣情況) (3)

6、60;空間探索(檢測星球表面) (4) 醫(yī)療健康(監(jiān)護病人病情) (5) 智能家居(自動除塵) (6) 建筑物和大型設備安全狀態(tài)的監(jiān)控(房屋、橋梁的安全隱患和建筑缺陷) (7) 緊急救援(在地震等緊急情況下進行通信) (8) 其他商業(yè)應用(交互式博物館)  二、無線傳感器網絡結構、覆蓋與連接1. 無線傳感器網絡拓撲結構 從組網形態(tài)與方式劃分:集中式、分布式、混合式 從節(jié)點功能和結構層次劃分: (1) 平面網絡結構 A

7、. 簡單,易維護,較好的健壯性 B. 沒有中心管理節(jié)點,組網算法比較復雜 (2) 分級網絡結構 A. 骨干節(jié)點和一般傳感器節(jié)點有不同的功能特性 B. 一般傳感器之間可能不能直接通信 (3) 混合網絡結構 A 功能強大,但硬件成本更高 B 一般傳感器節(jié)點之間可以直接通信,不需通過匯聚骨干節(jié)點來轉發(fā)數據 (4) Mesh網絡結構 A. 由無線節(jié)點構成網絡,網絡內部節(jié)點一般都是相同的 B. 按

8、照Mesh拓撲結構部署,網內每個節(jié)點至少可以和一個其他節(jié)點通信 C. 支持多跳路由 D. 功耗限制和移動性取決于節(jié)點類型及應用特點 E. 存在多種網絡接入方式,通過星型、Mesh等節(jié)點方式和其他網絡集成 2. 兩個定理(r為傳感器能夠感應的距離,c為傳感器的通信半徑) (1) 當傳感器的密度及單位區(qū)域的傳感器數目為有限時,c2r是覆蓋包含連接性的充分必要條件(2) 當c2r,一個凸區(qū)域的k階覆蓋必定包含了k階連接性 3. 無線傳感器網絡的點覆蓋的目標 節(jié)點

9、覆蓋優(yōu)化后要求每個目標在任意時間內都能至少被一個無線傳感器節(jié)點監(jiān)測  三、無線傳感器網絡通信 1. 網絡通信協議 由物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層組成,其中MAC層和物理層協議采用的是IEEE 802.15.4協議 (1) 物理層:負責信號的調制和數據的收發(fā) (2) 數據鏈路層:負責數據成幀、幀檢測、介質訪問和差錯控制 (3) 網絡層:負責路由發(fā)現和維護 (4) 傳輸層:負責數據流的傳輸控制 2. 物理層主要功能 

10、(1) 微數據終端設備(DTE)提供傳送數據的通路 (2) 傳輸數據 (3) 其他管理工作:信道狀態(tài)評估、能量檢測  3. 數據鏈路層誤差控制方法: 增加輸出傳送能量或使用合適的FEC方案都可保證鏈路可靠性。增大發(fā)送能量可使誤碼率降低,但節(jié)點能量有限,不可隨意增大;FEC編碼和解碼消耗額外處理能量,額外計算和額外傳輸消耗能量,但可糾正錯誤使不至于整個數據重傳,若浪費能量<節(jié)約能量,則使用FEC有意義。  4. 傳輸層協議 (1) Event-to-S

11、ink傳輸 Event-to-Sink的可靠度是必要的,包括了事件特征到Sink節(jié)點的可靠通信,而不是針對區(qū)域內各節(jié)點生成的單個傳感報告/數據包進行基于數據包的可靠傳遞。 (2) Sink-to-Sensors傳輸 包括了一定等級的重新傳送和確認機制。為了不消耗稀缺資源的節(jié)點資源,這些機制應慎重的結合到傳輸層協議中。四、無線傳感器網絡的支撐技術(重點) 1. 時間同步的意義和作用 (1) 首先,傳感器節(jié)點通常需要彼此協作,去完成復雜的監(jiān)測和感知任務。數據融合是協作操作的典型例子,不同的結點采集的數據最終融合并形成一

12、個有意義的結果。例:在車輛跟蹤系統中,傳感器節(jié)點記錄車輛的位置和時間,并傳送給網關匯聚節(jié)點,然后結合這些信息來估計車輛的位置和速度。如果傳感器節(jié)點缺乏統一的時間同步,則對車輛的位置估計將會是不準確的。 (2) 其次,傳感器網絡的一些節(jié)能方案是利用時間同步來實現的。例:傳感器可在適當的時候休眠,在需要的時候再次被喚醒。在應用這種節(jié)能模式時,網絡節(jié)點應該在相同的時間休眠或被喚醒,也就是在數據到來時,節(jié)點的接收器并沒有關閉。在這里,傳感器網絡時間同步機制的設計目的是為網絡中所有節(jié)點的本地時鐘提供共同的時間戳  2. 傳感器網絡時間同步協議 

13、(1) RBS(Reference Broadcast Synchronization) RBS同步協議的基本思想是多個節(jié)點接收同一個同步信號,然后在多個收到同步信號的節(jié)點之間進行同步。 (2) Ting/Mini-Sync (3) TPSN(Timing sync Protocol for Sensor Network) 目的是提供傳感器網絡全網范圍內節(jié)點間的時間同步 操作過程包括兩個階段:A. 第一階段:生成層次結構,每個節(jié)點都被賦

14、予一個級別,根節(jié)點被賦予最高級別0級,第i級的結點至少能夠與一個第i-1級的節(jié)點通信 B. 第二階段(同步階段):實現所有樹節(jié)點的時間同步,第1級節(jié)點同步到根節(jié)點,第i級的節(jié)點同步到第i-1級的一個節(jié)點,最終所有節(jié)點都同步到根節(jié)點,實現整個網絡的時間同步 相鄰級別節(jié)點間的同步機制 3. 傳感器網絡節(jié)點定位問題 是指自組織的網絡通過特定方法提供節(jié)點的位置信息。 (1) 這種自組織網絡的定位可分為節(jié)點自身定位和目標定位 A. 節(jié)點自身定位是確定網絡節(jié)點的坐標位置的過程 B. 目標

15、定位是確定網絡覆蓋范圍內一個事件或一個目標的坐標位置 (2) 從不同的角度出發(fā),無線傳感器網絡的定位方法可分為:A. 根據是否依靠測量距離,分為基于測距的定位和不需測距的定位 B. 根據部署場合的不同,分為室內定位和室外定位 C. 根據信息收集的方式,網絡收集傳感器數據用語節(jié)點定位被稱為被動定位,節(jié)點主動發(fā)出信息用于定位被稱為主動定位 4. 基于測距的定位技術 含義:通過測量節(jié)點之間的距離,根據幾何關系計算出網絡節(jié)點的位置的技術,常用方法是多變定位和角度定位。 (基于測距的定位技術的方

16、法與工作原理: 三邊測量算法:已知A、B、C三個節(jié)點的坐標,以及它們到節(jié)點D的距離,確定節(jié)點D 的坐標 三角測量算法:已知A、B、C三個節(jié)點的坐標,節(jié)點D相對于節(jié)點A、B、C的角度,確定節(jié)點D的坐標。) 測距方法: (1)接收信號強度指示(RSSI) 原理:接收機通過測量射頻信號的能量來確定與發(fā)送機的距離 /nRTPPr=  RP是無線信號的接受功率,TP是無線信號的發(fā)射功率,r是接收單元之間的距離,n是傳播因子 優(yōu)點:實現簡單,廣泛采用,缺點:遮蓋或折射現象使接收端誤差大、精度較低 

17、(2)到達時間/到達時間差(ToA/TDoA) 基本原理:ToA:根據已知信號的傳播速度,根據信號的傳播時間來計算節(jié)點間距離;TDoA:發(fā)射節(jié)點同時發(fā)射兩種不同傳播速度的無線信號,接收節(jié)點根據兩種信號到達的時間差以及這兩種信號的傳播速度,計算兩個節(jié)點之間的距離。 1212/()Scccc=- 21()LTTS=- 無線信號速度為1c超聲波速度為2c,無線信號快 1T為無線信號到達的時間,2T為超聲波信號到達的時間 L為兩點之間的距離 精度高,但ToA需節(jié)點間保持精確的時間同步,TDoA有c1與c2的誤差5. 無需測

18、距的定位技術 (1) 質心算法 1111(,)(,)nnnniiiixyXY=åå 質心算法雖然實現簡單,通信開銷小,但僅能實現粗粒度定位,并且需要信標錨點具有較高密度,各錨點部署的位置也對定位效果有影響 (2) DV-Hop算法 根據矢量路由協議的原理在全網范圍內廣播條數和位置。每個節(jié)點設置一個至哥錨點跳數最小的計數器,根據接收的信號更新計數器。錨點廣播其坐標位置,當節(jié)點接收到新的廣播消息時,如果跳數小于存儲的數值,則更新并轉播該條數6. 數據融合 含義:數據融合也被稱作信息融合,是

19、一種多源信息處理技術。通過對來自同一目標的多源數據進行優(yōu)化合成,獲得比單一信息源更精確、完整的估計或判斷。 內容:多傳感器的目標探測、數據關聯、跟蹤和識別、情況評估和預測;基本目的是通過融合,得到比各個單獨的輸入數據更多的信息。 (1) 無線傳感器網絡中數據融合的作用: A. 提高信息的準確性和全面性.與單個傳感器相比,多傳感器的數據融合處理可以獲得有關周圍環(huán)境的更準確、全面的信息 B. 降低信息的不準確性.一組相似的傳感器采集的信息存在著明顯的互補性,這種互補性經過適當處理后,可以對單一傳感器的不確定性及其測量范圍的局限性

20、進行補償 C. 提高系統的可靠性.某個或某幾個傳感器失效時,系統仍能正常運行 D. 增加系統的實時性 (2) 數據融合技術的分類. A. 根據融合前后數據的信息含量分類 無損失融合:所有細節(jié)信息均被保留,只去除冗余的部分信息有損失融合:省略一些細節(jié)信息或降低數據的質量,從而減少需要存儲或傳輸的數據量,以達到節(jié)省存儲資源或能量資源的目的 B. 根據融合操作的級別分類 數據級融合:操作對象是傳感器采集的數據 特征級融合:通過一些特征提取手段將數據表示為一系列的特征向量,

21、來反映事物的屬性 決策級融合:根據應用需求進行較高級的決策,是最高級的融合 C. 根據數據融合與應用層數據語義之間的融合 依賴于應用的數據融合 獨立于應用的數據融合 結合以上兩種技術的數據融合7. 無線傳感器網絡的電源節(jié)能方法 (1) 休眠機制 通過休眠實現節(jié)能的策略主要體現在以下方面: A 硬件支持(能量消耗從高到低:發(fā)送、接收、空閑、休眠) B 采用休眠機制的網絡協議C 專門的結點功率管理機制 (2) 數據融合 通過本地計

22、算和融合,原始數據可以在多跳數據傳輸過程中進行處理,進發(fā)送有用信息,有效的減少了通信量。節(jié)能效果主要體現在路由協議的實現上8. 失效(Failure),故障(Fault),差錯(Error)三者區(qū)別 (1) 失效:某個設備中止了它完成所要求功能的能力 (2) 故障:某個設備、元件或組件不能按照所要求的方式工作 (3) 差錯:一個不正確的步驟、過程或結果  9. 故障檢測與診斷 3種不需要地理位置信息的部件故障檢測 (1) 多數投票策略 通過與鄰居節(jié)點的測量

23、值進行比較,得到與自己測量值相同或差距在允許范圍內的鄰居測量值的個數,如果個數超過鄰居數目的一半,則判定自己的測量值為正確的,否則錯誤。 (2) 均值策略 計算鄰居測量值的平均值,然后比較這個均值和自己的測量值,如果它們差距在允許范圍內,則判定自己的測量值為正確的,否則錯誤。 (3) 中值策略 利用鄰居測量值的中值與自己的測量值比較,如果它們差距在允許范圍內,則判定自己的測量值為正確的,否則錯誤。即使是在有很多鄰居測量值都是錯誤時,仍能正確地判斷出自己的測量值是否正確10. 查詢語句 (1) TinyDB

24、系統的查詢語句 TinyDB系統的查詢語言是基于SQL的查詢語言,稱為TinySQL。該查詢語言支持選擇、投影、設定采樣頻率、分組聚集、用戶自定義聚集函數、事件觸發(fā)、生命周期查詢、設定存儲點和簡單的連接操作。 (2) Cougar系統的查詢語句 Cougar系統提供了一種類似于SQL的查詢語言。在很多傳感器網絡應用中,對環(huán)境進行連續(xù)周期性地監(jiān)測特別重要。因此,Cougar系統的查詢語言提供了對連續(xù)周期性查詢的支持。11. 數據存儲 數據中心存儲方法: (1) 地理散列函數 使用地理散列方法,一個數據的關鍵

25、字被散列函數隨機地映射為一二個地理位置,即地理坐標(x,y) (2) 地理路由協議GPSR GPSR是為移動AdHoc網絡設計的一種路由協議。給定一個節(jié)點的位置坐標,GPSR根據節(jié)點的位置信息就可把數據包路由至該節(jié)點 (3) 地列散列方法如何利用GPSR(見7.6.3) (4) 增強地列散列函數的魯棒性 (5) 地列散列方法的結構復制12.數據中心存儲方法       (1)地理散列函數:將一個輸入映射到一個地理位置的函數 &

26、#160;     (2)地理路由協議GPSR       (3)地理散列方法如何利用GPSR:(地理散列函數得到一個位置,通過GPSR協議找距該位置最近的節(jié)點并存入數據)       (4)增強地理散列方法的魯棒性  五、無線傳感器網絡的MAC層 1. IEEE802.11協議 協議定義了兩種類型的設備,一種是無線站,通常是通過一臺PC機器加上一塊無線網絡

27、接口卡構成的,另一個被稱為無線接入點,作用是提供無線和有線網絡之間的橋梁  2. IEEE802.11協議MAC層工作模式 協議規(guī)定了兩種不同的MAC層訪問機制 (1) 分布式協調功能(DCF),用來傳輸異步數據,同時也是支持PCF機制的基礎。DCF機制可被應用于所有站點,無論其拓撲結構是基本網絡配置還是IBSS (2) 點協調功能(PCF),只可用于基本網絡配置的拓撲結構。PCF工作原理主要是輪詢機制,即由一個點協調器來制定令牌的循環(huán)。3. DCF中RTS/CTS訪問機制 在無線局域網中,經常

28、出現隱藏終端的問題。為了解決這種問題,DCF可利用RTS和CTS兩個控制幀來進行新到預約。 具體實現過程:A發(fā)送RTS給B,B發(fā)送CTS給A,C可收到B發(fā)送的CTS,C收到CTS后根據持續(xù)時間NAV字段進行休眠  4. 基于競爭的MAC協議 基本思想:當節(jié)點需要發(fā)送數據時,通過競爭的方式來使用無線信道,如果發(fā)送的數據產生碰撞,就按照某種策略重發(fā)數據,知道數據發(fā)送成果或放棄發(fā)送。 (1) S-MAC協議的主要機制 A. 周期性偵聽和睡眠(作用、原理和步驟) 作用、原理:為了減少能力消耗,節(jié)點要盡量

29、處于低功耗的睡眠狀態(tài)。每個節(jié)點獨立地調度自己的工作狀態(tài),周期性地轉入睡眠狀態(tài),在蘇醒后偵聽信道狀態(tài),以判斷是否需要發(fā)送或接收數據。為了便于相互通信,相鄰節(jié)點應該盡量維持睡眠和偵聽調度周期的同步。 步驟:當節(jié)點啟動工作時,首先偵聽一段相同的定長度的時間,如果在這段偵聽時間內收到了其他節(jié)點的調度信息,則將它的調度周期設置得與鄰居節(jié)點相同,并在等待一段隨機時間后廣播它的調度信息。當節(jié)點收到多個鄰居節(jié)點的不同調度信息時,可以選擇其第一個收到的調度信息,并記錄收到的所有調度信息。如果節(jié)點在這段偵聽時間內沒有收到其他的調度信息,則產生自己的調度周期并廣播。在及誒單產生和通告自己的調度后,如果收到

30、了鄰居的不同調度,則分為兩種情況:如果沒有收到過與自己調度相同的其他鄰居的通告,則使用鄰居的調度而丟棄自己生成的調度;如果節(jié)點已經收到過與自己調度相同的其他鄰居的通告,則在調度表中記錄該調度信息,以便能夠與非同步的相鄰節(jié)點進行通信 B. 流量自適應偵聽機制。流量自適應的偵聽,減少消息在網絡中的傳輸延遲。 C. 串音避免 D. 消息傳遞。通過消息分割和突發(fā)傳遞機制來減少控制消息的開銷和消息的傳遞延遲。 (2) T-MAC協議 基本工作原理:通過采用周期性偵聽和睡眠的工作方式來減少空閑偵聽。周期長度是固定不變

31、的,節(jié)點的偵聽活動時間也是固定的。 協議提出了兩種方法解決早睡問題: A. 未來請求發(fā)送 B. 滿緩沖區(qū)優(yōu)先 (3) Sift協議5. 基于分簇網絡的MAC協議(基于TDMA的無線傳感網絡 MAC協議) 為了適應1簇內節(jié)點的動態(tài)變化,2及時發(fā)現新節(jié)點,3使用能量相對高的結點轉發(fā)數據等目的,協議將時間幀分為周期性的4個階段: (1) 數據傳輸階段 (2) 刷新階段 (3) 刷新引起的重組階段 (4) 事件觸發(fā)的重組階段

32、  六、無線傳感器網絡協議的技術標準 1. IEEE802.15.4標準概述 IEEE802.15.4標準定義的LR WPAN網絡有如下特點: (1) 在不同的載波頻率下實現20KB/s, 40KB/s和250KB/s 3種不同的傳輸速率 (2) 支持星型和點對點兩種網絡拓撲結構 (2) 有16位和64位兩種地址格式,其中64為地址是全球唯一的擴展地址(3) 支持沖突避免的載波多路偵聽技術(CSMA/CA) (5) 支持確認機制,保證了傳輸的可靠性

33、0; 2. 物理層 定義了27個信道,信道跨越3個頻段,具體包括2.4GHz的16個信道,915MHz的10個信道,868MHz的1個信道3. ZigBee協議標準 ZigBee技術是一種面向自動化和無線控制的低速率低功耗低價格的無線網絡方案 ZigBee無線設備傳輸距離為1075m,具體數值取決于射頻環(huán)境和特定應用條件下的輸出功率,工作在公共頻段上分別為: (1) 全球2.4GHz,通訊速率250KB/s (2) 美國915MHz,通訊速率40KB/s (3) 歐洲868M

34、Hz,通訊速率20KB/s ZigBee網絡拓撲結構:星型網絡、網狀網絡、簇樹形網絡 ZigBee的技術特點: (1) 數據傳輸速率低,數據率只有20250 KB/s,專注于低速傳輸應用。 (2) 有效范圍小,有效范圍在1075m內 (3) 工作頻段靈活,三個頻段均為無需申請的ISM頻段 (4) 省電,工作周期短,收發(fā)信息功耗較低,并采用了休眠模式 (5) 可靠,采用了碰撞避免機制,并為需要固定帶寬業(yè)務預留了專用時隙,避免了發(fā)送數據時的競爭和沖突 (6)&

35、#160;成本低,速率低,協議簡單,另外使用ZigBee協議可免專利費。 (7) 時延短,針對時延敏感的應用做了優(yōu)化 (8) 網絡容量大,一個ZigBee網絡可容納多大254個從設備和一個主設備,一個區(qū)域內可布置多達100個ZigBee網絡 (9) 安全,提供數據完整性檢查和認證功能,加密算法采用AES-128,應用層安全屬性可根據需求來配置。 4. 藍牙(1) 運行在2.4GHz的非授權ISM頻段,通訊距離只有10m左右 (2) 在基帶中,藍牙為微微網的主設備和從設備之間提供了兩種基

36、本的物理鏈路類型,即同步面向連接鏈路(SCO)和異步無連接鏈路(ACL) 5. UWB:超寬帶技術 特點:利用持續(xù)時間非常短(納秒級)的窄脈沖形式來傳輸數據,而且數據傳輸速率可以達到幾百Mbps以上    七、無線傳感器網絡路由協議 1. 無線傳感器網絡路由協議分類 (1) 按元及誒單獲取路徑的方法 A. 主動路由協議 B. 按需路由協議 C. 混合路由協議 (2) 按節(jié)點參與通信的方式 A. 直

37、接通信路由協議 B. 平面通信路由協議 C. 層次路由協議 (3) 按路由的發(fā)現過程 A. 以位置信息為中心的路由協議 B. 以數據為中心的路由協議(4) 按路由選擇是否考慮服務質量(QoS)約束  2. Flooding和Grossing協議 (1) 洪泛路由協議 接收到消息的節(jié)點以廣播的形式轉發(fā)報文給所有的鄰居節(jié)點;設定了生命期限,直到傳輸到目標節(jié)點或生命期限變?yōu)?為止。 A. 優(yōu)點:實現簡單,適用于健

38、壯性要求高的場合 B. 缺點:使得網絡中無效的數據傳輸急劇增加,從而出現信息爆炸現象,消耗本來緊張的能量、存儲空間等資源;信息重疊情況大量出現。 (2) 閑聊法 隨機選擇某一個鄰居節(jié)點,作為轉發(fā)的下一個節(jié)點,向它發(fā)送一份數據副本 A. 優(yōu)點:避免了信息爆炸問題 B. 缺點:仍然無法解決出現的部分數據交疊現象和盲目使用資源的問題;數據傳輸的平均時延被拉長,傳輸速度變慢,無謂的資源消耗依然很多。  3. TEEN 閾值敏感的高效無線傳感網絡 TEEN協議是一個

39、基于簇群的路由協議,也是由LEACH發(fā)展而來的。定義了硬門限和軟門限兩個概念。 達不到門限值,節(jié)點就無法和簇頭節(jié)點通信,用戶就無法從網絡得到任何數據。即使節(jié)點死亡,用戶也不知道。4. 能力消耗源:嘗試在通信、計算相關的能量消耗之間達到一個平衡 分為兩類:通信相關的能量消耗、計算相關的能量消耗  5. 基于查詢的路由 (1) 定向擴散(DD)路由的四個階段 A. 興趣擴散階段 B. 梯度建立階段 C. 數據傳播階段 D. 路徑加強階段&#

40、160;(2) 謠傳路由 借鑒了歐式平面圖上任意兩條曲線交叉幾率很大的思想(當一個節(jié)點檢測到一個事件,它將事件添加到該節(jié)點自身保存的事件表中。然后產生一個被稱為代理的生命期較長的數據包,代理消息沿著隨機路徑向外擴撒傳播,同時匯聚節(jié)點發(fā)送的查詢消息也沿著隨機路徑在網絡中傳播。當代理消息和查詢消息的傳輸路徑交叉在一起時,就會形成一條匯聚節(jié)點到事件區(qū)域的完整路徑)。執(zhí)行過程如下: A. 每個傳感器節(jié)點都維護一個鄰居列表和一個事件列表 B. 傳感器節(jié)點在本地檢測到一個事件時,就在事件列表中增加一個表項,設置相關的事件名稱、跳數等,同時根據一定的概率產生一個代理消息 C. 網絡的任何節(jié)點都可以針對一個特定的事件生成查詢消息 D. 若出現查詢消息和代理消息的路徑出現交叉的情況,交叉節(jié)點會沿著查詢消息的反方向將事件信息傳達到查詢節(jié)點6. 地理位置路由 GPSR的前提:GPSR協議默認網絡中的每個節(jié)點都可以通過GPS或者其他方法獲知自己的地理位置信息 路由開始時,采用貪婪轉發(fā)方式進行分組轉發(fā),當貪婪方式失效時,即遇到通信空洞時轉入周界轉發(fā)模式繼續(xù)路由,在條件滿足時恢復貪婪轉發(fā)模式,如此反復直至分組到達目的地。 節(jié)點收到貪婪模式下的分組時

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