1.2.以数据为中心的路由协议1.3.集群结构路由协议1.4.地理位置信息的.ppt

无线传感器网络路由协议 Wireless Sensor Networks and Routing Protocol Flooding、Gossiping协议 泛洪协议（Flooding协议）是一种原始的无线通信路由协议，该协议规定，每个节点都以广播的方式发送消息，其它节点接收到消息之后同样以广播的方式发送给它的邻居节点，如此继续下去，最后数据将传送到目的节点。这种协议能量利用率很低，而且信息的冗余很大，容易造成内爆和重叠现象 通过和邻居节点的协商来减少Flooding带来的内爆和重叠的影响 通过元数据来完成协商过程 元数据：一种原始感知数据的一个映射，数据位比原数据小，避免传输冗余数据 3步握手协议(ADV-REQ-DATA) 协议消息（三种数据报文） 消息广播包：Advertise (ADV) 数据请求包：Request (REQ) 数据包：Data transfer (DATA) SPIN-2在SPIN-1的基础上加入了能量阈值 当一个节点的剩余能量低于能量阈值后，减少其在协议中参与的活动。 蚁群算法的原理： 蚁群算法又称蚂蚁算法，如下图所示，节点A表示蚁穴，节点E表示食物源，初始时刻，由A放出若干只蚂蚁到E，它们以相等的概率选择B、C、D作为下一跳节点，每只蚂蚁都会在所经过的路径上释放一定量的信息素，这些信息素以一定的概率进行挥发。后续蚂蚁在选择下一跳节点时，始终会选择信息素浓度最大的边。当选择C的蚂蚁到达E并按原路返回A时，由于其他两条边上路径长度较长，因此选择B、D的蚂蚁还没有返回，此时AC边上的浓度高于其他两条边，后续蚂蚁选择C的概率变大，如此循环ACE边上的信息素浓度会越来越大，选择其他两条边的蚂蚁会越来越少，由于信息素的挥发最后趋于零，最终所有的蚂蚁都选择了最短路径ACE。 TEEN协议 TEEN（Threshhold-Sensitive Energy Efficient Sensor Network）协议是对LEACH协议的改进，采用与LEACH相同的多簇结构和运行方式。不同之处是，在簇的建立过程，随着簇首节点的选取，簇首除了TDMA的方法实现对接点的调度之外，还向簇成员广播有关数据的硬阈值与软阈值。 硬阈值：规定被监测数据所不可逾越的阈值。 软阈值：规定被测数据的一个变化范围。 如果新的一回合的簇首已经确定，该簇首将重新发布以上两参数。 TEEN优点 适用于特定的实时应用系统，可以对突发事件进行快速反应 大大减少了数据传送的次数，能量开销比较小 APTEEN协议 APTEEN（Adaptive Periodic TEEN）协议是对TEEN协议的改进。在APTEEN协议中，节点在检测到突发事件数据时会采用与TEEN相同的方式（响应性策略），为了改变TEEN不能周期性发送数据的缺点， APTEEN在TEEN基础上定义了一个计数器，节点每发送一次数据就将该计数器清零，当计数器时间到达时，不管当前是否满足软、硬阈值的要求，节点都会发送一次数据（主动型策略）。 LAR协议 LAR（Location-aided Routing）路由协议是一种使用地理位置信息作为辅助来改进基于泛洪协议的路由。 LAR协议中假设源节点知道目的节点D在t0时刻的位置（Xd,Yd）和平均移动速度v，那么就可以估算出目的节点D在t1时刻的可能出现的区域，该区域是以（Xd,Yd）为圆心，v×（ t1- t0 ）为半径的的圆。根据这个范围可以限制泛洪路由的有哪些信誉好的足球投注网站范围，只有在有哪些信誉好的足球投注网站范围内的节点才会转发路由请求。 图a 路由空洞 RNG算法的伪代码 N表示节点u的所有邻居节点 for all v N do for all w N do if w==v then continue else if d (u, v) max [d (u, w), d (v, w)] then eliminate edge (u, v) break end if end for end for LEACH算法 N表示网络中传感器节点的个数，k为一个网络中的簇头节点数，r为已完成的回合数，G是指没有成为簇首节点的集合. 这里回合表示一个周期，每个回合分为两个阶段： 簇头建立阶段:节点运行算法,确定本次自己是否成为簇 头;簇头节点广播自己成为簇头的事实;其他非簇头节点按照信号强弱选择应该加入的簇头,并通知该簇头节点;簇头节点按照TDMA的调度,给依附于他的节点分配时间片; 数据传输阶段：节点采用TDMA方式分配给它的时间片上发送数据； P=k/N为簇首在所有节点中所占的百分比 LEACH算法评价 优点 优化了传输数