基于簇的无线传感器网络路由协议分析

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无线传感器网络的路由协议分析

ｎｍｂｒｏｃｅｓｒｎｄｓｔｔｎｒｔｃｌｉｎｆｋｙｔｃｎｑｅｎＷＳｕｅｆｍｉｒｓｎｏｏｅ．ＩｍｕｉｇｐｏｏｓｏｅｏｅｅｈｉｕｓｉＮ、Ａｔｐｓｎ，ａｌｔｏｏｓｏｒｅｔｏｆｅｍｕｉｇｐｔｃｌｎＷＳｈｖｅｎｐｏｓｄ．Ｔｉａｅａｅｏｚｓｔｅａａｌｂｅｍｕｎｒｔｃｌｎｏ５ｔｒｏｏｓｏＮａｅｂｅｍｐｅｎｏｈｓｐｐｒｃｔｇｒｅｈｖｉｌｔｇｐｏｏｓｉｔｉａｉｏ
ｏａｈｔｐｒｎｒｄｃｎｔｉａｅ，ｉｃｕｉｇｔｅｒｃａａｔｒｓｉｓｆｅｃｙｅａｅｉｔｕｅｉｓｐｐｒｎｌｄｎｉｈｒｃｅｔｃ．ｏｄｈｈｉ
Ｋｅｒｓ：ｗｉｌｓｎｏｅｏｋ，ｓｌｏｇｎｚｎｙｗｏｄｅｒｅｓｓｓｒｎｔｒｅｆｒａｉｉｇ，ｍｕｉｇｐｔｃｌｅｗ－ｔｒｏｏｓｎｏ
ｃｓｅ，ｎｒ－ａｅａ－ｅｔｃｏａｏ－ａｅ，ＱＳｂｓｄｎｄｈｅｒｈａ．ｎｅｔｉｒｔｏｌｓｓｅｅｙａｒ，ｄｔｃｎｒ，ｌｔｎｂｄａｇｗａｉｃｉｓｏ－ａｅ，ａｉａｉ１Ａｄｔｐｃｐｏｌｒｃｃｈｙａｏｃｓｌ
有能量有限、计算能力有限和存储能力有限的特点，因此路由协议设计要求考虑节省能源、备数据融具合能力、鲁棒性和可扩展性，节点不能执行太复杂的计算、能在节点保存太多的状态信息、不节点间不能交换太多的路由信息＿。２Ｊ传统网络的路由协议对ＷＳＮ大多都不适用。如泛洪（ｌｄｇ路由是传统网络中一种最简单的Ｆｏｉ）ｏｎ路由算法，不要求维护网络的拓扑结构，无需进它也行路由计算，收到消息的节点以广播形式转发数接据分组，直到数据分组到达目标节点为止。但是这种路由方式开销大，率低，适用于能量有限的效不ＷＳ。目前，内外研究人员已经提出了多种针对Ｎ国ＷＳＮ的路由协议，中较为典型的协议有ＳＩ其ＰＮ

基于无线传感器网络的ZigBee路由协议分析

中图分类－Ｎ－：ＴＰ２１２．９
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７—９４１６（２０１６）０３．００１７—０１
１引言
２．２距离矢量路由协ＩＫ（ＡＯＤＶｊｒ１
２０世纪末提出来的ＺｉｇＢｅｅ技术是一种功耗能、成本小、节点多
为了降低成本、节能、使用方便，将ＡＯＤＶ简化为ＡＯＤＶｊｒ，使其
ＴＲ和ＡＯＤＶｊｒ结合的路由算法应用在ＺｉｇＢｅｅ路由中，在ＺｉｇＢｅ
路层、网络层、运输层和应用层。网络层最主要功能就是路由功能。路由中分ＲＮ＋和ＲＮ一两类节点，ＲＮ＋执行ＡＯＤ￣ｒ算法，优点是数
而找到一条从源地址到目的地址的更优化的路径就是路由的关键据传输的路径最优但不足的是节点太过耗能；ＲＮ一执行ＴＲ算法，优
来，ＴＲ算法的路径不会是最优，但可以节省网络中路由的开销和节耗、减少网络冗余、延长网络生存的关键所在。故进一步深入研究和
点的能量损耗。Ａ０Ｄｖｊｒ算法的特点是有路由功能的节点都去进行改进ＺＮＢｅ路由算法对优化网络性能具有重要研究意义。
ｆｉ【数字技术
通信技术
基于无线传感器网络的ＺｉｇＢｅｅ路由协议分析
朱一兰李红信（兰州大学信息科学与工程学院甘肃兰州７３００００）
摘要：无线传感器网络（ｗｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＷＳＮ）是一种由散布在监控区域内大量节能且造价低廉的小型线传感器节点组成的网络，传感器

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。

传感器网络中基于簇的多路径路由协议

和自身的剩余能量进行簇首竞争；然后，利用蚁群算法有效搜索多路径，并动态地选择一条路径传输数据。此外，该协议还采用一种简单的簇内调度方法，使其在满足监测精度的情况下，通过关闭冗余节点来进一步降低网络能耗。仿真
结果表明，与传统协议相比，该协议具有更低的能耗和更长的网络生存期。关键词无线传感器网络，簇，多路径，蚁群算法
第４Ｏ卷第２期２０１３年２月
ｒＳｃｉｅｎｃｅ
Ｖｏ１．４０Ｎｏ．２Ｆｅｂ２０１３
传感器网络中基于簇的多路径路由协议
马明徐保国（江南大学物联网工程学院无锡２１４１２２）
ＫｅｙｗｏｒｄｓＷｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｃｌｕｓｔｅｒ，Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ，Ａｎｔｃｏｌｏｎｙａｌｇｏｒｉｔｍｈ
１引言
无线传感器网络（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，ｗｓＮｓ）中节点能量有限，因为数据传输是最耗能的工作之一［１］，所以必
须设计能量高效的路由协议。节点进行数据传输时，可以采用平面路由协议或层次路由协议ｌ＿２］。在平面路由协议中，为
协议是最先用于ＷＳＮｓ的基于簇的分布式自组织协议，该协议通过动态地分簇及在簇首执行数据融合来延长网络生存

传感器网络中基于簇的多路径路由协议

摘要针对事件驱动型传感器网络的应用，提出一种基于簇的多路径路由协议ＣａｔｈＢＭＲＰ（ＣｌｕｓｔｅｒａｓｅｄＭｕｌｔｉ－Ｂ－ｐ），以平衡节点能耗和提高能量效率。根据应用特点，位于事件区域的节点根据邻居节点的分布情况ＲｏｕｔｉｎＰｒｏｔｏｃｏｌｇ和自身的剩余能量进行簇首竞争；然后，利用蚁群算法有效搜索多路径，并动态地选择一条路径传输数据。此外，该协议还采用一种简单的簇内调度方法，使其在满足监测精度的情况下，通过关闭冗余节点来进一步降低网络能耗。仿真结果表明，与传统协议相比，该协议具有更低的能耗和更长的网络生存期。关键词无线传感器网络，簇，多路径，蚁群算法中图法分类号ＴＰ２１２．９，ＴＰ３９３文献标识码Ａ
第４０卷第２期２０１３年２月
计算机科学ＣｏｍｕｔｅｒｃｉｅｎｃｅＳｐ
Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．２Ｆｅｂ２０１３
传感器网络中基于簇的多路径路由协议
马明徐保国（）江南大学物联网工程学院无锡２１４１２２
ＣｌｕｓｔｅｒｂａｓｅｄＭｕｌｔｉａｔｈＲｏｕｔｉｎＰｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ－ｐｇ

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。

无线传感器网络路由协议分析

南京邮电大学硕士研究生学位论文术语表术语表Adaptive Threshold sensitive Energy APTEEN 自适应敏感阀值节能型传感网络协议CDMA码分多址Code Division Multiple AccessCSMA 载波侦听多路访问Carrier Sense Multiple AccessDD 定向扩散Directed DiffusionGEAR 地理和能量感知路由Geographic and Energy Routing LEACH 低功耗自适应分簇协议介质访问控制Media Access ControlMCU 微控制单元Micro-Controller UnitPEGASIS Po-Efficient Gathering in SensorInformation System服务质量Quality of Service信息协商传感协议Sensor Protocol for Information viaNegotiationTCP 传输控制协议Transfer Control ProtocolTDMA 时分多址Time Division Multiple AccessTEEN 敏感阀值节能型传感网络协议Threshold sensitive Energy Efficient sensorNetwork protocol用户数据包协议User Datagram ProtocolWSN 无线传感器网络Wireless Sensor Network南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

基于节点位置的无线传感器网络分簇路由协议

ＴＪ
二ｕ）平弟。苍昂ｊ朋
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．／Ｍａｒ．１５．２０１３
基于节点位置的无线传感器网络分簇路由协议
刘睿琼，齐小刚，孙正海
（１．西安电子科技大学研究生院，陕西西安７１００７１；２．西安电子科技大学理学院，陕西西安７１００７１；
４．ＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｐａｃｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，Ｘｉｇ ’ ａｎ７１００００，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｎｅｒｙｇｌｏｓｓｒｅｓｕｌｔｉｎｇｆｒｏｍｎｏｎ－－ｕｎｉｆｏｒｍｃｌｕｓｔｅｒｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙＬＥＡＣＨｐｒｏｔｏ－－ｃｏｌ，ｔｈｅＬＥＡＣＨｐｒｏｔｏｃｏｌｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｒｏｆｍｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒ，ｃｌｕｓｔｅｒｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃｌｕｓｔｅｒｒｏｕｔｉｎｇｔｏａｃｈｉｅｖｅｏｐｔｉｍａｌｄｉｓｔｒｉｂｕ — ｔｉｏｎｏｆｃｌｕｓｔｅｒｈｅａｄｉｎｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｅｒｙｇｌｏｓｓｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｐｕｒｐｏｓｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｌｙａｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｉｓｐｒｏｔｏｃｏｌｉｓｔｅｓｔｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅＬＥＡＣＨａｎｄＬＥＡＣＨ・Ｃｐｒｏ — ｔｏｃｏ１．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｔｏｃｏ１ｂｉｎｒｇｓｅａｃｈｎｏｄｅｉｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋａｍｏｒｅｂｌａａｎｃｅｄｅｎｅｒｙｇｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｌｏｎｇｅｒｎｏｄｅｓｓｕｒｖｉｖａｌｔｉｍｅ，ｔｈｕｓｅｘｔｅｎｄｉｎｇｔｈｅｌｉｆｅｃｙｃｌｅｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ．

一种基于簇的无线传感器网络能量有效路由协议

分簇的结构组织网络，内节点之间采用了一种新的数据簇转发法。它是一种选择性泛洪的路由方式，通过类似于贪婪算法找出最小传输成本路径，头之间则通过数据的多簇跳传输实现。本文进行了仿真，与ＬＡＨ协议进行了并ＥＣ
维普资讯
３４
传感器与微系统（ｒｎｄｃｒｎｃｓｓｍＴｃｎｌｉ）ＴａｓｕｅｄＭｉｙｔｅｈｏｇｓａｏｒｅｏｅ
２００８年第２７卷第３期
一
种基于簇的无线传感器网络能量有效路由协议
Ａｂｓｒｔ：Ｂｅａｅｏｈｉｔｄｅｒｙ，ｏｍｕｃｔｏｎｃｍｐｔｔｏｃｐａｉｉｙｆｓｎｏｏｅａｒｕｉｇｔａｃｃｕｓｆｔｅｌｍｉｅｎｅｇｃｍｎｉａｉｎａｄｏｕａｉｎａｂｌｔｏｅｓｒｎｄｓ，ｏｔｎ
ｐｏｃｌａｅｎｃｓｒｇｉｗｒｅｓｓｎｏｎｔｏｋ（Ｎ）ｓｐｏｏｅｃｅｓｅｅｅｙｅｃｎｙａｄｒｔｏｂｓｄｏｌｔｎｉｌｓｅｓｒｅｒｓＷＳｓｉｒｐｓｄｔｉｒａｅｔｎｒｆｉｃｎｏｕｅｉｎｅｗｏｎｈｇｉｅ
ｔａｏａｅｔｅｃｒｔｏ．ｈｒｔｃｌＣｅｄｔｈｎｒａｅｏｅｓｒｎｔｏｋｌｅｉｙ５０％．ｈｔｃｍｐｒｄｗｉｌａｈｐｏｏ１ｔｅｐｏｏｏａｌａｏｔｅｉｃｅｓｆｓｎｏｅｗｒｉｔｈｃｎｆｍｅｂ０Ｍｏｅｖｒｔｅｐｔｃｌｎｒａｅｔｅｂｌｎｅｏｎｒｙｄｓｉａｉｎ，ｃａｉｔｎｅｉｂｌｙｏＮ．ｒｏｅ，ｒｏｏｃｅｈａａｃｆｅｅｇｉｓｐｔｈｏｉｓｏｓａｂｌｙａｄｒｌｉｔｆＷＳｓｌｉａｉ

无线传感器网络安全路由协议的研究

（ｏｌｇｆＣｍｐｔｒａｄＩｆｒａｉｎＥｇｎｅｉｇ，ＨｏａｎｖｒｉＣｌｅｏｕｅｎｎｏｍｔｎｉｅｒｎｅｏｏｈｉｉｅｓｙ，ＣａｇｈｕＪａｇｕ２３２，ｈｎ）Ｕｔｈｎｚｏｉｎｓ１０２Ｃｉａ
ＡｂｔａｔＡｔｐｅｅｔｓｒｃ：ｒｓｎ，ｍｏｔｒｕｉｇｐｏｏｏｓｉｉｌｓｅｓｒｎｔｒｓｔｋｈｕｖｖｌｉｆｎｔｒｓｏｔｎｒｔｃｌｗｒｅｓｓｎｏｅｗｏｋａｅｔｅｓｒｉａｍｅｏｅｗｏｋｎｅｔａｈｉｄｓｇａｇｔｎｏｔｔｋｅｕｉｙｉｔｏｓｄｒｔｏ．Ｔｈａｅｎｌｚｓｓｖｒｌｌｓｅｆａ— ｓｔｅｒｅｉｎｔｒｅ，ａｄｄｎ’ ａｅｓｃｒｔｏｃｎｉｅａｉｎｎｅｐｐｒａａｙｅｅｅａａｓｓｏｔｃｔｃｓａａｎｔｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋ，ｍａｅｅｅｒｈｏｈｅｕｉｙｏａｋｇｉｓｒｌｓｅｓｒｎｔｒｓｋｓａｒｓａｃｎｔｅｓｃｒｔｆＬＥＡＣＨｎｒｐｓｓａａｄｐｏｏｅｎｉｍ—
ＥＥＡＣＣ：１０Ｐ６５
无线传感器网络安全路由协议的研究
吴迪，钢，胡倪刚，李威，张卓
（河海大学常州校区计算机及信息工程学院，江苏常州２３２）１０２
摘要：目前无线传感器网络路由协议的研究多以网络生存时间为目标，缺乏对路由安全的考虑。分析了无线传感器网络

无线传感器网络路由协议研究分析

无线传感器网络（ＮБайду номын сангаас ｒｌｓＳｎｏＮｔｏｋ是由部署ＷＳＷｉｅｅｓｒｅｒ）ｅｓｗ
（）多跳路由。节点通信能力有限，５节点只能与它的邻节点直接通信。如果希望与其射频覆盖范围之外的节点通信，则需要通过中间节点进行路由。ＷＳＮ中的多跳路由通过普通节点实现，每个节点既是信息的发起者，也是信息的转发者。
刘兆伟杨波张远王玉龙
ＷＡＮＧｕ —ｌｎＹｏｇ
．
ＬＵＺｈｏ—ｗｉＹＮＧＢｏＺＡＮＧＹａＩａｅＡＨｕｎ
ＡｂｔａｔＴａｉｏａｏｔｇａｇｒｔｍｓｃｎｏａｉｆｈｐｃｆｅｔｒｓｏｉｌｓｅｓｒｎｔｒｓｓｒｃｒｄｔｎｌｒｕｉｌｏｉｉｎｈａｎｔｓｔｙｔｅｓｅｉｃｆａｕｅｆｗｒｅｓｓｎｏｅｗｏｋｓｉｅ
１无线传感器网络的特点
目前常见的无线网络包括移动通信网、线局域网、ｄｈｃ无ａｏ网络等，与这些网络相比，Ｎ具有以下特点 … ：ＷＳ
（）硬件资源有限。节点受价格、１体积和功耗的限制，计其
２无线传感器网络典型路由协议
成电路工艺的进步，处理器和传感器模块的功耗变得很低，大绝
点还具备移动能力，这些都会使网络的拓扑结构经常发生变化。（）节点数量多，７分布密集。为了对一个区域执行监测任务，向该区域投放大量的传感器节点，过节点的高度连接性会通

基于分簇的无线传感器网络路由协议分析

毁性强等特点，因此传感器网络的应用前景非常广阔，：性。又能有效的减小传感节点的能量消耗，能有效延长
应用于军事、环境监测、健康护理、智能家居、机械监控、城市交通和仓库管理及机场的安全监测等领域。
１ＷＳ分簇路由协议概述Ｎ
由大量部署在监测区域内的这类传感器节点组成，通过：因此网络动态变化的反应速度较慢。然而在层次式路由协议里。是将传感节点分成不同无线通信的方式形成的多跳的自组织的网络系统，从而ｌ
ｆ
协作的感知、采集和处理网络覆盖区域的监测信息，并１的簇，簇内收集的监控信息都给簇头，簇头可以通过数
三种网络中所有节点都是平等对待的．它们通过相互之｛簇式路由协议解决传感器节点移动带来的问题更加容ＲｆｂｌｙｉｓｔｄＲｓｌｉｆｓｕｏ间的局部操作和信息反馈来生成路由。典型的路由协议｝易。典型算法有ＭＡＱＭｏｉｔ－Ａｓｉｅｅｏｔｎｏ
：对所在簇内的节点进行管理，能方便地向基站传达节点
｝
在ＷＳＮ体系结构中，根据节点参与通信的方式，Ｊ的各种信息，这是平面路由所不能有效实现的；④分簇
路由协议可以分成四类： ①直接通信型协议；②洪泛式｝式路由协议节点不需要维护复杂的路由信息，从而大大减少了网络中路由表尺寸，降低了通信量和内存；⑤ 分路由协议；③平坦型路由协议；④层次式路由协议。前

无线传感器网络中基于簇的混合式路由协议

2．相关进展
下面将简要介绍几种无线传感器网络中具有代表性的路由协议！
2.1 LEACH ( Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)
LEACH 是第一个在无线传感器网络中提出的层次式路由协议。其后的很多层次式路由协议都是在它基础上提出来的。因此这里我们着重介绍 LEACH 协议[1]。它是一种基于分簇的路由协议，由于网络中节点轮流作簇头因此均衡了网络中能量的消耗。LEACH 的实现是以轮(round)为单位进行的，每一轮又分为簇建立阶段和数据传输阶段（平衡阶段）。并且，平衡阶段的持续时间要远远大于成簇所耗的时间。在簇建立阶段，每个节点都检查它自己在过去的 1/p-1 (其中 p 为簇头数目与网络节点总数目的比例)轮是否成为过节点。如果没有，节点将产生一个介于 0 到 1 之间的随机数，如果该随机数小于一个预定义的门限值 T(n)，那么该节点在本轮中将成为簇头，T(n)的定义如下：
1
摘要：提出一种以数据为中心的路由协议算法 THRL，在 OMNeT++上进行仿真验证，并将其与传统路由协议进行比较。通过比较得出，在相同条件下， THRL 比 LEACH 和 Directed Diffusion 在能耗方面都有较大的改善。关键词：无线传感器网络; 混合式路由协议；OMNeT++仿真平台；分簇；门限中图分类号：TN915.03 文献标识码：A
4.1
-3-

type = temperature instance = >100℉ location = [125,200] timestamp = 01:06:10 由于此前 Sink 掌握全网信息，因此，这一消息可以单播出去，而非像 Directed Diffusion 中那样每次查询都要广播。目的区域的簇头在接收到 interest-DATA 消息后，将本簇中产生的数据融合，并发送给 Sink 。这样，由于查询信息的发送频度与用户需求有关，可以大大减少网络中不必要数据的传送。减少了能量的消耗。同时，为了保证网络在监测区域有突发性事件发生时，能够及时的将这一信息反馈给远端的用户，我们在每一个节点的传感模块增加了两个门限值：硬门限（HT ）和软门限（ST ） [4]。如果监测对象感知值变化大于硬门限或者其相对变化值大于软门限，节点就会被触发。开始向上一级发送数据，直至 Sink ，这样又保证了数据的及时性。另外，由于簇头处拥有到达 Sink 的一条梯度最大的路径，因此避免了新一轮的广播，有助于节能。

基于簇的无线传感器网络路由协议改进方案

ｎｔｒ．ＴｈａｅｎｉｅｙａａｙｅＥＡＣＨｎＥＡＣＨ— ｏｔｇｐｏｏｏｓｏｂｎｓｔｅｒｏｄｅｗｏｋｅｐｐｒｅｔｒｌｎｌｚｓＬａｄＬＣｒｕｉｒｔｃｌ，ｃｍｉｅｈｉｗｎａ — ｎ
ｓｖｎｅｅｇｏｓｍｐｉｎｂｌｎｅａｅｉｏｔｎｅｈｏｏｉｓｔｒｌｎｅｖｃｉｆｗｉｅｅｓｓｎｏａｉｇ，ｎｒｙｃｎｕｔａａｃｒｍｐｒａｔｔｃｎｌｇｅｏｐｏｏｇｓｒｉｅｌｅｏｒｌｓｅｓｒｏｆ
内的其他节点的信息，整个无线传感器网络的能使
量分布较为均衡，到延长网络寿命的目的。达
１基于簇类传感器网络的路由协议分析
１１传感器网络模型．文中研究的网络有以下假设： ① 研究区域为２０００ ×２０的方形区域。
ｖｎａｅ，ａｄｓｇｅｔｏｅｏｔｇｐｏｏｏｍｐｏｅｅｔＬａｔｇｓｎｕｇｓｓａｎｖｌｒｕｉｒｔｃｌｉｒｖｍｎＡＣ（ＡＣＨｎＥＡＣＨ — ｎＬＥａｄＬＣ）Ｓｍｕａｉｎｉｌｔｏ
关键词：无线传感器网络；路由协议；能量消耗；改进方案
中图分类号：Ｎ０；Ｐ９．４Ｔ４１Ｔ３３０
文献标识码：Ａ
文章编号：０４１９（０８０ —０２０１０ —６９２０）６１５ —３

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。

基于分簇的无线传感器网络安全路由协议研究侯媛元

收稿日期：2012-05-15基于分簇的无线传感器网络安全路由协议研究侯媛元1，梁京章2（广西大学电气工程学院，广西南宁530004）摘要：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，简称WSNs)作为一种新的获取信息的方式和处理模式，已成为通信领域的研究重点。

而路由协议则是无线传感器网络当前的热点研究之一。

目前，针对较为典型的分簇式路由协议LEACH路由协议的研究，是无线传感器网络目前研究的一个热点。

介绍了无线传感器网络路由协议常见的攻击类型，并从路由安全的角度建议性的提出了一种对LEACH路由协议针对安全性的改进方案，并应用NS2仿真平台，对改进协议做了仿真并进行了性能分析。

关键词：无线传感器网络；分簇式路由协议；LEACH；路由安全Cluster-based wireless sensor networksSecure Routing ProtocolsHOU Yaun-yuan1，LIANG Jing-zhang2(Guangxi University，Electrical Engineering，Guangxi Nanning530004，China)Abstract:As a new way to get information and processing mode，the wireless sensor network(Wireless Sensor Networks，referred to as WSNs)，has become the focus of communication research in the field.The routing protocol is one of the hot research of wireless sensor networks.At present，more typical of the sub-cluster routing protocol，routing protocol LEACH is a wireless sensor network is currently a hot research topic.Recommendations from the perspective of routing security of a routing protocol LEACH for security improvement program，and apply the NS2 simulation platform，simulation and performance analysis for improving the agreement.Keywords:wireless sensor networks;sub-cluster routing protocol;LEACH;routing security路由协议属于通信协议簇的底层协议，决定通信流量在网络上的分布，并极大地影响了网络的生存时间。

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。

基于分簇的无线传感器网络路由协议

关键词：无线传感网；路由协议：分簇路由
Ｃｌｕｓｔｅｒ－ＢａｓｅｄＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌｓｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ
ＷｕＨａｉ－Ｙａｎ，ＧＯＮＧＮａ — Ｎａ，ＨＵＡｉ－Ｎａ
时间是无线传感器网络研究领域的一个重要课题．
２分簇路由协议概述
无线传感网的路由协议包括平面路由协议和分簇
路由协议．平面路由协议中所有节点功能一致、地位
图１分簇路由协议的拓扑结构
平等，网络结构简单，但所有节点都需要生成到达汇
聚节点的路由，适用于较小规模的网络．分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优分簇路由协议一般包括簇头产生、簇的形成和稳定数据通信三个阶段．国内外的研究人员已提出了许
பைடு நூலகம்
术的飞速发展和日益成熟，使得由各种低成本、低能耗、
多功能的微型传感器组成的无线传感器网络被广泛应用．无线传感网通过传感器节点实时监测、感知和采集覆盖区域内的各种环境信息，并进行处理后报告给感兴趣的用户．传感器节点一般采用电池供电，并且通常部署于恶劣甚至危险的环境中，对它们进行电源补充非常困难，因此，设计能量有效的路由算法以延长网络生存
ｌ引言
近年来，随着嵌入式计算、传感器和现代通信等技
点，成为研究的重点．ＬＥＡＣＨ（１ｏｗｅｎｅｒｇｙａｄａｐｔｉｖｅ
ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｈｉｅｒａｒｃｈｙ）Ｈ】是ＷＳＮ中最早提出的分簇路由