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* * * * * * * 2 无线传感器网络中的路由协议 2.1 无线传感器网络路由协议特点 2.2 无线传感器网络路由协议的设计要求 2.3 无线传感器网络路由协议的分类 2.2 无线传感器网络路由协议的设计要求 针对无线传感器网络路由协议的上述特点，在设计路由协议时需要满足下列要求。 1.能量高效。无线传感器网络路由协议不仅要选择能量消耗小的传输路径。而且要从整个网络的角度考虑，选择使整个网络能量均衡消耗的路由。 2.容错性。传感器节点容易因为能量耗尽或环境影响而失效，这要求路由协议具有一定的容错能力，部分传感器节点的失效不应影响整个网络的运行。 2.2 无线传感器网络路由协议的设计要求（续） 3.可扩展性。在无线传感器网络中，监测区域范围内节点密度不同，造成网络规模大小不同；节点失效、新节点的加入以及节点的移动，都会使得网络拓扑结构动态发生变化，这就要求路由协议具有可扩展性，能够适应网络结构的变化。 4.安全性。由于无线传感器网络的特点，特别容易受到攻击，而且大多数应用要求网络具有较高的安全性。因此在设计路由协议时必须考虑安全性问题。 2 无线传感器网络中的路由协议 2.1 无线传感器网络路由协议特点 2.2 无线传感器网络路由协议的设计要求 2.3 无线传感器网络路由协议的分类 2.3 无线传感器网络路由协议的分类 目前，无线传感器网络并没有一个标准的路由协议的分类，根据不同的角度，有着不同的分类。 目前比较广泛被接受的分类标准是立足于网络拓扑结构，将WSN路由协议分为平面路由协议和分层路由协议两大类。 2.3 无线传感器网络路由协议的分类（续） 平面路由协议 顾名思义，平面路由协议是指网络路由的逻辑视图是平面结构，网络中各节点在路由功能上的地位是平等的，即每一个节点都能同等地能够充当数据采集节点和数据转发节点，彼此协同工作。 优点：网络结构简单，节点对等，网络流量分布均匀，不需要特殊的节点来维护网络的拓扑结构且路由算法易于实现。 缺点：可扩展性小，路由维护的开销过大，只适用于小规模网络。 目前比较典型的平面路由协议有：洪泛（Flooding）、SPIN协议、定向扩散（DD）协议。 2.3 无线传感器网络路由协议的分类（续） 分层路由协议 分层路由协议采用簇的概念对传感器网络进行层次划分，先将网络划分为簇 (c1uster)，每个簇由一个簇头(Cluster Head)和多个簇成员(cluster member) 组成，每一个簇有一个簇头。簇内通信由簇头来完成。簇头负责簇内成员节点的管理、完成簇内节点信息的收集和数据融合，同时还负责簇与簇之间的数据转发。 2.3 无线传感器网络路由协议的分类（续） 优点：可扩展性好，有效地维持节点能量消耗，从而延长网络生命周期，尤其是在WSN节点需要大规模部署的场合，分层路由协议比平面路由协议有明显突出的优势。 缺点：移动管理比较复杂；一些节点例如簇头和网关节点，比其他节点承受了更高的通信和计算负荷，因此，网络的可靠性可能会因为这些关键节点中某个节点的失效而受到影响。 目前比较典型的分层路由协议有：LEACH、PEGASIS、TEEN协议等。 小结 无线传感器网络是一个新型的交叉学科，面向应用和以数据为中心是其最显著的特点，现今被用于很多领域，又限于它自身独有的特性，使得其路由协议和定位跟踪等问题的研究十分重要。 要做的工作： 在原有算法的基础上进行改进，并提出自己的新算法，进而优化无线传感器网络的各种指标，比如，在定位跟踪算法中的边界定位精度、边界跟踪过程中的信息存储量等等。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 无线传感器网络 指导老师：阎新芳 报告人：赵晨旭 1 无线传感器网络简介 1.1 无线传感器网络的体系结构 1.2 无线传感器网络的特征 1.3 无线传感器网络的关键技术 1.4 无线传感器网络的应用 1.1 无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络（WSN）是随着传感器技术、无线射频通信技术、微机电技术以及数字信号处理技术等的飞速发展而诞生的新兴研究领域。 无线传感器网络节点是一种在微小的体积内集成数据采集、处理和无线通信等模块、并被随机撒布在工作区域的节点，这些节点通过自组织的方式构成无线网络，以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息，并经过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。反之远程控制管理中心也可以对网络节点进行实时监控和操作。 1.1 无线传感器网络的体系结构（续） 下图是一个无线传感器网络系统结构 A、B、C、D、E是