无线传感器网络中的跨层路由协议

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无线传感器网络中的路由协议

无线传感器网络中的路由协议随着科技的不断发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）已经逐渐成为了一种被广泛研究和应用的技术。

无线传感器网络拥有广泛的应用领域，如军事、环境监测、智能家居、健康管理等。

在这些应用中，无线传感器网络的安全、可靠性和生命稳定性是至关重要的。

为了保证上述三个要素，需要一个高效、稳定且可扩展的路由协议来管理无线传感器网络中的数据传输和路由决策。

无线传感器网络与传统的局域网和广域网不同，它不具有结构上的中心，而是由大量分散的节点构成，这些节点协同工作来达到目标。

由于节点之间的距离很近，数据包在此类网络中往往是通过多跳传输。

一个好的路由协议应当考虑网络中所有节点的负载以及能源消耗，尽可能地减少数据包的延迟和数据包的丢失。

这是无线传感器网络中的路由协议需要考虑的主要问题。

在无线传感器网络中，有三种主要的路由协议：平面机制、分层机制和混合机制。

1. 平面机制平面机制是指所有节点都属于同一层次，没有层次结构。

节点之间通过广播协议（如Flooding protocol）相互传递数据。

节点只需知道自己的邻居节点，数据包的传输是由遍布整个网络的节点负责的。

这种方法简单且易于实现，但会导致网络不稳定，易出现死循环和数据洪泛问题。

因此，在实际应用中很少使用。

2. 分层机制分层机制是指将节点按照其功能和自己所处的位置划分为不同的层次。

分层机制将一个大的无线传感器网络划分为多个小的子网络，每个子网络都有一个负责节点。

子网络之间通过中继节点进行通信，可以减少数据的传播距离和提高传输速率。

分层机制通常由三层组成：传感器层、联络层和命令层。

传感器层负责数据的采集与传输，联络层负责中继和路由，命令层负责网络控制和管理。

分层机制的优点是可以有效降低网络负载和节点的能源消耗，提高网络的生存率和稳定性。

常见的分层机制路由协议有链路状态广告协议(LSP protocol)、电子飞秋协议(EFQ protocol)等。

无线传感器网络跨层路由协议研究

代网络及无线通信技术、布式信息处理技术等，通过分能各类微型传感器协作地进行实时监测、知、集各种监感采测对象的信息，些信息又通过无线方式被传送，终以这最自组多跳的网络方式传送到终端Ｌ．于无线传感器不需１由］要固定网络支持，有快速展开、毁性强等特点，以在具抗所应用上，线传感器网络与普通网络有着显著的区别，无其中最大的差别就是节点的能量问题．无线传感器网络在中，点能量有限且一般没有能量补充，此路由协议需节因要高效利用能量，时传感器网络节点数目往往很大，同节点只能获取局部拓扑结构信息，由协议要能在局部网络路信息的基础上选择合适的路径．外传感器网络具有很强另的应用相关性，同应用中的路由协议可能差别很大，不没
的根节点都是网关的邻居．算法的启动阶段，从根节在树
点延伸，断吸收新的节点加人，树延伸的过程中，免不在避包括那些服务质量不好的节点、源已经过度消耗的节电点．在启动阶段结束时刻，多数节点都加人了某个树且大

一种新的跨层功率控制无线传感器网络路由协议

ｃａｅａｎａｈｎｎｌｇｉｎｄＡＯＤＶｒｏｃ１ｐｏｔｏ．Ａｎａｙｉｎｄｓｍｕａｉｎｓｏｔｔｔｅｐｒｏｃｌｈａｏｆｅｔｏａｉｇｌｓｓａｉｌｔｏｈｗｈａｈｏｔｏｓｇｏｄｅｆｃｎｓｖｎ
ＥＥＡＣＣ：５Ｐ６１０
一
种新的跨层功率控制无线传感器网络路由协议＊
王杉，急波，书林，泽民魏邓秦
（国防科技大学电子科学与工程学院，长沙４０７）１０３
摘要：无线传感器网络中通信终端的能量非常有限，但在许多应用场景下，节点的能量消耗较大，因此采用有效的功率控
ＡｂｔａｔＴｈｅｍｉａｓｉｒｌｓｅｓｒｎｔｒｓｈｖｉｔｄｐｗｅｕｐｉｓｕｈｒｕｈｍｏｅｓｒｃ：ｅｔｒｎｌｎｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋａｅｌｍｉｅｏｒｓｐｌ，ｂｔｔｅｅｉａｍｃｒｅｓｐｗｅｏｓｍｐｉｎｉｎｉａｉｎｓｅｉｌｎｌｒｅｓａａｌｎｉｏｍｅｔｏｒｃｎｕｔｎｍａｙｓｔｔｓｅｐｃａｌｉｇｃｌｂｅｅｖｒｎｎ．Ａｒｓ — ｙｒｐｗｅ — ｗａｅｏｕｏｙａｃｏｓｌｅｏｒａｒａｒｕｉｇｐｏｏｏ，ｔａｅｄｔｔｅｈｌｆｇｏｒｐｉｌｉｆｒｔｏｏｔｎｒｔｃｌｈｔｎｅｎ’ ｈｅｐｏｅｇａｈｃｎｏｍａｉｎ，ｉｅｉｎｄｂｓｄｏｙａｓｄｓｇｅａｅｎｓｍｍｅｒｆｔｙｏ

无线传感器网络中的路由协议选择指南

无线传感器网络中的路由协议选择指南无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境中的信息。

在WSN中，传感器节点通常具有有限的计算和通信能力，因此选择合适的路由协议对于网络的性能和能耗至关重要。

本文将探讨在无线传感器网络中选择路由协议的指南。

1. 路由协议的分类在无线传感器网络中，常用的路由协议可以分为以下几类：1.1 平面型路由协议平面型路由协议是指将网络拓扑视为一个平面图的路由协议。

这类协议简单易用，适用于小规模的传感器网络。

常见的平面型路由协议有LEACH、PEGASIS等。

1.2 分层型路由协议分层型路由协议将网络划分为不同的层次，每个层次负责不同的任务。

这类协议能够提高网络的可扩展性和灵活性。

常见的分层型路由协议有TEEN、APTEEN 等。

1.3 基于集群的路由协议基于集群的路由协议将网络节点划分为若干个簇（Cluster），每个簇由一个簇头（Cluster Head）负责。

这类协议能够减少网络中的数据传输量，延长网络寿命。

常见的基于集群的路由协议有LEACH-C、HEED等。

1.4 基于多路径的路由协议基于多路径的路由协议利用多条路径传输数据，提高网络的可靠性和容错性。

这类协议适用于网络中存在节点失效或信号干扰的情况。

常见的基于多路径的路由协议有AODV、DSDV等。

2. 路由协议选择的考虑因素在选择路由协议时，需要考虑以下因素：2.1 网络规模网络规模是选择路由协议的重要因素之一。

对于小规模的传感器网络，平面型路由协议或分层型路由协议可能更适合；对于大规模的传感器网络，基于集群或基于多路径的路由协议可能更合适。

2.2 能耗能耗是无线传感器网络中的重要问题。

选择能耗较低的路由协议可以延长网络的寿命。

一些基于集群的路由协议通常能够有效降低能耗。

2.3 数据传输延迟某些应用场景对数据传输延迟有较高的要求，因此选择能够提供较低延迟的路由协议是必要的。

深入解析无线传感器网络中的网络协议栈

深入解析无线传感器网络中的网络协议栈无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络系统。

这些节点可以感知环境中的各种物理量，并将其通过无线通信传输给中心节点进行处理和分析。

在WSN中，网络协议栈起着至关重要的作用，它负责管理和协调节点之间的通信，保证数据的可靠传输和网络的高效运行。

一、物理层物理层是WSN网络协议栈的最底层，主要负责将数字信号转换为模拟信号并进行无线传输。

在物理层中，常用的调制技术有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交频分多址（OFDM）等。

此外，物理层还需要考虑能量消耗的问题，因为无线传感器节点通常由电池供电，能量是非常有限的资源。

二、链路层链路层位于网络协议栈的第二层，主要负责节点之间的数据帧传输。

在WSN 中，由于节点之间的通信距离较近，链路层通常采用低功耗的无线通信技术，如低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，BLE）和Zigbee等。

链路层还需要解决无线信道的共享和冲突问题，以保证数据的可靠传输。

三、网络层网络层是WSN网络协议栈的第三层，主要负责节点之间的寻址和路由。

在WSN中，网络层需要解决节点拓扑结构的建立和维护问题，以及数据包的转发和路由选择问题。

为了降低能量消耗，网络层通常采用分层路由协议，将网络划分为多个层次，每个层次的节点负责转发和处理相应的数据。

四、传输层传输层位于网络协议栈的第四层，主要负责节点之间的可靠数据传输。

在WSN中，由于节点之间的通信距离较近，传输层通常采用无连接的传输协议，如用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）。

传输层还需要解决数据包的分段和重组问题，以保证数据的完整性和可靠性。

五、应用层应用层是WSN网络协议栈的最顶层，主要负责节点之间的应用数据交互。

在WSN中，应用层需要根据具体的应用需求设计相应的协议和算法，以实现对环境中各种物理量的感知和监测。

无线传感器网络中的路由协议技术教程

无线传感器网络中的路由协议技术教程无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是由大量分布式的无线传感器节点组成的网络，用于实时监测、采集和传输环境信息。

在WSN中，节点之间的通信主要通过路由协议来实现。

路由协议技术是WSN中的关键技术，它决定了网络中数据的传输路径和流量控制方式，直接影响着网络的能效、延迟和可靠性。

在WSN中，路由协议技术有许多不同的分类和应用场景。

本文将从三个方面介绍WSN中常用的路由协议技术：平面协议、层次协议和基于地理信息的协议。

首先，平面协议是WSN中最简单和常见的路由协议技术。

它将所有节点视为平等的，没有特定的节点负责管理整个网络。

这种协议通常基于最短路径算法，如Dijkstra算法和Bellman-Ford算法，根据节点间的距离选择最优路径进行数据传输。

平面协议适用于节点数量较少、网络结构简单的情况。

然而，随着节点数量的增加，平面协议的能效会降低，因为节点之间的通信开销变得过大。

其次，层次协议是为了解决平面协议在大规模网络中的能效问题而提出的。

层次协议将网络划分为多个层次，每个层次由一个或多个节点组成。

其中，每个层次内的节点通过一定的规则进行通信，而不同层次之间的节点通过特定的节点进行交互。

常见的层次协议有LEACH和PEGASIS。

LEACH协议以划分的簇为基础，按照轮次的方式选择簇头节点，由簇头节点负责转发数据。

而PEGASIS协议则采用链式结构，每个节点只与其临近的节点直接通信。

层次协议充分利用了节点之间的空间和能量优势，使得网络能效得到显著提升。

最后，基于地理信息的协议是利用节点位置信息进行路由决策的一种技术。

WSN中的节点通常配备有GPS等定位设备，可以准确获取节点的地理位置。

基于地理信息的协议可以根据节点的位置来选择最优的路由路径，以减少数据传输的能耗。

例如，Greedy Perimeter Stateless Routing （GPSR）协议通过在网络中建立位置簇，选择最近的邻居节点作为下一跳节点，以最短路径转发数据。

无线传感器网络中的路由协议选择原则

无线传感器网络中的路由协议选择原则随着技术的发展，无线传感器网络已经成为了当今热门的研究领域之一，逐渐应用到了各种监测和控制领域中。

在无线传感器网络中，路由协议的选择是十分关键的，对于网络的性能和节点的能耗有非常重要的影响。

因此，本文将介绍一些无线传感器网络中路由协议选择的原则。

一、路由协议的分类与特点在无线传感器网络中，路由协议一般分为两类：平面和分层。

1. 平面路由协议平面路由协议使用无层次的路由方案，使用相同的协议层次来协调路由过程。

常见的平面路由协议有LEACH、PEGASIS等。

它们都具有低能耗、低成本、易于实现等优点，但是其网络容量、数据传输速率和网络拓扑结构都不够灵活。

2. 分层路由协议分层路由协议则使用层次化的路由方案，通过将网络分成不同的层次来提高路由效率。

常见的分层路由协议有EAR、TEEN等。

它们具有设备节点灵活性、路由效率高等优点，但是更为复杂，需要更高的计算能力。

以上是两种常见的路由协议，不同的协议适用的场景也有所不同。

二、路由协议选择的原则1. 针对应用场景选择路由协议嵌入式系统的特点为资源受限，因此在选择路由协议的时候需要根据应用场景选择合适的协议。

如对于一些时间敏感的应用，需要更加稳定和快速的路由协议。

而对于延迟不敏感的应用则可以使用较为灵活、简单的路由协议。

2. 适配节点和网络在选择协议的过程中，需要考虑到设备本身的硬件资源特性和网络的通信环境特点。

设备的处理器性能、存储容量、电量以及通信范围等都会影响协议的选择。

而网络的拓扑结构、通信质量和网络规模等则会影响分布式算法的设计和协议的选择。

3. 学习不同协议的特点不同的路由协议有不同的优缺点，需要具体问题具体分析。

研究人员可以通过对不同的路由协议进行分析，了解其特点和适用范围，从而选择最适合自己需要的协议。

4. 充分考虑能耗和性能在无线传感器网络中，节点的能耗是一个至关重要的问题。

因此，在选择路由协议的过程中应充分考虑节点的能耗和性能问题。

无线传感器网络路由协议

无线传感器网络路由协议无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量低成本、低功耗的传感器节点组成的网络系统，用于感知和收集环境信息。

无线传感器网络的路由协议起着关键作用，它决定了数据在网络中的传输路径和方式，影响着整个网络的性能、能耗以及生存时间。

1. LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的层次化路由协议。

它将网络中的节点划分为若干个簇（Cluster），每个簇有一个簇首节点（Cluster Head）。

簇首节点负责收集和聚合簇内节点的数据，并将聚合后的数据传输给基站节点，从而减少了网络中节点之间的通信量，节省了能耗。

2. AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）是一种平面路由协议，适用于无线传感器网络中节点数量较少且网络拓扑较稳定的情况。

AODV协议通过维护路由表来选择最短路径，当节点需要发送数据时，它会向周围节点发起路由请求，并根据收到的响应建立起路由路径。

3. GPSR（Greedy Perimeter Stateless Routing）是一种基于地理位置的路由协议。

它通过利用节点的地理位置信息来进行路由选择，具有低能耗和高效的特点。

GPSR协议将整个网络划分为若干个区域，每个节点知道自己的位置以及周围节点的位置，当需要发送数据时，节点会选择最近的邻居节点来进行转发，直到达到目的节点。

除了以上几种常见的路由协议，还有很多其他的无线传感器网络路由协议，如HEED（Hybrid Energy-Efficient Distributed clustering）、PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）等，它们各自具备不同的优势和适用场景。

总之，无线传感器网络的路由协议在保证数据传输可靠性和网络能耗方面起着重要的作用。

无线传感器网络网络层和路由协议

无线传感器网络网络层和路由协议无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是由多个分布式无线传感器节点组成的网络系统，用于对环境进行监测、采集和传输数据。

在WSN中，网络层和路由协议起到了关键作用，负责实现传感器节点之间的数据传输和网络通信。

一、网络层的功能网络层是无线传感器网络的核心组成部分，它提供一种机制来确保数据在网络中的可靠传输。

网络层的主要功能如下：1.数据分组：网络层负责将应用层产生的数据分成多个独立的数据包，并为每个数据包分配一个唯一的标识符。

2.网络编址：网络层为每个传感器节点分配唯一的标识符，以便其他节点可以识别和定位特定的节点。

3.数据路由：网络层通过选择最佳的数据传输路径以实现数据的有效传输。

这种路由选择可能是基于节点之间的距离、能量消耗和网络拓扑。

4.拥塞控制：网络层负责监测和调整网络中数据传输的速率，以避免网络拥塞和资源浪费。

二、常见的路由协议1. 平面分布式网络（Flat Distributed Network）：在这种网络中，每个传感器节点具有相同的地位和角色，节点之间通过广播的方式进行通信。

这种路由协议适用于节点分布均匀的小型网络，但随着网络规模的增大，广播的开销会大大增加。

2. 分级网络（Hierarchical Network）：在分级网络中，网络节点被分为若干个级别的集群，并指定一些节点作为聚集器和中心节点。

这些聚集器负责收集、聚合和传输其他节点的数据。

这种路由协议可以减少节点之间的通信开销和能量消耗，提高网络的生命周期。

3. 基于链路状态的路由协议（Link-State Routing Protocol）：这种路由协议基于网络中节点之间的链路状态信息来构建拓扑图，并计算最短路径。

每个节点需要维护邻居节点的链路状态信息，并通过广播将信息传递给其他节点。

这种路由协议适用于节点之间的链路状态变化频繁和网络拓扑改变较多的情况。

4. 基于距离向量的路由协议（Distance Vector Routing Protocol）：这种路由协议基于节点之间的距离信息来决定数据的传输路径。

无线传感器网络的路由协议

无线传感器网络的路由协议
路由协议概述
无线传感器网络的路由协议主要任务是确保数据由源节点准确高效地传输到目的节点，即寻找数据的最优路径以及沿最优路径发送数据。
能耗：WSN中，路由协议的制定受能耗的限制。 ◆邻居发现过程：邻居节点间交换信息会消耗能量，交换数据越大，能耗越大。 ◆处理过程：数据传输过程的计算和通信会消耗能量，通信的能耗大于计算。
能量感知路由
能量多径路由
主要过程
路径建立建立从源节点到目的节点的多条路径计算出各条路径的选择概率
数据传输
对于接收到的每组数据，节点根据概率从所有下一跳节点中选择一个节点
路由维护
周期性从目的节点到源节点进行洪泛查询以维护路径的有效性和活跃性
能量感知路由
能量多径路由
路径建立具体过程
缺点
➢节点硬件需要支持射频功率自适应调整； ➢无法保证簇头节点能遍及整个网络； ➢分簇与簇头选举要公平
分层路由协议
PEGASIS协议
◆PEGASIS协议是对于LEACH的一种改进，节点间不再组成簇，而是组成链 ◆PEGASIS协议基本原理：
1.假定传感器节点是同构和相对静止的 2.节点通过发送能量递减的测试信号，确定相邻节点的位置 3.进而了解网络的全局信息 4.节点选择其最近的邻居作为链上的下一跳 5.节点只需维护自己上一跳和下一跳的邻居信息
分层路由协议
LEACH协议
网络按照周期工作，每个周期分为两个阶段：
◆簇头建立阶段：节点运行算法，确定本次自己是否成为簇头（选簇）；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隙；

无线传感器网络中一种优化的隐式跨层传输控制算法

ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｔｏｃｏｌｉｎＡｄＨｏｃｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＴｈｅｐｒｏｔｏｃｏｌｃａｎｂｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒＷＳＮｓｂｙｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｒｏｕｔｉｎｇ
层协议相比，改进的方法能降低网络的负载，增加网络的吞吐量，减少网络的延迟和丢包率。
关键词：无线传感器网络；跨层；相对信息熵；拥塞控制
中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－－９７８７（２０１３）０７－０１１６－０４
Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｑｕａｌｉｔｙｏｆＷＳＮｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓａｒｅｍａｄｅｏｎｉｍｐｌｉｃｉｔｈｏｐ・ｂｙ — ｈｏｐ
Ａｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄｉｍｐｌｉｃｉｔｃｒｏｓｓ－ｌａｙｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎＷＳＮｓ
ＬＯＮＧＺｈａｏ — ｈｕａ，ＬＩＷｕ，ＪＩＡＮＧＧｕｉ — ｑｕａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏＰｏｓｔｓａｎｄＴ

无线传感器网络路由协议

浅析无线传感器网络路由协议[摘要]无线传感器网络作为计算，通信和传感器官项技术相结合的产物，目前成为计算机科学领域一个活跃的研究分支。

结合近年来国外的研究成果，着重从路由协议方面介绍无线传感器网络的研究现状，比较分析了flooding、gossiping、spin、directed diffusion等多种路由协议，指出了各自的特色。

[关键词]无线传感器网络、路由协议、flooding中图分类号：tn711 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）09-0044-021、引言无线传感器网络的研究起步于20世纪90年代末期，无线传感器网络作为一个全新的研究领域，在基础理论和工程技术两个层面向科技工作者提出了大量的挑战性研究课题。

无线传感网络的网络结构由三个主要部分组成[1]：传感节点，终端节点（sink）和观察对象，节点由四部分组成：（1）由微处理器或微控制器构成的计算子系统；（2）用于无线通信的短距离无线收发电路，即通信子系统；（3）将节点与物理世界联系起来，由一组传感器和激励装置构成的传感子系统；（4）能量供应子系统，包括电池和ac-dc转换器。

2、路由协议的分类网络数据传输离不开路由协议，无线传感器网络路由协议根据不同的角度可以进行不同的分类。

根据路由发现策略的角度，可分为主动路由和被动路由两种类型；根据网络管理的逻辑结构可将路由协议分为平面路由和分层结构路由两类[2][3]。

3、无线传感器网络中现有路由协议分析3.1 平面路由协议3.1.1 扩散法[4]（flooding）扩散法是一种传统的网络路由协议，如图1所示：一节点a希望发送一块数据给节点d，使用扩散法，节点a首先通过网络将数据副本传送给它的每一个邻居节点，每一个邻居节点又将其传输给各自的每一个邻居节点，除了刚刚给它们发送数据副本的节点a外。

如此继续下去，直到将数据传输到目标节点d为止或者为该数据所设定的生命期限变为零为止或者所有节点拥有此数据副本为止。

无线传感器网络中的数据传输和网络协议

无线传感器网络中的数据传输和网络协议无线传感器网络是一种由许多相互连接的无线传感器节点组成的网络，它可以感知和收集环境中的各种数据，并传输到指定的目的地。

数据传输和网络协议是无线传感器网络正常运行的基础，本文将详细介绍无线传感器网络中的数据传输和网络协议，以及相应的步骤。

一、无线传感器网络中的数据传输无线传感器网络中的数据传输是指将传感器节点收集到的数据通过网络传输到指定的目的地。

数据传输的步骤如下：1. 数据采集：传感器节点根据预设的任务进行数据采集，可以是环境温度、湿度、压力等各种物理量。

2. 数据压缩：由于无线传感器网络的资源有限，需要对采集到的数据进行压缩，减小数据的大小。

3. 数据编码：将压缩后的数据进行编码，为了节省能量和网络带宽，通常采用低功耗的编码算法。

4. 数据传输：将编码后的数据通过无线信道传输到目标节点或基站。

数据传输可以采用单跳传输或多跳传输的方式。

5. 数据接收：目标节点或基站接收到传输的数据，通过解码和解压缩还原成原始数据。

二、无线传感器网络中的网络协议无线传感器网络中的网络协议用于管理和控制传感器节点之间的通信，确保数据传输的可靠性和稳定性。

常用的网络协议有以下几种：1. MAC协议：MAC协议用于控制传感器节点之间的介质访问，避免冲突和碰撞。

常用的MAC协议有CSMA/CA、TDMA和FDMA等。

2. 路由协议：路由协议用于确定数据传输的路径，将数据从源节点传输到目标节点。

常用的路由协议有LEACH、AODV、DSDV等。

3. 网络协议：网络协议用于实现节点之间的通信，包括寻址、拓扑管理和数据传输协议等。

常用的网络协议有IP、ICMP、UDP和TCP等。

4. 安全协议：安全协议用于保护无线传感器网络的数据和节点的安全。

常用的安全协议有AES、DES和RSA等。

5. 应用层协议：应用层协议用于实现特定的应用功能，例如数据的存储、查询和处理。

常用的应用层协议有HTTP、FTP、SNMP和CoAP等。

第5章无线传感器网络传输层协议

Slowly Fetch quickly）也称为快取慢充协议，快取即节点向它的邻居节点快速索取数据，慢充即等到所有的数据接收完整后再发送给它的下一跳节点。
（1）基本思想
PSFQ协议要求：用户节点将数据分割成多个报文传输，每个报文被单独当做一个分组，每个报文包含一些基本的消息，如剩余跳数TTL（TimeTo-live）、报告位、当前报文序号、文件所在报文的序号等。每一个用个节点按照报文分割后的顺序，每隔一段固定的时间广播一个新的报文分组，直到所有的报文都发送出去为止。
第五章无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议概述无线传感器网络传输层关键问题无线传感器网络传输层协议分类典型无线传感器网络传输层协议无线传感器网格体系
第五章无线传感器网络传输层协议
无线传感器网络传输层协议概述
➢传输层是是最靠近用户数据的一层，主要负责在源和目标之间提供可靠的、性价比合理的数据传输功能。为了实现传输层对上层透明，可靠的数据传输服务，传输层主要研究端到端的流量控制和拥塞的避免，保证数据能够有效无差错地传输到目的节点。
典型无线传感器网络传输层协议—— ESRT的ES局R限T性：
ESRT要求Sink节点通信范围必须能够覆盖整个网络，对Sink节点的硬件要求非常高，对于大规模的无线传感器网络来说，实现比较困难。
Sink节点没有考虑到各个节点的优先级信息，对所有节点采取统一的调配方案，假设节点在某个局部地区任务突然增加，ESRT 就不适用了。
➢检测下一跳节点拥塞度是为了使分流之后形成的链路不会形成新的拥塞，从而浪费时间和能量。检测下一跳节点的剩余能量值是为了避免新链路形成以后节点因为能量耗尽而导致链路失效的情况发生。
第五章无线传感器网络传输层协议

无线传感器网络中的安全路由协议研究

无线传感器网络中的安全路由协议研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是由大量分散的、自组织的、低功耗的传感器节点组成的网络系统。

它具有无线通信、环境监测和数据采集等功能，广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域。

然而，由于其分布式、易受攻击的特点，WSN面临着各种安全风险，尤其是在数据传输过程中容易受到攻击。

因此，研究无线传感器网络中的安全路由协议具有重要意义。

一、安全路由协议的背景和意义无线传感器网络的安全问题是当前研究的热点之一。

由于传感器节点处于敌对环境中，容易受到各种攻击，如假冒攻击、重放攻击、拒绝服务攻击等。

而安全路由协议作为传感器网络中的一项重要防护措施，能够在节点之间建立可信任的数据传输路径，有效解决数据安全问题。

因此，通过研究无线传感器网络中的安全路由协议，可以提高网络的安全性和可靠性。

二、无线传感器网络中的安全路由协议分类在无线传感器网络中，安全路由协议按照不同的安全机制可以分为两大类：基于密钥的安全路由协议和基于加密的安全路由协议。

1. 基于密钥的安全路由协议基于密钥的安全路由协议通过预先分配密钥，实现节点之间的安全通信。

这种类型的协议通常基于对称密钥加密算法，如DES、AES等。

节点通过使用相同的密钥来加密和解密传输的数据，从而保证数据的机密性和完整性。

常用的基于密钥的安全路由协议有LEACH、TEEN等。

2. 基于加密的安全路由协议基于加密的安全路由协议利用公钥密码学中的加密算法进行节点间的安全通信。

这种类型的协议通常采用非对称密钥加密算法，如RSA、DSA等。

节点通过交换公钥和私钥来实现加密和解密操作，确保数据的机密性和完整性。

常用的基于加密的安全路由协议有SPINS、TINYSEC等。

三、无线传感器网络中的安全路由协议研究进展目前，无线传感器网络中的安全路由协议研究已经取得了一系列重要进展。

1. 安全路由协议的安全性分析研究人员对现有的安全路由协议进行了安全性分析，发现存在一些安全漏洞和弱点。

无线传感器网络技术概述-2019年精选文档

无线传感器网络技术概述-2019年精选文档-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII无线传感器网络技术概述无线传感器网络被普遍认为是二十一世纪最重要的技术之一，是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，是由传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成的网络。

在无线传感器网络中各传感器节点能够相互协作完成感知、采集网络覆盖区域内的各种环境或监测对象的信息，对这些信息进行处理，以获得详实而准确的信息，并通过无线多跳方式传送给需要这些信息的用户[2]。

可以说由计算机技术、传感器技术、无线通信技术相结合产生的无线传感器网络实现了物理世界、信息世界与人类社会三元世界的连通，将会对人类社会的生产和生活产生深远而积极的影响。

一、无线传感网络的体系结构（一）传感器节点结构。

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点以无线多跳通信方式形成的自组织网络系统，其中的传感器节点能够协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给用户。

无线传感器网络中最基本的组成要素是传感器节点，它由数据采集单元、处理器单元、数据传输单元和能量供应单元四部分组成[2]。

如图1所示。

数据采集单元负责监测区域内信息的采集和数据转换，借助形式多样的传感部件，传感器节点能够感知温度、湿度、噪声、移动物体的大小、速度和方向等信息。

处理单元负责控制整个传感器节点的操作、存储和处理数据信息。

数据传输单元负责与其他传感器节点交换控制信息和传输采集到的数据信息。

能量供应单元为传感器节点各部件提供运行所需的能量，通常采用微型电池。

（二）网络体系结构。

无线传感器网络的体系结构如图2所示，通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点[1]。

大量传感器节点随即部署在监测区域内部或附近，以自组织的方式构成网络。

传感器节点产生的数据以不同的路由方式沿着其他传感器节点逐跳传输，在传输的过程中，可能被多个节点处理，然后传输到汇聚节点。

无线传感器网络中的路由协议研究

无线传感器网络中的路由协议研究近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）正在被广泛应用于工业自动化、环境监测、智能交通等领域，成为新一代信息化技术的重要组成部分。

在WSN中，路由协议是数据传输的关键。

因此，无线传感器网络中的路由协议研究备受关注。

一、路由协议的定义和分类路由协议是指在一定的路由算法和路由协议信令的基础上，为数据在网络中寻找目的地址并传输的一种协议。

根据其设计的目的和方法不同，路由协议可分为集中式和分布式两种。

集中式路由协议将网络中的路由计算统一由中央节点完成，然后将路由表分发给其他节点。

分布式路由协议则是将路由计算过程分散到每个节点，并通过节点间的通信实现路由信息的交换。

在WSN中，采用分布式路由协议的情况比较普遍。

根据具体的路由算法不同，路由协议又可分为无层次、平面层次和分层三种。

无层次路由协议没有明显的层次结构，每个节点都可以进行路由计算和信息交换。

平面层次路由协议将网络分为若干平面，每个平面内的节点路由计算方式相同，不同平面间的节点需要交换路由信息。

分层路由协议则将网络划分为若干层次，每个节点只在本层次内进行路由计算，通过层间协作实现信息传输。

二、套路协议的性能指标路由协议的优劣可以通过一系列性能指标来评价。

主要包括：1. 能耗：WSN中的节点往往是由一小块电池供电，因此能耗是路由协议性能评价的重要指标之一。

2. 延迟：WSN中经常要求实时性很高，因此数据的运输时间成为了路由协议性能的重要方面。

3. 数据传输可靠性：WSN中节点的故障率较高，同时因为环境受到各种干扰，数据包丢失或重传的情况较为常见。

因此，保证数据传输可靠性是路由协议的重要目标。

4. 网络拓扑结构：路由协议的设计包括网络拓扑结构的策略，如何将路由表分发到各个节点，拓扑结构的影响因素有节点通信距离、信道带宽等。

三、常见的路由协议1.LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）：LEACH是WSN中应用性最广泛的集群协议，它采用分层结构以及分簇的方式降低整个网络的能耗，并利用定期轮换簇的方法来防止单个节点过早的能量耗尽。

无线传感网络路由协议

无线传感网络路由协议无线传感网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是一种由大量分布式的传感器组成的网络，能够实时采集和传输环境信息。

在WSNs 中，传感器节点通过路由协议进行通信，将数据从源节点传输到目的节点。

因此，路由协议在WSNs中起着至关重要的作用。

本文将探讨无线传感网络路由协议及其相关问题。

一、无线传感网络路由协议的基本原理无线传感网络路由协议的基本原理是将传感器节点之间的数据传输通过多跳方式进行。

每个传感器节点都具有有限的通信范围，无法直接与目的节点通信，而是通过与相邻节点进行通信，逐跳传输数据。

路由协议的目标是寻找最佳的传输路径，使得数据能够高效地从源节点传输到目的节点。

二、无线传感网络路由协议的分类根据路由协议的设计思路和目标，无线传感网络路由协议可以分为以下几类：1. 层次化路由协议：层次化路由协议将传感器节点划分为若干层次，每个层次中的节点具有相同的任务或功能。

不同层次之间通过特定的路由算法进行通信。

层次化路由协议可以提高网络的可扩展性和能力。

2. 平面路由协议：平面路由协议假设传感器节点具有相同的功能和任务，并且彼此之间没有明确的层次结构。

节点之间通过路由表进行通信，通过自适应算法动态地更新路由表，选择最佳的传输路径。

3. 基于位置的路由协议：基于位置的路由协议利用传感器节点的位置信息来确定传输路径。

根据节点的位置关系，选择离目标节点最近或具有最佳传输条件的节点作为中继节点。

4. 基于能量的路由协议：由于传感器节点的能量资源有限，基于能量的路由协议考虑节点能量消耗和剩余能量等因素，选择最佳的传输路径，以延长网络的生命周期。

三、无线传感网络路由协议的挑战和解决方案在无线传感网络中，路由协议面临着许多挑战，如节点能量消耗、网络拓扑变化、网络安全等。

为了解决这些问题，研究者提出了一系列的解决方案。

1. 路由协议优化：通过改进路由协议的设计和算法，减少路由路径的长度和跳数，降低能量消耗，提高网络的性能。