无线传感器网络路由协议研究进展※.PDFVIP

维普资讯 20O7年 6月 连云港师范高等专科学校学报 June．2007 第2期 JournalofLianyungangTeachersCollege No．2 文章编号：1009—7740(2007)02—0088—04 无线传感器 网络路 由协议研究进展※ 秦 岭 ，张 晔 ，白光伟 (1．南京3-业大学 信息科学与工程学院，江苏 南京 210009；2．南京中医药大学 教务处，江苏 南京 21OO0O) 摘 要：无线传感器网络作为一种新型的以采集数据为 目的、高密度、自组织、低数据率的短距离无线通信网 络，在国外相关研究领域一直是热点。文章概要地介绍了无线传感器网络的特点、应用前景 以及研究热点，强调了 无线传感器网络的路由协议设计方式不同于现有的有线及无线网络。特别阐明了作为一个以环境监测为主要应用 的 自组织网络，在现有器件的条件下，网络寿命这一关键参数主要取决于对传感器节点的能耗有重大影响的路由协 议，着重研究了如何从网络层的路由协议和算法设计着手实现功率控制 ，以达到节约能耗、延长网络寿命这一目的。 关键词：无线传感器网络；路 由协议；功率控制；能耗 中图分类号：1P393．03 文献标识码：A 1 无线传感器网络概述 广泛的应用前景。… 随着无线通信技术和微电子系统( )的发展，一种 对无线传感器网络的研究始于2o世纪 9o年代末，其中 以采集数据为 目的、高密度 、自组织、低数据率的新型无线 网 包括物理层、接入层、网络层及跨层研究。现已有一些致力 络一 无线传感器网络开始逐渐由研究领域迈 向工业、商业 于传感器网络研究的公司，如美国的Crossbow公司和Dust公 领域。然而，在现有器件功耗水平及电池寿命条件下，对于 司。Crossbow公司推出了Mica系列传感器网络产品．他们还 大多数应用场合能耗问题始终是一个严峻的挑战。 为Mica开发了一套微型的操作系统Ti~yOS，加州大学伯克利 无线传感器网络中的节点器件由传感器、微处理器、射 分校等机构在使用该系统搭建的无线传感器网络实验平台 频芯片、电源及外围电路构成，能够进行相对简单 的数据探 上开发了一系列应用包括海燕生活习性监测系统、火山爆发 测、简易数据处理和有限范围的无线通信，具有成本低廉、功 监测系统、室内目标位置跟踪系统 以及室内环境监测系统。 耗低、尺寸小等特点。无线传感器网络非常适合在无人看管 NASA的JPL实验室研制的为将来的火星探测进行技术准备 或人类难以到达、难以对网络进行维护的环境 中使用，如有 的SensorWebs，已在佛罗里达宇航中心周围的环境监测项 目 毒 、辐射的环境或气候恶劣的地区。传感器节点探测数据后 中进行测试和完善；^L【脚 系统通过数种传感器来监测降雨 通过分布式的MAC层、网络层协议及算法 ，自组织地进行数 量、河水水位和土壤水分 ，并依此预测爆发 山洪的可能性。 据传输。无线传感器网络在 医疗、军事、环境监测领域有着 另外，在医疗监护系统中也有应用。 图1 无线传感器网络在现有无线网络中所处的位置 】 收稿 日期-20(0—11—13 ※国家自然科学基金资助项 目。项 目编号 维普资讯 无线传感器网络不同于节点可以移动的AdHoe等小规 线传感器网络。并且在无线传感器网络中，获取数据比知道 模 自组织网络，更有别于现有的大型通信 网络系统，如基于 数据源的lD更重要。其次 ，传感器节点受能耗、处理能力以 IEP／IP的互