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面向物联网的无线传感器网络路由协议研究

一、物联网简介

物联网（IoT）是指将物体与互联网相连，实现信息共享、智

能控制的一种技术模式。物联网通过感知、识别等手段来获取信

息，将这些信息通过互联网传输并进行分析，最终实现多种应用

场景的智能化控制。

二、无线传感器网络概述

无线传感器网络（WSN）是一种无线通信技术，它采用无线传

感器节点构成的自组织网络，将分布在空间中的传感器节点互联

起来，实现对环境的数据采集、处理和传输等功能。WSN可应用

于环境监测、智能家居、智能仓储等领域。

三、WSN的路由协议研究现状

路由协议是WSN中非常重要的一个技术问题。当前研究的路

由协议大致可以分为以下几种类型：

1.基于贪心算法的路由协议：该类路由协议根据节点数量、距

离等信息选择一个最优节点进行数据传输，它们的优点是易于实

现，但会造成网络拥塞问题。

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2.基于遗传算法的路由协议：该类路由协议采用遗传算法优化

求解路由策略，解决了贪心算法造成的网络拥塞问题，但比较复

杂。

3.基于体系结构优化的路由协议：该类路由协议采用分层结构

优化路由，可以减小网络延迟，提高性能。

四、面向物联网的WSN路由协议研究

传统的WSN路由协议在部署于物联网中时，由于数据量大、

传输距离长等原因，在处理效率、功率消耗和安全性等方面存在

许多挑战。面向物联网的WSN路由协议要考虑以下几个方面：

1.低功耗：由于大量的节点将会在十年以上的时间内运转，因

此低功耗是很重要的考虑因素。

2.安全性：由于WSN中数据采集源丰富，因此数据需要被安

全地传输和存储。

3.鲁棒性：WSN将部署到一些恶劣的环境中，节点可能会失

效，甚至被恶意攻击。因此路由协议需要具备鲁棒性，以避免节

点故障时造成的严重后果。

针对以上问题，目前研究存在以下解决方法：

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1.建立分层结构：有选择地从无线传感器网络中挑选几个关键

性质节点，用它们来增强网络的整体性能，提高功率利用率，这

样对于设备电量比较小的情况下有很大的提升和帮助。

2.分离发射和接收模块：对于低功耗节点来说，考虑将发射和

接收模块进行分离，以达到更好的电量利用效果。在进行分离的

时候还要考虑到安全问题，并采用相关的加密算法保证数据的安

全性。

3.自适应控制功耗：自适应控制功耗是一种特殊的低功耗技术，

它可以按照用户需求对功率进行自适应的分配。这样可以大大地

缩短电池寿命，让传感器能够长久运行。

五、结论

面向物联网的WSN路由协议需要考虑到低功耗、安全性和鲁

棒性等因素，目前研究存在很多方法和技术，尚待进一步研究和

实践。在未来的发展中，WSN将逐步走向更加智能化和多元化，

将有望产生更集成化、智能化的路由协议，以更好地适应物联网

的发展需求。

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