基于節能的無線傳感器網絡路由協議研究
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盡管LEACH協議具備以上優點，但也存在一些不足之處。
(1)由于LEACH算法假定所有節點能夠與匯聚節點直接通信，并且每個節點都具備支持不同MAC協議的計算能力，因此該協議不適合在大規模的無線傳感器網絡中應用。
(2)LEACH算法是讓網絡中自組織的形成簇，由于簇頭節點是隨機產生的，這樣無法保證簇頭節點的合理分布。因此，很有可能出現被選擇的簇頭節點集中在網絡中某一區域的現象，這樣就會使得一些節點的周圍沒有任何簇。
(3)LEACH算法忽略了被選簇頭在網絡內的分布狀態和節點間不同的通信距離而導致的節點能量損耗的不平衡。
1．2 PEGASIS協議
PEG ASIS(Power一Efficient Gathering in Sensor、Information Systems)協議是在LEACH基礎上改進設計的。PEGASIS算法的主要思想是在傳感器網絡中形成一條覆蓋所有節點的“鏈”，節點從它的一邊的鄰居節點接收數據，然后將接收到的數據和自身的數據進行融合處理之后形成一個與原來數據包同樣大小的新數據包，再將得到的新數據包發送給它的另外一邊的鄰居節點，以此類推，數據最終被傳到一個“領導”節點，由這個“領導”節點把數據發送給基站。節點充當“領導”節點與基站通信是輪流的，當網絡中的所有節點都充當過“領導”節點后，節點再進行新一回合的輪流通信。
在PEGASIS算法中，“鏈”的形成過程是整個通信的關鍵。“鏈”的形成采用的方法是：節點發送能量遞減的測試信號通過監測應答來確定離自己最近的相鄰節點。通過這種方式，網絡中的所有節點能夠了解彼此的位置關系，找到自己的鄰居節點，每一輪通信中節點只需要與自己的鄰居節點進行通信。為確保每個節點都有其相鄰節點，從離基站最遠的節點開始構建，鏈中鄰居節點的距離會逐漸增大，因為已經在鏈中的節點不能被再次訪問。依次下去，最終形成一條包含網絡中所有節點的鏈。
當節點鏈形成并且選舉出領導節點后，就開始了數據傳輸過程。PEGASIS中的數據傳輸使用Token(令牌)機制，如圖1所示。Token很小，故能耗較少。在一輪通信中，領導節點用Token控制數據從鏈尾開始傳輸。圖中，C2為領導節點，將Token沿著鏈傳給C0，Co傳數據給C1，C1將C0數據和自身數據進行融合后形成一個相同長度的數據包，再傳給C2。然后，C2將Token傳給C4，C2以相同的方式接收來自C3，C4的數據。這些數據在C2處進行融合后，發給基站。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163861.htm
PEGASIS是在LEACH基礎上建立的路由協議，PEGASIS比LEACH節省能量主要體現在以下幾個方面：
(1)在本地數據聚合階段，PEGASIS算法中每個節點只與離自己最近的鄰居節點進行通信，而不是像LEACH算法一樣需要與簇頭節點進行通信，PEGAS―IS算法大大減小了每輪通信中每個節點的通信距離，從而降低了每個節點在每一輪通信中所消耗的能量。
(2)LEACH算法中，一個簇頭要接收多個簇成員節點發送過來的數據，而PEGASIS算法中，一個領導節點最多只需要接收2個節點發送過來的數據包。
(3)在每一輪通信中，PEGASIS算法只有1個領導節點與基站通信，而LEACH中則有多個簇頭節點與基站通信。PEGASIS也存在一些不足之處：節點維護位置信息(相當于傳統網絡的拓撲信息)需要額外的資源，在網絡全局信息比較難以獲得的情況下就不合適了，而且領導節點的惟一性使得其成為整個通信過程的瓶頸。
2 其他典型路由協議
2．1 SPIN協議
SPIN(Sensor Protocols for Information via Nego―tiation)協議的設計思想是：每個節點在發送數據前通過協商來確定其他節點是否需要該數據；同時，節點通過“元數據”確定接收數據中是否有重復信息存在。節點通過3種消息進行通信：ADV(數據描述)，REQ(數據請求)和DATA(數據)。源節點在傳送DATA信息之前，首先向相鄰節點廣播包含DATA數據描述機制的ADV信息，需要該DATA信息的鄰節點向信息源發送REQ請求信息，源節點在收到REQ信息后，有選擇地將DATA信息發送給相應的鄰節點。收到DATA后，該鄰節點可以作為信息源，按照前述過程將DATA信息繼續傳播到網絡中的其他節點。該協議的優點是：ADV消息減輕了內爆問題；通過數據命名解決了交疊問題；節點根據自身資源和應用信息決定是否進行ADV通告，避免了資源利用盲目的問題，進而有效地節約了能量。其缺陷是：當產生或收到數據的節點的所有鄰節點均不需要該數據時，將導致數據不能繼續轉發，會使較遠節點無法得到數據。
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