wsn路由协议的分类
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。
无线传感器网络典型路由协议分类比较
无线传感器网络典型路由协议摘要：本文主要以节点的传播方式为出发点，分析集中典型的路由协议。
关键字：无线网络路由协议性能1. 引言随着微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步，多功能传感器快速发展，进而使无线传感器网络（wireless sensor network, WSN）成为目前研究热点。
WSN 是由部署在检测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，形成一个多跳的自组织网络系统，使其在小体积内集成信息采集、数据处理和无线通信等功能，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并提供给终端用户。
本文首先简要说明衡量路由协议的四个标准，然后就WSN 中路由协议的几种路由协议提出新的分类方法。
2. 路由协议的衡量标准无线传感器网络的路由协议不同于传统网络的协议，它具有能量优先、基于局部的拓扑信息、以数据为中心和应用相关四个特点，因而，根据具体的应用设计路由机制时，从四个方面衡量路由协议的优劣：（1）能量高效（2）可扩展性（3）健壮性（4）快速收敛性3. 路由协议的分类针对不同传感器网络的应用，研究人员提出了不同的路由协议，目前已有的分类方式主要有两种：按网络结构可以分为平面路由协议、分级网络路由协议和基于位置路由协议；按协议的应用特征可以分为基于多径路由协议、基于可靠路由协议、基于协商路由协议、基于查询路由协议、基于位置路由协议和基于QoS 路由协议。
本文就各个协议的不同侧重点提出一种新的分类方法，把现有的代表性路由协议按节点的传播方式划分为广播式路由协议、坐标式路由协议和分簇式路由协议。
下面进行详细的介绍和分析。
4. 广播式路由协议4.1 扩散法（Flooding）扩散法是一种传统的网络通信路由协议。
它实现简单，不需要为保持网络拓扑信息和实现复杂的路由算法消耗计算资源，适用于健壮性要求高的场合。
但是，扩散发存在信息爆炸问题，即能出现一个节点可能得到数据多个副本的情况，而且也会出现部分重叠的现象。
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；
WSN路由协议解析
簇维护协议要解决在节点移动过程中的簇结构维护，其中包括移动 节点退出和加入簇，簇的产生和消亡等功能。
• 分层路由协议比较适合于无线传感器网络，但成簇过程会产生一 定的能源消耗，如何产生有效的簇类也正是各地学者深入研究的 问题。
由信息。 • 拓扑结构和路由表内容按需建立，它可能仅仅是整个拓扑结构信
息的一部分。 • 优点:不需要周期性的路由信息广播，节省了一定的网络资源。 • 缺点:发送数据分组时，如果没有去往目的节点的路由，数据分
组需要等待因路由发现引起的延时。
13
路由协议分类（2）
按网络管理的逻辑结构划分
– 平面结构路由:
第五章 路由协议
内容提要
WSN路由协议概述 WSN路由协议分类 能量感知路由协议 基于查询的路由协议 集群结构路由协议 地理位置路由协议
内容提要
WSN路由协议概述 WSN路由协议分类 能量感知路由协议 基于查询的路由协议 集群结构路由协议 地理位置路由协议
具有高可扩展性
网络规模，节点上千个，节点越多，路由收敛越慢、路由越不 稳定，Ad Hoc的路由不能照搬
网络拓扑变化强
节点移动、失效 & 无线信道 & 规模大，拓扑变化频繁，如何 建立快速收敛、复杂度低的路由？）
传感器网络路由中使用数据融合技术（数据为中心）
传统网络以点对点通信，保证数据“完整无误”；WSN强调数 据汇聚，为了降耗，每个节点都进行数据融合，减小通信量
• 平面结构是指网络中各节点在路由功能上地位相同，没有引入 分层管理机制。
• 优点：网络中没有特殊节点，网络流量均匀地分散在网络中， 路由算法易于实现。
典型的WSN路由协议
典型的WSN路由协议典型的无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）路由协议有多种，其中包括基于层级结构的协议、基于分簇结构的协议、基于数据中心的协议等。
在以下文本中，我将详细介绍这些典型的WSN路由协议。
一、基于层级结构的协议基于层级结构的WSN路由协议通常将网络节点划分为多个层级，如根节点、中间节点和叶子节点。
这些协议的主要目标是将传感器节点的数据从低层级传输到高层级，从而实现对数据的收集和处理。
1. LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）LEACH是一种基于层级结构的分簇协议，采用随机方式选择簇首。
在LEACH中，各个节点根据能量水平选择成为簇首或普通节点。
簇首节点收集普通节点的数据并进行聚合，然后将聚合结果传输到基站。
2. HEED（Hybrid Energy Efficient Distributed Clustering）HEED是一种能量效率分簇协议，采用分布式方式选择簇首。
在HEED 中，每个节点通过计算能量、距离和节点密度等指标来选择簇首节点。
该协议通过平衡能量消耗和网络负载来延长网络寿命。
二、基于分簇结构的协议基于分簇结构的WSN路由协议将网络节点按照一定的规则划分为不同的簇，以便有效地管理和协调数据传输。
1. PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）PEGASIS是一种能量有效的数据收集协议，在不选择簇首的情况下通过链式传输将数据传输到基站。
该协议通过最小化传输功率和距离来延长网络寿命。
2. SEP（Stable Election Protocol）SEP是一种能量稳定的分簇协议，通过轮流的方式选择簇首节点。
在SEP中，每个节点有一个能量阈值，当能量低于阈值时，节点将成为簇首并将其能量转移到其他节点上。
wsn路由协议的分类
wsn路由协议的分类WSN（Wireless Sensor Network，无线传感器网络）是一种特定的无线网络，用于收集和传输环境数据。
在WSN中，多个传感器节点通过无线通信连接到一个中央节点，它们可以在自己的位置上收集环境信息。
WSN可以应用于环境监测、智能家居、工业控制等领域，它们的设计和部署需要考虑多种因素，包括能源消耗、网络传输协议、节点容量等。
在WSN中，路由协议是非常重要的组成部分。
它定义了网络中如何传输数据、如何路由数据和如何维护网络拓扑结构等问题。
下面我们来介绍WSN路由协议的分类。
一、层次路由协议层次路由协议是WSN中最常见的路由协议之一。
它将网络分为多个层次，每个层次由一组节点组成。
每层节点负责收集邻居节点的信息，将信息传递给上一层的节点。
最终将数据从最底层节点传递到中央节点。
层次路由协议具有灵活性和可扩展性，它可以适应大规模、复杂的WSN应用。
除此之外，由于每个节点只需要跟它的邻居节点通信，因此能源消耗比较低，寿命也比较长。
二、平面路由协议平面路由协议是一种比较简单的路由协议，它将所有节点都放在同一平面中。
平面路由协议将网络分为多个区域，每个区域由若干个节点组成。
在网络中，每个节点都有自己的地址，并且知道其周围节点的位置。
平面路由协议的特点是路由路径较短，能够降低网络延迟和能耗。
然而，平面路由协议缺乏对网络拓扑的全局视图，因此可能会导致路由路径不稳定或重复。
三、基于协同过滤的路由协议基于协同过滤的路由协议是一种新型的WSN路由协议。
它主要利用节点之间相似性来建立路由路径。
通过比较节点之间的通信频率和数据传输量，努力找到稳定的、可靠的节点组合。
基于协同过滤的路由协议能够最大程度地减少网络延迟和路由路径的复杂性，同时也能够有效降低能源消耗。
四、地理路由协议地理路由协议是一种基于节点位置的路由协议。
地理路由协议通常是基于两个节点之间的距离来定义路由路径。
具体来说，它使用节点GPS坐标或距离测量来确定节点之间的位置。
WSN知识点（复习资料）
WSN知识点（复习资料）⼀、填空题1、WSN的全称是Wireless Sensor Networks2、⽆线传感器⽹络通常包括传感器节点、汇聚节点、⽹关节点和基站3、⽆线传感器节点随机或有规律地部署在监测区域内部或附近，通过⽆线多跳⾃组织⽅式构成⽹络。
4、⽆线传感器节点的硬件部分⼀般由传感器模块、处理器模块、⽆线通信模块和能量供应模块4部分组成5、对⽆线传感器⽹络来说，协议栈包括物理层、数据链路层、⽹络层、传输层和应⽤层，与互联⽹协议的五层相对应。
6、对⽆线传感器⽹络来说，协议栈包括能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。
7、低成本、低功能和对等通信，是短距离⽆线通信技术的三个重要特征和优势。
8、Bluetooth⼯作在全球开放的2.4GHzISM频段9、Wi-Fi使⽤的是2.4GHz附近的频段10、RFID由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna)三个基本要素组成11、ZigBee技术基于IEE802.15.4⽆线标准研制开发的12、ZigBee的基本速率是250kb/s，可与254个节点联⽹13、ZigBee使⽤的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）915MHz（美国），均为免执照频段14、在⽆线传感器⽹络中，物理层是数据传输的最底层，向下直接与传输介质相连，物理层协议是各种⽹络设备进⾏互联时必须遵循的底层协议。
15、频率的选择直接决定⽆线传感器⽹络节点的⽆线尺⼨、电感的集成度以及节点功耗16、动态变化的拓扑结构是⽆线传感器⽹络最⼤特点之⼀17、⽆线传感器⽹络的定位是指⾃组织的⽹络通过特定⽅法提供节点位置信息。
18、ZigBee⽀持星型拓扑、⽹状拓扑和混合型拓扑3种⽆线⽹络拓扑结构19、拓扑控制研究已经形成功率控制和睡眠调度两个主流研究⽅向。
20、功率控制，就是为传感器节点选择合适的发射功率；睡眠调度，就是控制传感器节点在⼯作状态和睡眠状态之间的转换。
21、区域覆盖研究对⽬标区域的覆盖(监测)问题；点覆盖研究对⼀些离散的⽬标点的覆盖问题；栅栏覆盖研究运动物体穿越⽹络部署区域被发现的概率问题。
WSN协议分类
WSN的路由协议分类2011年11月07日14:03 来源：本站整理作者：秩名我要评论(0) 目前国内外科研人员已设计了多种面向WSN的路由协议，将其分为四类：以数据为中心的、分层次的、基于位置的、基于数据流模型和服务质量（QoS）要求的。
（1）以数据为中心的路由协议此类路由协议是基于查询和目标数据命名之上的，通过数据融合减少冗余的数据传输。
①Flooding协议和Gossiping协议：这是两个最经典和简单的传统网络路由协议，在Flooding协议中，节点产生或收到数据后向所有邻节点广播，数据包直到过期或到达目的地才停止传播。
该协议具有严重缺陷：内爆（implosiON），节点几乎同时从邻节点收到多份相同数据；交叠（overlap），节点先后收到监控同一区域的多个节点发送的几乎相同的数据；资源利用盲目（resource blindness），节点不考虑自身资源限制，在任何情况下都转发数据。
Gossiping协议是对Flooding协议的改进，节点将产生或收到的数据随机转发，避免了内爆，但增加了时延。
这两个协议不需要维护路由信息，也不需要任何算法，简单但扩展性很差。
②SPIN协议：SPIN（sensor protocols for inf°rmatlon vla negotiation）协议节点利用三种消息进行通信：数据描述ADV、数据请求REQ和数据DATA。
该协议以抽象的元数据对数据进行命名，命名方式没有统一标准。
节点产生或收到数据后，用包含元数据的ADV 消息向邻节点通告，需要数据的邻节点用REQ消息提出请求，然后将DATA消息发送到请求节点。
该协议的优点是ADV消息减轻了内爆问题；通过数据命名解决了交叠问题；节点根据自身资源和应用信息决定是否进行ADV通告，避免了资源利用盲目问题；与Flooding 协议和Gossiping协议相比，有效地节约了能量。
其缺陷是：SPIN的广播机制不能保证数据的可靠传送，当产生或收到数据的节点的所有邻节点都不需要该数据时，将导致数据不能继续转发，以致较远节点无法得到数据；而当某sink点对任何数据都需要时，其周围节点的能量容易耗尽。
第8讲WSN路由协议精品PPT课件
2021/2/1
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8.2 性能指标及设计原则
1.需要综合考虑下列性能指标：
能量有效性及网络生命周期
可扩展性 为了适应网络拓扑的动态变化、实现大量节点的协同工作
容错性 由于外界环境的影响、敌方的恶意破坏以及节点自身能量
耗尽等因素，常常导致部分传感器节点失效。
2021/2/1
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快速收敛
收敛是指所有担当路由器的节点在判断最佳 路径时信息更新达到一致的过程。收敛慢的 路由算法可能会导致路径循环或网络中断。
❖ 缺点：SPIN 协议中有可能会出现数据盲点。而且 当网络规模较大时，仍然会出现ADV消息的内爆问 题。
2021/2/1
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（4）Directed Diffusion 协议
❖ Directed Diffusion是以数据为中心、查询驱动的路 由协议。
❖ 分为三个阶段： 兴趣（interest）扩散阶段、 梯度(gradient)建立阶段、 路径加强阶段。
基于 位置 路由 协议
基于 QoS 路由 协议
图2.1 无线传感器网络路由协议分类
2021/2/1
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❖ 层次路由协议的基本思想是：将网络节点进 行分簇，其拓扑结构是层次型的，每簇由一 个簇头节点及若干簇成员节点组成。簇头节 点担任各簇的数据收集、处理和转发任务。
❖ 层次路由通过分簇提高了网络可扩展性，降 低了节点能耗，延长了网络生命周期。
➢ 簇的建立阶段又包括簇头的选举以及簇的形成这 两部分。
➢ 稳定的数据传输阶段结束后，即进入下一“轮”的 簇的建立阶段，整个网络开始下一“轮”的工作周 期。
➢ LEACH协议将传感器节点划分成不同的簇，每簇选 举一个节点为簇头，其余节点为簇内节点。簇内节 点将数据发送给本簇的簇头节点，簇头节点收集簇 内信息进行数据处理后再发送给sink节点。
无线传感器网络路由协议综述
无线传感器网络路由协议综述作者：高栋梁张俊虎姜圣来源：《电脑学习》2010年第03期摘要：本文以典型路由协议为样本。
分析、归纳和总结了在数据通讯量、延迟、可扩展性上的性能表现，从而为无线网络具体应用提供有力的参考。
关键词：传感器节点汇聚节点能量簇头路由协议中图分类号：TP316.4文献标识码：A文章编号：1002-2422(2010)03-0002-031WSN路由协议介绍1，1协议分类划分路由协议种类有不同的标准。
按是否需要外界辅助的地理信息准则，可划分为基于地理位置信息的协议和非基于地理位置信息的协议；按照网络中数据发送模式，路由机制可以相应地采用适合周期性地发送数据连续模式、事件驱动模式、请求驱动模式、事件驱动和请求驱动混合模式的协议；按照网络路由是否动态生成，可划分为表驱动路由协议和按需路由协议等。
下面介绍各个协议的工作方式。
SPIN采用广告、请求、数据三种消息类型。
节点A在发送DATA数据包之前，会对外采用泛洪方式广播ADV包，若某个节点B希望接受要传来的数据，向A回复BEQ数据包。
A 将向B发送数据包。
GPsR对节点位置进行了统一编址。
选择邻居节点中离数据包目的节点更近的点作为转发节点。
当数据到达没有比当前节点更接近目的节点的区域(空洞)，数据无法传输。
可利用平面图解决空洞问题。
DIRECTED DIFFUSION路由过程分为请求、梯度建立和路径加强三阶段。
请求含有目标区域、数据发送速率等参数。
节点接收到请求后，若当前请求缓存中没有相同的请求记录，加入新记录。
记录中包含了相邻节点数据发送率，称“梯度”。
当请求扩散整个网络后，选择“梯度”最大的路径将反向把数据快速路由。
模拟过程如图1所示。
GEAR发出请求后，数据扩散过程包括目标域传送和域内传送。
若在目标区域传输遇到空洞现象，则根据开销函数选择开销最小的邻居作为下一跳节点。
在域内传送阶段，主要是通过两种方式(泛洪、区域递归)使数据在域内扩散。
WSN(路由协议)
• 定向扩散最大的特点是引入梯度的概念，优势在于扩
散过程中能够根据经验选取较好的路径以实现节能。
使用查询机制按需建立路由，避免了保存全网信息。 适用于持续性查询的应用，而不适用于一次性查询应 用。
谣传路由
• 在有些数据传输量较小的无线传感器网络应用中，如
果采用定向扩散路由，需要经过查询消息的泛洪传播
定向扩散路由
• Directed Diffusion for Wireless Sensor Networking • 汇聚节点将查询任务封装成兴趣消息（Interest）的形 式，采用泛洪方式传播兴趣消息到其他节点，兴趣消息 用来表达用户对监控区域内感兴趣的信息，例如监控区 域内的温度、湿度和光照等环境信息。在兴趣消息的传 输过程中，协议逐跳地在每个节点上建立反向的从数据 源到汇聚节点的数据传输梯度。节点将采集到的数据沿 着梯度方向传送到汇聚节点。
泛洪式（Flooding）路由协议
Flooding一种古老的协议。没有任何路由算法，不需 要维护网络的拓扑结构和路由计算，接收到消息的节 点以广播形式转发数据包给所有的邻节点。每一个相
邻节点又将其传输给各自的每一个邻居节点，一直到
将数据传输给目标节点为止，或者为该数据所设定的 生存期限变为0为止。
A
A
A
A
B节点融合新数据，并通过 ADV发布新数据消息
SPIN协议评价
优点
部分解决了内爆和重叠问题 不需要进行路由维护 对网络拓扑变化不敏感，可用于移动WSN
缺点
本质上SPIN还是向全网扩散新消息，开销比较大
SPIN协议族（Protocol Family）
SPIN-PP
For networks using point-to-point transmission media Ideal conditions assumed with no packet loss
典型的WSN路由协议
典型的WSN路由协议无线传感器网络(WSN)是一种由大量分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络系统。
WSN被广泛应用于环境监测、农业、医疗保健和军事等领域。
在WSN中，传感器节点通常具有有限的能量供应和计算能力，因此需要高效的路由协议来确保数据的可靠传输和网络寿命的最大化。
下面介绍几种典型的WSN路由协议：1. LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)LEACH协议是一种典型的集群协议，在WSN中广泛应用。
LEACH协议将网络节点分为若干个集群，每个集群选择一个临时的簇首节点来进行数据聚集和传输。
其他节点将数据发送到簇首节点，从而减少网络中节点之间的直接通信，降低能量消耗。
LEACH协议通过定期选举新的簇首节点来平衡网络中各节点的负载，从而延长网络寿命。
2. AODV (Ad-hoc on Demand Distance Vector)AODV协议是一种广泛使用的基于距离向量的路由协议，适用于动态网络环境。
AODV协议中的节点通过广播请求来查找目标节点，并构建临时的路由表以进行数据传输。
AODV协议支持多跳传输，节点只需要知道相邻节点的存在和距离，而不需要全局网络拓扑信息。
该协议具有较低的资源消耗和快速的路由建立速度。
3. DSR (Dynamic Source Routing)DSR协议是一种基于源节点的路由协议，在WSN中被广泛应用。
DSR 协议中的节点通过缓存已知的路由信息来提高数据传输效率。
当源节点要发送数据时，将构建一条路由路径，并将该路径传递给目标节点。
中间节点会缓存已经知道的路由信息，以便下次路由选择时直接使用。
DSR协议适用于小型WSN网络，能够提供快速的路由发现和适应快速变化的网络拓扑。
4. TEEN (Threshold sensitive Energy Efficient sensor Network)TEEN协议是一种面向事件驱动的路由协议，在需要主动检测环境事件的应用中效果较好。
WSN中六边形集中式分簇多跳路由协议
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每轮数据传输中普通成员节点在分配的时隙向簇头发送自己监测得到的数据簇头则在分配的时隙将簇内成员节点的数据融合后以多跳的方式经过其他簇头转发给基站同时在接收到其他簇头的信息时向下一跳转发
２１ ０ ２年 ６月
西 安 电子 科 技 大学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
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WSN的路由协议
传感器网络体系结构传感器网络通常包括传感器节点，汇聚节点和管理节点。
传感器节点任意的分布在某一监测区域内，节点以自组织的形式构成网络，通过多跳中继方式将监测数据传送到汇聚节点，最后通过Internet或其他网络通讯方式将监测信息传送到管理节点。
同样的，用户可以通过管理节点进行命令的发布，告知传感器节点收集监测信息。
传感器节点是一个具有信息收集和处理能力的微系统，集成了传感器模块、信息处理模块、无线通讯模块和能量供应模块。
传感器模块负责监测区域内信息的采集和转换，信息处理模块负责管理整个传感器节点、存储和处理自身采集的数据或者其他节点发送来的数据，无线通讯模块负责与其他传感器节点进行通讯，能量供应模块负责对整个传感器网络的运行进行能量的供应。
传感器能量的供应是采用电池，节点能量有限，考虑尽可能的延长整个传感器网络的生命周期，在设计传感器节点时，保证能量供应的持续性是一个重要的设计原则。
传感器节点能量消耗的模块主要是包括传感器模块、信息处理模块和无线通讯模块，而绝大部分的能量消耗是集中在无线通讯模块上，约占整个传感器节点能量消耗的80%。
因此，目前提出的传感器节点通讯路由协议主要是围绕着减少能量消耗延长网络生命周期而进行设计的。
在无线传感器网络中，路由协议不仅关心单个节点的能量消耗，更关心整个网能量的均衡消耗，这样才能延长整个网络的生存期。
同时，无线传感器网络是以数据为中心的，这在路由协议中表现的最为突出，每个节点没有必要采用全网统一的编址，选择路径可以不用根据节点的编址，更多的是根据感兴趣的数据建立数据源到汇聚节点之间的转发路径。
目前提出了很多类型的传感器网络路由协议，就是基于上述的目的。
无线通讯网络路由协议相对于传统无线通讯网络而言，传统无线通讯网络研究的重点放在无线通讯的服务质量(QoS)上，而无线传感器节点是随机分布，电池供电，因此目前无线传感器网络路由协议的研究重点是放在如何提高能量效率上，当前流行的几个无线传感器网络的路由协议如下：泛洪协议泛洪(Flooding)协议[2]是一种传统的无线通讯路由协议。
WSN 路由协议介绍
1．1 协议分类
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划分路由协议种类有不同的标准。按是否需要外界辅助的地理信息准则，可划分为基 于地理位置信息的协议和非基于地理位置信息的协议；按照网络中数据发送模式，路 由机制可以相应地采用适合周期性地发送数据连续模式、事件驱动模式、请求驱动模 式、事件驱动和请求驱动混合模式的协议；按照网络路由是否动态生成，可划分为表 驱动路由协议和按需路由协议等。下面介绍各个协议的工作方式。 SPIN 采用广告、请求、数据三种消息类型。节点A 在发送DATA 数据包之前，会对外 采用泛洪方式广播ADV 包，若某个节点B 希望接受要传来的数据，向A 回复REQ 数据 包。A 将向B 发送数据包。GPSR 对节点位置进行了统一编址。选择邻居节点中离数 据包目的节点更近的点作为转发节点。当数据到达没有比当前节点更接近目的节点的 区域（空洞），数据无法传输。可利用平面图解决空洞问题。 DIRECTED DIFFUSION 路由过程分为请求、梯度建立和路径加强三阶段。请求含有 目标区域、数据发送速率等参数。节点接收到请求后，若当前请求缓存中没有相同的 请求记录，加入新记录。记录中包含了相邻节点数据发送率，称“梯度”。当请求扩 散整个网络后，选择“梯度”最大的路径将反向把数据快速路由。模拟过程如图1 所示 GEAR 发出请求后，数据扩散过程包括目标域传送和域内传送。若在目标区域传输遇 到空洞现象，则根据开销函数选择开销最小的邻居作为下一跳节点。在域内传送阶段， 主要是通过两种方式（泛洪、区域递归）使数据在域内扩散。LEACH 随机选择簇头， 普通节点按接收到信号强弱加入簇层。簇层内节点单跳与簇头通讯，簇头与汇聚节点 通讯。TEEN 划分出多级簇层结构。子簇头单跳和父簇头通讯。PEGASIS 在网络中节 点中采用算法构造一个数据链，各个节点向靠近唯一网络簇头的邻居发送、接收其他 节点传来的数据。
wsn路由协议
PPT构成
1.WSN的体系结构 2.路由协议的定义 3.WSN的特点及对路由设计的影响 4.路由协议的关键问题分析 5.路由协议的分类 6.典型路由协议及其比较 7.WSN的OS,tinyos和nesc 8.举例：Tinyos中的multi-hop routing LEPS 协议实现 9.程序分析:LEPS-FMAC
2.多对一和一对多为主的业务模式
WSN的主要业务是传感器节点把采集到的信息传给sink和sink向WSN下达查询 命令，这是典型的多对一和一对多的模式。
为了支持这种通信模式，WSN中很多路由协议建立具有树状结构的路由
此外还有“地域多播（geocast）”的业务模式 WSN中，用户可能对一个地理信息区域内的信息感兴趣，因此需要把查询和命令 发送到该区域内的所有节点。以洪泛方式可以支持这种业务，但是开销太大。针对 这种模式设计了以下一些路由协议： LBM：基于位置的多播协议 Voronoi diagram and convex hull based geocasting and routing：基于Voronoi图和
无线传感器网络的一个基本理念是以大量低成本节点组网，通过节点之间的 协作获得比单一的高精度、高可靠性和高成本的传感器更好的信息采集效果。单个 传感器低能量和不可靠是无线传感器网络固有的，将对协议设计产生较大影响。
从对路由协议设计影响的角度，归纳WSN的特点
1.形式多样的信息报告模式 WSN中信息报告模式分三类： a.事件触发：节点采集信息后判断，若超过一定的阈值，则认为发生了某种事件，
有些WSN中的节点是可移动的，如医疗监测WSN，候鸟迁徙WSN，网络拓扑 变化比较快
5.能量受限、结构简单的节点
Node大都由电池供电，电池体积小， 能量有限且难以更换 许多场合需要WSN连续工作数年甚 至更长。 Node结构简单，存储、处理、通信 能力低，单个节点可靠性差。要求协 议尽可能简单，具有容错性
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wsn路由协议的分类
WSN（无线传感器网络）是由大量低功耗的无线传感器节点组成的网络，用于感知、采集和传输环境信息。
WSN路由协议是指在无线传感器网络中，节点之间进行通信和数据传输时所采用的路由方式和协议。
根据不同的路由方式和协议特点，WSN路由协议可以分为以下几类。
一、平面型路由协议
平面型路由协议主要是将网络拓扑结构抽象为二维平面，将节点部署在平面上，通过节点之间的位置关系来确定路由路径。
常见的平面型路由协议有以下几种。
1. GPSR（Greedy Perimeter Stateless Routing）：该协议通过节点的位置信息来进行数据包的路由选择，利用局部贪心算法选择下一跳节点，具有低能耗和高可靠性的优点。
2. GAF（Geographic Adaptive Fidelity）：该协议根据节点的位置信息，动态调整节点的通信范围，从而实现网络中节点的负载均衡和能量均衡。
3. LAR（Location-Aided Routing）：该协议通过节点的位置信息来进行数据包的路由选择，利用洪泛和反向路径设置机制来提高路由的效率和可靠性。
二、层次型路由协议
层次型路由协议是将网络划分为不同的层次结构，每个层次有不同的路由策略和协议。
常见的层次型路由协议有以下几种。
1. LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）：该协议将网络节点划分为不同的簇，每个簇有一个簇头节点负责数据的聚集和转发，通过簇头节点和基站之间的通信来实现数据的传输。
2. TEEN（Threshold-sensitive Energy Efficient Sensor Network）：该协议将网络节点划分为不同的阈值范围，节点根据自身能量水平选择合适的阈值范围进行数据的传输和路由选择。
3. MTE（Multicast Tree-based Energy）：该协议通过构建多播树的方式进行数据传输，通过选择合适的多播树结构来实现能量的节约和路由的优化。
三、基于拓扑的路由协议
基于拓扑的路由协议是根据网络的拓扑结构来进行路由选择和数据传输。
常见的基于拓扑的路由协议有以下几种。
1. AODV（Ad hoc On-demand Distance Vector）：该协议通过节点之间的距离和链路状况来建立和维护路由表，实现路由的发现和数据的传输。
2. DSR（Dynamic Source Routing）：该协议通过源节点动态地构建路由路径，并将路由路径信息放置在数据包的头部，实现数据的传
输和路由的选择。
3. OLSR（Optimized Link State Routing）：该协议通过节点之间的链路状态信息来建立和维护路由表，实现路由的优化和数据的传输。
四、基于跳数的路由协议
基于跳数的路由协议是根据数据包经过的跳数来选择路由路径，并通过控制跳数来实现路由的优化和数据的传输。
常见的基于跳数的路由协议有以下几种。
1. DSDV（Destination-Sequenced Distance Vector）：该协议通过目的节点的序列号和距离信息来选择路由路径，实现数据的传输和路由的选择。
2. FSR（Flooding-based Source Routing）：该协议通过洪泛的方式将数据包传输到目的节点，通过源节点指定的路由路径来实现数据的传输和路由的选择。
3. SPIN（Sensor Protocols for Information via Negotiation）：该协议通过节点之间的协商和交互来建立和维护路由路径，实现数据的传输和路由的选择。
总结起来，WSN路由协议可以根据不同的特点和路由方式进行分类，包括平面型路由协议、层次型路由协议、基于拓扑的路由协议和基
于跳数的路由协议。
这些协议在无线传感器网络中起着重要的作用，能够实现数据的传输、路由的选择和网络的优化。
在实际应用中，需要根据具体的场景和需求选择合适的路由协议，以提高网络的性能和可靠性。