基于節能的無線傳感器網絡路由協議研究
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2．2 DD協議
DD(Directed Diffusion)是Estrin等人專為無線傳感器網絡設計的路由協議。匯聚節點將查詢任務封裝成興趣消息(interest)的形式，采用洪泛方式傳播興趣消息到其他節點，興趣消息用來表達用戶對監測區域內感興趣的信息。在興趣消息的傳播過程中，協議逐跳地在每個節點上建立反向的從數據源到匯聚節點的數據傳輸梯度。節點將采集到的數據沿著梯度方向傳送到匯聚節點。定向擴散的最大特點是引入網絡梯度的概念，其優勢在于擴散過程能夠將按照經驗選取的較優路徑緩存以實現節能，并且提高節點間的有效性、魯棒性和協作的可擴展性。
2．3 GEAR協議
GEAR(Geographical and Energy Aware Routing)是一種典型的地理位置路由協議。該算法的提出基于以下思想：在傳感器網絡中向適當區域發送查詢時，此查詢數據中包含了位置屬性信息，因此，可以利用這一信息將在整個網絡中擴散的信息傳送到適當的位置區域中。該算法引入了預估費用(estimated cost)和學習費用(1earning cost)，通過比較兩者值的大小來選取更接近匯聚節點的傳感器節點作為下一跳。GEAR利用能量和地理信息作為啟發式選擇路徑向目標區域傳送數據，它是在DD的基礎上提出的，但由于GEAR只考慮向某個特定區域發送興趣，而不是像DD那樣發布到整個網絡，因此，GEAR相對DD更加節省能量。
2．4 SAR協議
SAR(Sequential Assignment Routing)協議是一個典型的具有QoS意識的路由協議。該協議通過構建以匯聚節點的單跳鄰節點為根節點的多播樹來實現傳感器節點到匯聚節點的多跳路徑，即匯聚節點的所有下一跳鄰節點都以自己為根創建生成樹，在創建生成樹過程中考慮節點的時延，丟包率等QoS參數以及最大數據傳輸能力，這樣就反向建立了到匯聚節點的具有不同QoS參數的多條路徑。SAR的一個突出優點是綜合考慮了能效和QoS，仿真結果表明，與只考慮路徑能量消耗的最小能量度量協議相比，SAR的能量消耗較少。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163861.htm
3 路由協議對比分析
節能是無線傳感器網絡最重要的特征，因而高效地利用能量是無限傳感器網絡路由協議設計的根本出發點。LEACH和PEGASIS具備很好的節能策略，SPIN，DD，GEAR，SAR也分別具備相應的節能策略。但是，無線傳感器網絡與應用高度相關，所以路由協議在節能的前提下還要滿足以下方面的性能要求：以數據為中心、支持數據融合、基于節點定位、具有可擴展性、魯棒性、提供QoS支持等。依據上述性能指標，對描述的路由協議特點進行對比的結果如表1所示。
4 結 語
深入分析了低功耗路由協議LEACH及PEGAS―IS，希望能對以后LEACH及PEGASIS協議的改進起到一定的推動作用。在綜合所述的路由協議基礎之上，總結出以下幾種無線傳感器網絡路由協議能量優化方法：
(1)數據融合。節點通過對數據進行融合，降低網絡開銷，節省能量。
(2)數據命名。數據命名機制能高度搜索用戶所需數據，避免數據在網絡中的重復發送，降低了網絡開銷。
(3)局部協商技術。協商技術能夠有效地避免由于節點間重復地收發大量冗余信息所造成的能量浪費。
(4)隨機路由選擇。路由協議支持到目的地的低開銷多種路由會使網絡負載趨于平衡，延長網絡壽命。除了能量高效，無線傳感器網絡路由協議還存在一些挑戰，如QoS和帶寬的高效利用，在能量有效性的前提下提供對節點移動的支持，網絡安全問題等。這些問題將在以后的工作中繼續深入研究。
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