移動互聯(lián)網(wǎng):原理、技術(shù)與應(yīng)用 第3版 課件 CH4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)_第1頁
移動互聯(lián)網(wǎng):原理、技術(shù)與應(yīng)用 第3版 課件 CH4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)_第2頁
移動互聯(lián)網(wǎng):原理、技術(shù)與應(yīng)用 第3版 課件 CH4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)_第3頁
移動互聯(lián)網(wǎng):原理、技術(shù)與應(yīng)用 第3版 課件 CH4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)_第4頁
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文檔簡介

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)1課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較2課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較3嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感醫(yī)療環(huán)境恢復4嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感5微傳感器,船上處理以及無線接口都只在小規(guī)模內(nèi)可行能觀測到“零距離接觸”現(xiàn)象使得在時間和空間上進行密集的環(huán)境監(jiān)測成為可能嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感將揭示以前沒有觀察到的現(xiàn)象6地震結(jié)構(gòu)響應(yīng)污染物運輸海洋微生物生態(tài)系統(tǒng),

生物復雜性嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感7嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感地面運動和結(jié)構(gòu)/基礎(chǔ)響應(yīng)間的交互當前的地震網(wǎng)絡(luò)在空間上不夠密集,不能

監(jiān)測地面移動引起的結(jié)構(gòu)毀壞,

使得波場采樣出現(xiàn)空間混淆(鋸齒)科學理解建筑和底層土壤對地面震動的響應(yīng)

建立模型來預(yù)測地震場景中的結(jié)構(gòu)響應(yīng)技術(shù)/應(yīng)用鑒定引起嚴重結(jié)構(gòu)震動的地震事件在本地節(jié)點中對波場進行處理密集的結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)

8實地實驗9

?????1km??????

17層的鋼架建筑中設(shè)置38臺強震地震儀100臺自由場地震儀在UCLA校園地面上以100米的空間間隔放置嵌入式網(wǎng)絡(luò)傳感生態(tài)系統(tǒng)傳感研究野生種群(動植物)隨著時間推移對棲息地的響應(yīng)發(fā)展對物種和生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)場觀察技術(shù)在各種事件和空間范圍內(nèi),對生態(tài)系統(tǒng)、種群、棲息地的物理和化學特征數(shù)據(jù)的獲取自動識別生物(當前技術(shù)包括人工近景觀察)10長時間現(xiàn)場測量有極端溫度、濕度、障礙物的惡劣環(huán)境智能幼兒園項目Sensors

ModulesHigh-speedWirelessLAN(WLAN)WLAN-PiconetBridgePiconetWLAN-PiconetBridgeWLANAccessPointPiconetSensor

ManagementSensor

FusionSpeechRecognizerDatabase&DataMinerMiddlewareFrameworkWiredNetworkNetwork

ManagementNetworkedToysSensorBadge11課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較12支持技術(shù)嵌入式聯(lián)網(wǎng)感知小巧的外形不受限制的節(jié)點組成控制系統(tǒng)開展合作感知、作用與物理世界將緊密聯(lián)結(jié)分布嵌入大量設(shè)備來監(jiān)測并與物理世界交互使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行協(xié)同并處理更高層的任務(wù)在原地進行時空密集的感知和作用13課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較14特有限制對快速響應(yīng)進行實時分析大量數(shù)據(jù)

需要智能、有效、創(chuàng)新的數(shù)據(jù)管理與分析工具由于傳輸、建筑、暴露等造成的低信噪比大地震數(shù)據(jù)不夠充足

結(jié)構(gòu)響應(yīng)只能從中小型地震以及力震動測試進行推斷15課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較16傳感器設(shè)計被動元件:

震動感應(yīng),聲音感應(yīng),

紅外感應(yīng),

張力感應(yīng),

鹽度測量,

濕度測量,

溫度感應(yīng)等被動陣列:

攝影機

(可見的,紅外的),

生物化學的有源傳感器:

雷達,聲納相比被動元件需要高能技術(shù)趨勢:

使用IC集成電路技術(shù)來獲得更好的穩(wěn)定性、更低的開銷和更小的體積在這些領(lǐng)域中很多已經(jīng)有足夠的COTS(商用貨架產(chǎn)品);而在生物化學領(lǐng)域還有待17網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點的發(fā)展18LWIMIIIUCLA,1996Geophone,RFMradio,PIC,StarnetworkAWAIRSIUCLA/RSC1998Geophone,DS/SSRadio,strongARM,Multi-hopnetworksWINSNG2.0Sensoria,2001Nodedevelopmentplatform;multi-sensor,dualradio,LinuxonSH4,Preprocessor,GPSUCBMote,20004Mhz,4KRam512KEEProm,128Kcode,

CSMAhalf-duplexRFMradio課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較19MAC層挑戰(zhàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)公平性延時吞吐率傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗效率可擴展性20MAC層能耗效率許多WSN應(yīng)用預(yù)期的使用時間:幾個月或者幾年實際的使用時間AA電池:最多2000mAhCC2420無線電:空閑但喚醒狀態(tài)(RX模式)19.7mA2000mAh/19.7mA=101.5小時=6天讓無線電在大部分工作時間處于睡眠狀態(tài)理想的占空比:0.1%-1%21C.Lu,WashingtonUniv.SaintLouisMAC層能耗效率能量浪費的主要來源空閑監(jiān)聽長期空閑時間沒有感知事件發(fā)生碰撞控制開銷過度監(jiān)聽減少所有上述來源的能量消耗TDMA需要進行時間槽分配和時間同步集合TDMA和競爭協(xié)議的優(yōu)點22所有無線網(wǎng)絡(luò)的共性無線傳感網(wǎng)絡(luò)的MAC類型有調(diào)度的競爭:節(jié)點周期性的集體醒來,競爭信道,然后進入睡眠S-MAC,T-MAC信道輪詢:節(jié)點獨立醒來去掃描B-MAC,X-MAC時分復用:節(jié)點維護一個規(guī)定合適喚醒合適允許傳輸?shù)恼{(diào)度時間表DRAND混合型:SCP,Z-MAC,802.15.4(競爭接入階段結(jié)合競爭免除階段)23MAC層協(xié)議對比24MAC層協(xié)議總結(jié)都是以減少能耗為中心競爭型MAC協(xié)議:主要目標是動態(tài)調(diào)節(jié)睡眠和偵聽的時間,使得節(jié)點盡量只在自己需要收發(fā)信息時才偵聽信道,其余時間處于休眠狀態(tài),一方面降低節(jié)點能耗,另一方面也減小了和其他節(jié)點的沖突。分配型MAC協(xié)議:基本都是基于TDMA機制的改進協(xié)議,目的是設(shè)計一種高效的時隙分配方案來減少能耗?;旌闲蚆AC協(xié)議綜合了前兩種協(xié)議的優(yōu)點,其性能更好,但是相對來說其機制其設(shè)計更加復雜。25課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較26課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較27引言

WSN的路由協(xié)議因應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的不同而有所差異基于潛在的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),主要分為以下三類:扁平的:節(jié)點之間角色相同

分層的:節(jié)點扮演不同的角色基于位置的:利用節(jié)點的位置來路由數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議的操作過程分成基于多徑的,基于查詢的,基于QoS的和基于一致性的在能耗和通信負載之間進行平衡28ModifiedfrompresentationofJamalN.Al-Karakietal.@WirelessCommunications2004.tw/Download/93/94_0425/Routing%20Techniques%20in%20Wireless%20Sensor%20Networks.ppt引言(續(xù))29設(shè)計思路設(shè)計目標進行數(shù)據(jù)通信

延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期通過采用積極的能源管理技術(shù)來防止鏈路退化30設(shè)計問題(續(xù))節(jié)點部署:依賴應(yīng)用程序手動配置(確定性):數(shù)據(jù)通過預(yù)定的路徑路由隨機:節(jié)點隨機散布,形成一個自組織網(wǎng)絡(luò)路由架構(gòu)節(jié)點的分布是不均勻的,最優(yōu)聚類成為必要不失準確的能源消耗用他們有限的能源供應(yīng)某些傳感器節(jié)點的故障數(shù)據(jù)報告的方法時間驅(qū)動:應(yīng)用程序需要定期的數(shù)據(jù)監(jiān)測事件驅(qū)動:因某個事件的反應(yīng)(時間關(guān)鍵AP)查詢驅(qū)動:響應(yīng)查詢(時間關(guān)鍵AP)混合8設(shè)計問題(續(xù))節(jié)點/鏈路不均勻例如,分層協(xié)議指定簇頭節(jié)點容錯傳感器節(jié)點的故障不會影響傳感器網(wǎng)絡(luò)的整體任務(wù)可擴展性任何路由方案必須能夠?qū)?shù)量龐大的傳感器節(jié)點起作用網(wǎng)絡(luò)動態(tài)節(jié)點可以是移動的這種現(xiàn)象是可以移動的傳輸介質(zhì)所需要的帶寬為低(1-100kb/s)基于TDMA的協(xié)議比基于競爭的協(xié)議節(jié)省更多的能量(如CSMA)9設(shè)計問題(續(xù))連接傳感器網(wǎng)絡(luò)的密度依賴于可能隨機分布的節(jié)點覆蓋環(huán)境的傳感器觀點是距離和精度的有限數(shù)據(jù)聚合傳感器節(jié)點可能會產(chǎn)生顯著冗余數(shù)據(jù)為了減少發(fā)送次數(shù)服務(wù)質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)的生命周期通常被認為是更重要的有界延遲數(shù)據(jù)傳輸是時間受限應(yīng)用的條件10課程大綱引言應(yīng)用需求支持技術(shù)特有限制傳感器設(shè)計MAC層協(xié)議無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計思路路由設(shè)計路由協(xié)議比較34扁平路由每個節(jié)點都扮演著同樣的角色以數(shù)據(jù)為中心的路由由于給每個節(jié)點分配全局ID不可行通過數(shù)據(jù)協(xié)作和消除冗余數(shù)據(jù)節(jié)約能源協(xié)議通過協(xié)商的傳感器協(xié)議信息(SPIN):[Heinzelmanet.al.@Mobicom’99&WirelessNetworks2002]定向擴散(DD):Intanagonwiwatet.al.@Mobicom'00]謠言路由:[Braginskyetal.@WSNA2002]最小開銷轉(zhuǎn)發(fā)算法(MCFA):[F.Ye@ICCCN2001]12經(jīng)協(xié)商傳感器協(xié)議信息(SPIN)特點協(xié)商為提高運營效率,節(jié)約能源使用元數(shù)據(jù)資源適配為了延長系統(tǒng)的工作壽命監(jiān)測自己的能源資源SPIN信息ADV-新數(shù)據(jù)的廣播REQ-請求ADV數(shù)據(jù)DATA-實際數(shù)據(jù)消息只包含元數(shù)據(jù)的ADV,REQ消息13Heinzelman等人@Mobicom'99和無線Networks2002經(jīng)協(xié)商傳感器協(xié)議信息(SPIN)(續(xù))操作流程第一步ADV第三步DATA第二步REQ第四步ADV第五步REQ第六步DATA14經(jīng)協(xié)商傳感器協(xié)議信息(SPIN)(續(xù))資源自適應(yīng)算法當能量充足通信使用3級交換協(xié)議當能量接近低能量閾如果節(jié)點接收ADV,它不發(fā)送REQ保留能量用于感測事件優(yōu)點簡單當接收新的數(shù)據(jù)時每個節(jié)點執(zhí)行小決策無需轉(zhuǎn)發(fā)表穩(wěn)健的拓撲變化缺陷大的開銷數(shù)據(jù)廣播15定向擴散(DD)特點數(shù)據(jù)中心路由協(xié)議路徑是在匯聚節(jié)點和源節(jié)點之間建立局部的相互作用傳播和聚集過程都是基于本地信息四要素興趣通過一個描述任務(wù)的參數(shù)值對表來命名任務(wù)描述梯度路徑方向,數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)消息加強選擇來自多個路徑的單個路徑16Intanagonwiwat等@Mobicom'00定向擴散(DD)(續(xù))基本方案下沉來源第1步:興趣傳播興趣愛好事件下沉來源步驟2:初始梯度的設(shè)置漸變事件低興趣下沉來源第3步:數(shù)據(jù)沿增強路徑傳遞事件高速率17定向擴散(DD)(續(xù))優(yōu)點延遲小始終通過最短路徑傳輸數(shù)據(jù)失效路徑的魯棒性缺陷節(jié)點一直失衡在最短路徑節(jié)點能量的耗盡比其他節(jié)點快時間同步技術(shù)為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不容易實現(xiàn)記錄信息的開銷增加一個傳感器節(jié)點的開銷18謠言路由特點合并查詢洪泛和洪泛事件發(fā)現(xiàn)任意路徑,而不是最短路徑謠言路由是有吸引力的,只有當查詢的數(shù)量比閾值大事件的數(shù)量小于另一閾值假設(shè)該網(wǎng)絡(luò)由密集分布的節(jié)點組成只有短距離傳輸固定節(jié)點19布拉金斯基等@??WSNA2002謠言路由(續(xù))基本方案每個節(jié)點維護鄰居的名單事件表當一個節(jié)點檢測到事件生成代理讓它在一個隨機路徑行進被訪問的節(jié)點形成一個到事件的梯度當源節(jié)點需要一個事件發(fā)送查詢該查詢滿足某些節(jié)點,該節(jié)點位于漸變線上路由建立20謠言路由(續(xù))概率代理節(jié)點感知一個概率性生成代理事件。產(chǎn)生代理的概率是一個算法參數(shù)...矯正算法為了傳播網(wǎng)絡(luò)中盡可能遠的方向的事件,a被使用代理維護最近看到的節(jié)點的列表。選擇下一跳的時候,它會首先嘗試不在列表中的節(jié)點。21最小開銷轉(zhuǎn)發(fā)算法(MCFA)目標建立成本域通過最小代價路徑發(fā)送數(shù)據(jù)特點最優(yōu)最低成本路徑標準:跳數(shù),能源消耗,延遲等。簡單無需維護轉(zhuǎn)發(fā)表不需要知道鄰居節(jié)點的ID22F.Ye@ICCCN2001最小開銷轉(zhuǎn)發(fā)算法(MCFA)(續(xù))操作流程每個節(jié)點向源節(jié)點存儲其成本源節(jié)點廣播ADV信息包含它自己的成本(最初為0)每個節(jié)點接收到該消息發(fā)送給鄰居節(jié)點添加成本ADV消息自身成本成本字段建立

通過網(wǎng)絡(luò)ADV消息傳播后源節(jié)點通過成本域傳遞一個信息缺陷有限的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模設(shè)置成本字段的時間是和網(wǎng)絡(luò)的大小成正比的負載不均衡23最小開銷轉(zhuǎn)發(fā)算法(MCFA)(續(xù))路由的方向總是已知–指向固定外部的BS該BS廣播開銷都設(shè)置為0的消息,而每個節(jié)點初始設(shè)定其到BS的最低成本為無窮大如果消息中的估計值加上接收到的鏈路少于當前估計。11024分層路由節(jié)點將扮演不同的角色優(yōu)勢為可擴展性和通信的高效性主要為兩層路由選擇簇頭路由協(xié)議低功耗自適應(yīng)聚類(LEACH):[Heinzelman,et.al.@HICSS’00]傳感器信息系統(tǒng)的高效能量收集算法(PEGASIS):[S.Lindseyetal.@AerospaceConference2002]閾值敏感節(jié)能協(xié)議(TEEN):[A.ManjeshwarandD.P.Agarwal@IPDPS.2001]兩層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD):[F.Yeetal.@Mobicom’02]26低能量自適應(yīng)聚類(LEACH)簇頭將隨機選擇的傳感器節(jié)點作為簇頭,所以與基站進行通信的高能量耗散被擴散到所有傳感器節(jié)點。建立階段每個傳感器節(jié)點選擇0和1之間的隨機數(shù)如果該隨機數(shù)小于閾值T(n)時,所述傳感器節(jié)點是簇頭。27Heinzelman等@HICSS'00低能量自適應(yīng)聚類(LEACH)(續(xù))建立階段該簇頭發(fā)布給網(wǎng)絡(luò)中的所有傳感器節(jié)點傳感器節(jié)點告知相應(yīng)簇頭,它們將是群集的成員。(基于信號強度)然后,簇頭為基于TDMA方法向它發(fā)送數(shù)據(jù)的傳感器節(jié)點分配時間。28穩(wěn)定階段傳感器節(jié)點可以開始感測和向簇頭發(fā)送數(shù)據(jù)。該簇頭也在向基站發(fā)送數(shù)據(jù)之前聚合來自它的簇的節(jié)點的數(shù)據(jù)。在經(jīng)過一定時間的穩(wěn)定階段后,網(wǎng)絡(luò)再次進入建立階段和進入又一輪簇頭選擇。29低能量自適應(yīng)聚類(LEACH)(續(xù))p值=0.050.0500=0.05/(1-0.05*0)0.0526=0.05/(1-0.05*1)0.0555=0.05/(1-0.05*2)0.0588=0.05/(1-0.05*3)0.0625=0.05/(1-0.05*4)0.0666=0.05/(1-0.05*5)0.0714=0.05/(1-0.05*6)0.0769=0.05/(1-0.05*7)0.0833=0.05/(1-0.05*8)0.0909=0.05/(1-0.05*9)0.1000=0.05/(1-0.05*10)0.5000=0.05/(1-0.05*18)1.0000=0.05/(1-0.05*19)任何一輪中簇的數(shù)目可以不固定。為了避免在某一輪中沒有簇頭...直接跳過沒有的簇頭的一輪三十低能量自適應(yīng)聚類(LEACH)(續(xù))傳感器信息系統(tǒng)的高效能量收集算法(PEGASIS)假設(shè)節(jié)點具有關(guān)于所有其他節(jié)點的位置信息傳感器節(jié)點不動特點基于鏈的節(jié)能協(xié)議用貪心算法建立鏈每個節(jié)點都有全局知識動態(tài)領(lǐng)導者的選擇能量負荷均勻分布數(shù)據(jù)融合31S.Lindsey等@2002航空航天會議傳感器信息系統(tǒng)的高效能量收集算法(續(xù))性能PEGASIS性能優(yōu)于LEACH通過消除動態(tài)集群信息開銷通過最小化傳輸距離的總和通過限制發(fā)送次數(shù)問題為了獲得一個全局性的知識是很難的它不適合于傳感器網(wǎng)絡(luò)可擴展性問題很長的延時32閾值敏感節(jié)能協(xié)議(TEEN)術(shù)語硬閾值(HT)對于檢測到屬性的閾值屬性的絕對值軟閾值(ST)以感覺到的屬性值上的微小變化來觸發(fā)節(jié)點開關(guān)它的發(fā)射機特點在LEACH基礎(chǔ)上基于簇的路由協(xié)議時間關(guān)鍵型應(yīng)用用戶可以控制在能量的效率和準確性之間的折衷較小的ST

值更精確的網(wǎng)絡(luò)圖增加能量消耗33A.曼杰斯赫瓦爾和D.P.阿加瓦爾@IPDPS。2001年閾值敏感節(jié)能協(xié)議(TEEN)(續(xù))基本方案傳感值增益決定報告與否基于HT和ST的值只在…報告數(shù)據(jù)當感測到的值超過HT

當值的變化大于ST缺陷不能分配時隙所有節(jié)點一直打開其發(fā)射機不能區(qū)分死亡或出現(xiàn)故障的節(jié)點和無法感知“大”變化的節(jié)點在集群中發(fā)生沖突34雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)權(quán)力過大消費增加無線變速器碰撞狀態(tài)檢修高架35F.Ye等@Mobicom'02雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))假設(shè)傳感器節(jié)點是固定和位置感知的源節(jié)點可能會顯著改變他們的位置傳感器節(jié)點都知道自己的任務(wù)特點多移動源節(jié)點的可擴展和高效的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議移動傳感器節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中不被允許位置信息是需要建立網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對拓撲變化的敏感性36雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))基本方案網(wǎng)格建設(shè)低層查詢洪泛每個節(jié)點都選擇了自己的傳播點更高層次的查詢網(wǎng)格轉(zhuǎn)發(fā)從分發(fā)點到源節(jié)點分發(fā)節(jié)點之間的通信更高層次的數(shù)據(jù)網(wǎng)格轉(zhuǎn)發(fā)從源節(jié)點到分發(fā)點實際數(shù)據(jù)的發(fā)送低層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)軌跡發(fā)布點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過PA,IA發(fā)往源節(jié)點PA(主代理),IA(中級代理)37雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))來源傳播節(jié)點數(shù)據(jù)公告詢問數(shù)據(jù)即時傳播節(jié)點38雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))來源傳播節(jié)點數(shù)據(jù)公告數(shù)據(jù)即時傳播節(jié)點軌道轉(zhuǎn)發(fā)來源39雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))網(wǎng)格維護問題:處理突發(fā)性傳播節(jié)點故障效率解決方案源節(jié)點在數(shù)據(jù)公告中設(shè)置網(wǎng)格生命周期DN復制:每個DN從其單跳鄰居招募幾個傳感器節(jié)點,復制上游DN的位置DN通過持續(xù)的查詢和數(shù)據(jù)流來進行故障檢測和按需替換40雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))來源傳播節(jié)點數(shù)據(jù)即時傳播節(jié)點X41雙層數(shù)據(jù)分發(fā)(TTDD)(續(xù))來源傳播節(jié)點數(shù)據(jù)即時傳播節(jié)點X42分層路由與扁平路由43基于位置的路由協(xié)議節(jié)點位置被用來路由數(shù)據(jù)傳感器節(jié)點通過它們的位置進行尋址距離可以通過信號強度來估計協(xié)議:地理自適應(yīng)保真(GAF):[Y.Xuetal.@Mobicom’01]地理和能源感知路由(GEAR):[Y.Yu@TechnicalreportUCLA2001]其他的貪婪自適應(yīng)路由(GOAFR):[F.Kuhnetal.@MobiHoc’03]SPAN:[B.Chenetal.@WirelessNetworks2002]45地理自適應(yīng)保真(GAF)核心理念關(guān)閉一個節(jié)點,如果從路由的角度它是相等的使用節(jié)點部署密度自適應(yīng)地調(diào)整路由保真度什么是保真度通信節(jié)點之間的不間斷連接46Y。Xu等@Mobicom'01地理自適應(yīng)保真(GAF)確定等價路由什么是保真度通信節(jié)點之間的不間斷連接47地理自適應(yīng)保真(GAF)使用GPS信息來決定虛擬網(wǎng)格ID三態(tài)轉(zhuǎn)換發(fā)現(xiàn)(Te)活動(Ta)睡眠(Ts)節(jié)點排名活動節(jié)點勝高能量節(jié)點勝適應(yīng)流動性使用GPS信息48地理和能源感知路由(GEAR)動機:降低定向擴散中興趣和低速數(shù)據(jù)洪泛的負載基本思路:利用地理信息限制洪泛,并在目標區(qū)域內(nèi)部遞歸傳播數(shù)據(jù)。利用局部技術(shù)來平衡能耗,延長整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期跨多個用戶查詢重用路由信息。49Y.Yu@技術(shù)報告UCLA2001年地理和能源感知路由(GEAR)(續(xù))向目標區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包:貪婪模式:最小化成本函數(shù)(f=距離和能量的混合函數(shù))圍繞帶能源感知鄰居估計的“連通孔”來路由在目標區(qū)域內(nèi)傳播數(shù)據(jù)包:地理遞歸轉(zhuǎn)發(fā)向原地理區(qū)域的子區(qū)域遞歸地重新轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包50地理和能源感知路由(GEAR)(續(xù))每個節(jié)點用一個已知成本(歷史成本)和估計成本(目前成本)來決定下一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點已知成本估計成本51其他的貪婪自適應(yīng)面路由(GOAFR)貪婪問題:孔

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