无线传感器网络AODV路由协议的实现
aodv路由协议工作过程
aodv路由协议工作过程AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vector）是一种用于无线自组织网络（ad hoc network）的路由协议。
它是一种基于距离向量的路由算法，可以在网络中动态地选择最佳路径来传输数据包。
本文将详细介绍AODV路由协议的工作过程。
AODV路由协议的工作过程可以分为四个阶段：路由发现阶段、路由维护阶段、路由错误处理阶段和路由释放阶段。
在路由发现阶段，当一个节点需要发送数据包到目标节点时，它首先会向周围节点发送路由请求（Route Request）消息。
这个消息包含了目标节点的地址和源节点的地址。
当一个节点收到路由请求消息时，它会检查自己的路由表，如果没有关于目标节点的路由信息，它会将该消息广播给它的邻居节点。
这样，路由请求消息会不断地传播，直到达到目标节点或者遇到已知路由的节点。
在路由维护阶段，当目标节点或者有关的中间节点收到路由请求消息时，它们会生成路由回复（Route Reply）消息，并将它发送回源节点。
路由回复消息中包含了从目标节点到源节点的最佳路径信息。
当源节点收到路由回复消息后，它将更新自己的路由表，并开始向目标节点发送数据包。
在路由错误处理阶段，如果某个节点无法到达目标节点或者中间节点，它会发送路由错误（Route Error）消息。
这个消息会被广播给所有与这个节点有关的节点。
当一个节点收到路由错误消息后，它会将与错误相关的路由从自己的路由表中删除，并向其他节点发送路由错误消息。
这样，整个网络中的节点都会知道该路径已经不可用。
在路由释放阶段，当一个节点不再需要与目标节点通信时，它可以发送路由释放（Route Release）消息。
这个消息会被广播给与这个节点有关的所有节点，以通知它们可以删除与目标节点相关的路由信息。
AODV路由协议的工作过程充分利用了网络中节点之间的相互通信来动态地选择最佳路径。
它能够在网络拓扑发生变化时及时更新路由信息，保证数据包能够成功传输。
无线传感器网络的动态路由协议
无线传感器网络的动态路由协议随着技术的不断发展，无线传感器网络已经成为一种广泛应用的技术。
它可以用于环境监测、农业、医疗、智能交通等领域，而动态路由协议则是无线传感器网络中的重要组成部分。
本文将对无线传感器网络的动态路由协议进行简要介绍。
一. 动态路由协议的定义动态路由协议（Dynamic Routing Protocol）是一种通过节点之间的通信建立网络路径的协议。
它是在网络中自动决定路径的一种方法。
与静态路由协议不同的是，动态路由协议可以根据网络中的状态和变化来动态的调整路由。
二. 无线传感器网络通常由大量的低功耗传感器节点组成，这些节点之间通过无线信道进行通信。
在无线传感器网络中，由于节点的位置和状态会发生变化，需要使用动态路由协议来建立网络路径。
常见的无线传感器网络动态路由协议有以下几种：1. AODV协议AODV（Ad-hoc On-demand Distance Vector）协议是一种基于距离向量的无线传感器网络动态路由协议。
它使用了反应式路由的方式，实现了路由的动态计算和修复。
当节点需要发送数据时，在本地查找路由表，如果表中没有路由信息，则发送RREQ（Route Request）数据包以搜索最短路径。
一旦一个节点收到RREQ数据包，它将转发该数据包，同时维护一个临时路由表，用于以后的回复。
如果目的节点收到RREQ数据包，则返回RREP（Route Reply）数据包给源节点。
2. DSR协议DSR（Dynamic Source Routing）协议是一种基于源路由的无线传感器网络动态路由协议。
正如其名字所示，该协议使用源节点来处理整个路由。
当源节点需要向目的节点发送数据时，它会随数据包发送一个路由请求，请求路由到目的节点的路径。
每一个中间节点都会把自己的位置添加到所接收到的路由请求中，并将请求转发出去。
当请求到达目的节点时，目的节点会把整个路径发送回源节点，源节点就得到了一条通往目的节点的路径。
面向传感器网络的aodv路由协议仿真设计
查询、分析等各种数据管理和分析处理软件系统，新型统计算法、排除误差信息的方法、对大型分布式传感器阵列的协同处理、图象识别方法等应用开发层由各种传感器网络应用软件组成。
显然，围绕实现网络整体低功耗运行，在基础层上针对传感器节点开展研究工作是整体传感器网络研究的起点和基础。
以上提到的网络节点中涉及到的各项技术无疑是最为关键的一部分技术。
此外，针对适合传感器网络特点、支持传感器网络工作的网络协议这一关键技术的研究也是极为重要和迫切的，将会直接影响整体工作水平和实用化的进程。
２．３无线传感器网络的应用无线传感器网络在在军民领域中有着广泛的应用前景，主要运用于航空宇航、工业制造、商业和军事等多种领域。
２．３．１在空间探测领域的应用借助航天器对宇宙中的星球进行探索是人类探索地球之外未知世界的一种主要手段。
但是目前的航天器存在的多种不足严重的限制了人类在太空中的探索步伐。
其中最重要的一个限制就是现有航天器造价高昂，无法完成对各种行星、恒星和星系的大范围、长时间的科学研究工作。
为了改变这一现状，ＮＡＳＡ的ＪＰＬ实验室以无线传感器网络技术为核心，研制了ＳｅｎｏｒＷｅｂｓ，并将其作为火星探测、选定着陆场的技术。
如图２．３．１，ＮＡＳＡ空间探测计划中的无线传感器网络图１．３．１ＮＡＳＡ空间探测计划中的无线传感器网络中有害物的数量进行监测，从而确保葡萄的健康生长。
研究人员发现，葡萄园的气候变化对葡萄酒的质量有相当大的影响。
通过记录多年的数据并对其加以相关分析，科研人员能够精确掌握关键的日照、温度、湿度的精确数据。
通过传感器网络收集的对应数据，实现了精准农业和智能耕种。
２Ｊ．４在军事领域的应用无线传感器网络具有可快速部署、可自组织、隐蔽性强和高容错性的特点，因此在许多军事应用领域有着广阔的应用前景。
目前国际许多机构的课题都是以战场需求为背景展开的。
比如：利用无线传感器网络能够实现战场目标实时监控、目标实时定位、战场态势实时评估、核生化攻击的探测和搜索等功能。
AdHoc网络中AODV路由协议的实现及数据业务处理中期报告
AdHoc网络中AODV路由协议的实现及数据业务处理中期报告中期报告：AdHoc网络中AODV路由协议的实现及数据业务处理1. 项目背景与意义随着移动终端设备的普及和无线通信技术的发展，AdHoc网络成为了一种越来越重要的通信方式。
AdHoc网络是一种无需基础设施的网络，由移动终端设备自组成。
相比传统有线网络和基础设施无线网络，AdHoc 网络能够更加灵活地应对复杂环境，并能够更加迅速地部署实施。
在AdHoc网络中，路由协议是起着至关重要的作用。
AdHoc网络由于网络拓扑变化频繁，节点移动、丢包等问题更加严重，因此泛洪等传统路由协议在AdHoc网络中显得不太适用。
AODV（Ad-Hoc On Demand Distance Vector Routing Protocol）是一种基于距离向量的路由协议，在AdHoc网络中得到了广泛应用。
AODV路由协议是一种基于需求的路由协议，当源节点需要向目标节点发送数据时，它会向周边节点发出寻找路由的请求，然后根据返回的路由信息建立路由并发送数据。
AODV路由协议具有快速、稳定、低开销等优点，因此被广泛应用于AdHoc网络中。
本项目旨在通过对AODV路由协议的实现，探索AdHoc网络中路由协议的应用。
本项目将实现AODV路由协议，并在此基础上实现AdHoc网络中常见的数据业务处理，包括数据的发送、接收、存储等。
通过本项目的实现，将加深对AdHoc网络的理解，为AdHoc网络的应用和发展做出贡献。
2. 工作进展本项目已完成了部分工作，包括：2.1 AODV路由协议的实现本项目利用C++语言，通过对AODV协议的研究和分析，实现了AODV路由协议。
该实现包括AODV的路由发现、路由维护、路由更新等功能，能够满足AdHoc网络中节点之间通信的路由需求。
在实现中，我们充分考虑了节点移动、丢包等问题，并进行了有效地处理和优化。
2.2 数据业务处理的设计与实现在AODV路由协议的基础上，本项目还开展了数据业务处理的设计和实现。
无线传感器网络的路由协议设计
无线传感器网络的路由协议设计随着物联网的发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）的应用越来越广泛。
作为物联网的一种形态，WSN已经应用于环境监测、智能交通、智能制造等领域，为人们的生产和生活带来了很大的便利。
在WSN中，路由协议的设计是至关重要的。
一、无线传感器网络的基本结构WSN通常由大量的无线节点组成，这些节点会周期性地采集周围的环境数据，并将这些数据传输到网关节点。
在WSN中，有两种类型的节点，分别是传感器节点和网关节点。
传感器节点负责采集环境数据，并将数据通过本地通信模块的方式向周围的节点发送；网关节点则负责将周围节点传来的数据汇总起来，并将数据通过互联网传输到数据中心或者其他目的地。
为了保证网络的性能和可靠性，WSN中的节点通常会有限的资源，如能量、计算容量和存储容量等。
二、路由协议的作用WSN中的节点之间通过无线信号进行通信，因而对传输数据的可靠性要求非常高。
由于节点之间距离远，且节点没有全局网络拓扑信息，传输数据需要经过多个节点才能到达目的地，并且通信链路可能频繁中断。
因此，在WSN中需要使用一种适合无线网络环境的路由协议，来实现节点之间的数据传输。
简单来说，路由协议的作用主要有以下几个：1. 实现数据的传输：路由协议通过计算最优路径，将数据从源节点传输到目的节点。
2. 增强网络的容错性：路由协议可以针对链路中断等异常情况，快速选择可用的路由，从而提高网络的容错性。
3. 延长网络的寿命：路由协议可以优化数据传输路径，从而降低节点的能量消耗，延长整个网络的寿命。
三、常用的路由协议1.LEACH协议LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种无线传感器网络的自适应分簇路由协议。
LEACH将传感器节点分为若干个簇，每个簇由一个簇头节点负责，簇头节点负责收集簇内节点的数据，并将其传输给网关节点。
无线自组网AODV路由协议的实现
第２ ４卷第 ｌ ２期
２０ ０ ７年 ｌ ２月
计 算机 应用 与软件
Ｃ ｍｐ ｔｒ Ａ ｐ ｉ ａｉｎ ｎ ｏｔ ａ ｅ ｏ ｕ ｅ ｐ ｌ ｔ ｓａ ｄ Ｓ ｆ ｒ ｃ ｏ ｗ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． ２ １２ １ Ｄｅ ２ ０ ｃ． ０ ７
无 线 自组 网 Ａ Ｖ 路 由协 议 的 实现 ＯＤ
吴晗星 付宇卓
（ 海 交 通 大学 微 电子 学 院 上 上 海 ２０ ０ ０３ ）
摘 要
简要描述 了无 线 自组 网中的研究热点之一 Ａ Ｄ Ｏ Ｖ路 由协议 的算 法， 然后设计 了一种兼容传 统 Ｔ Ｐ Ｉ 、 Ｃ ／Ｐ 支持广播 和单播
ｌｓ ｃ ｎ ｔ ｏ ｋ ｓｄ ｓ ｒ ｅ ．Ａｎ ｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｎ ｆａ ｗｏ ｋｗｈ ｃ ｓｃ ｍｐ ｔ ｌ ｔ ｒ ｄｔ ｎ ｌ Ｃ ／ Ｐ ｐ ｏ ｏ ｏ ａ ｄ ｓ ｐ ｏｔ ｒ ａ ｃ ｓ ｅ ｓ Ａｄ Ｈｏ ｅｗ ｒ ｓｉ ｅ ｃ ｂ ｄ ｉ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｒｍｅ ｒ ｉ ｈ ｉ ｏ ａ ｉ ｅｗｉ ｔａ ｉ ｏ ａ Ｔ Ｐ Ｉ ｒｔ ｃ ｌ ｎ ｕ ｐ ｒ ｂ ｏ ｄ ａ ｔ ｏ ｂ ｈ ｉ ｓ ａ ｄ ｕ ｉａ ｔ ａ ｏ ｎ ｎ ｃ ｓ ｄ ｔ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｓ ｒ ｉｅ ｓｄ ｓ ｎ ｄ ｈ ｅｄ ｔｉ ｆｔ ｅ ｉ ｌ ｍｅ ｔｔ ｎ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｈ ｅ ｔ ｓ ａ ｄ ｅ ａ ｕ ｉｎ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｎ ｃ ｔ ｅｖ ｃ ｓｉ ｅ ｉ ｅ ．Ｔ ｅａｌ ｏ ｍｐ ｅ ｎａ ｉ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ．Ｔ ｅ ｔ ｎ ｖ ｌ ｔ ｈ ｗ ｔａ ｈ ｏ ｇ ｓ ｈ ｏ ｏ ｉ ｌ ｍｅ ｔｔ ｎ ｆ ｍｅ ｏ ｋ ｉ ｅｆｃｉ ｅ ｉ ｏ ｔ ｒａ ｉｎ ａ ｄ ｍａ ｎ ｅ ａ ｃ ． ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉ ａ ｗ ｒ ｓ ｆ ｔ ｎ ｒ ｕ ｅ ｃ ｅ ｔ ｎ ｉ ｔｎ ｎ ｅ ｏ ｒ ｅ ｖ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒｓ Ｗ ｉ ｌ ｓ ｄ ｈ ｃ ｎ ｔ ｒ ＡＯＤ ｒ ｔ ｃ ｌ ｒ ｅ ｓａ ｏ ｅｗｏｋ ｅ Ｖ ｐ ｏ ｏ ｏ
AODV协议详解
AODV协议详解AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector）是一种用于自组织无线网络的路由协议。
它是基于距离矢量路由算法的一种改进，并在无线传感器网络（WSN）和移动自组网（MANET）中广泛应用。
AODV的主要目标是在网络中实现有效的路由，同时减少网络资源的消耗。
AODV协议通过以下方式工作。
当一个节点需要向目标节点发送数据时，它首先广播一个路由请求（RREQ）消息以查询目标节点的路由信息。
接收到这个消息的节点会更新路由表，并向源节点发送一个路由回复（RREP）消息，该消息包含到目标节点的路径信息。
在此过程中，源节点可以选择最佳的路径，并将其添加到路由表中。
当源节点收到RREP消息后，它就可以开始向目标节点发送数据了。
在途中，如果网络拓扑发生变化（例如节点移动或节点失效），AODV协议会更新路由表以反映这些变化。
在节点间的通信过程中，AODV协议使用一种称为序列号的技术来区分新的路由信息和旧的路由信息，并避免出现循环路径。
每次路由更新时，序列号都会递增，并在路由表中进行记录。
另外，AODV协议还支持源路由。
源路由是指由源节点指定的完整路由路径，数据包将按照此路径传输。
这意味着源节点可以控制数据包的传输路径，可以避免路径和路由发现的开销，并减少网络资源的消耗。
但是，源路由在网络中可能会面临节点失效、链路中断和网络拓扑变化等问题，因此需要进行有效的处理。
在AODV协议中，节点还可以进行路由维护。
路由维护是指节点在路由表中更新、维护和删除路由信息以反映网络状态的变化。
AODV协议使用一些机制来处理链路中断、节点失效和网络分割等问题。
当节点发现路由不可用时，它会向源节点发送一个路由错误（RERR）消息来通知源节点，并更新自身的路由表。
总结起来，AODV协议是一种用于自组织无线网络的强大路由协议。
它具有快速路由发现、低资源消耗和多路径支持等特点，可以在无线传感器网络和移动自组网等环境中提供高效的数据传输。
AODV协议操作过程
（3）如果满足如下条件，则结点产生“路由回答 “ 分组”RREP,并发送到信源；否则，转入到（4） ” 进行处理； A：该结点就是信宿； B：结点的路由表中有到信宿的活动表项，且表 项的序列号大于RREQ中的信宿序列号（新）； （4）更新RREQ分组，并广播更新后的RREQ分组 A：信宿序列号＝本结点收到的该信宿相关的最 大序列号； B：跳计数加1；
2.3对RREP的处理
结点对接收到的RREP分组作如下处理： （1）如果没有与RREP 分组中的信源相匹配的表项，则先创建一 个“前向路由表”空表项； “ ” （2）否则，满足如下条件下对已有表项进行更新： A：现有表项的信宿序列号<RREP分组中的信宿序列号； B: 现有的表项没有激活； C：信宿序列号相同，但RREP分组的“跳计数”值小于表项相对应 “ ” 的值，通过更新或创建，产生一个新的前向路径； （3）下一跳（forward pointer）= 广播RREP的邻居结点； （4）信宿序列号＝RREP中的信宿序列号； （5）跳计数加1；
2.1 RREP的传播
RREP的传播 1）产生RREP的条件如上所述，RREP中的内容包括：跳计 数、信宿序列号、信宿地址、信源地址、生存时间等。结点通 过前面建立的反向路由反馈给源结点点，并且是以单播方式发 送； 2）转发RREP的中间结点f会更新路由表，记录转发路由的 下游结点D、跳数、生存时间、目的序列号等内容，并根据先前 记录的反向路由将RREP报文转发给上游结点e，直至源结点s； 3）源结点s收到RREP报文后，就获得了到目的结点D的路 由
2.2 RREP分组各字段设置如下
（1）信宿结点产生的RREP A：RREQ的信宿序列号=信宿维护的当前序列号？ 是则信宿将自己维护的序列号加1 否则不变； B：RREP中的信宿序列号＝信宿维护的序列号； C：跳计数＝0； D：设置定时器值； （2）中间结点产生的RREP A：本结点所获取的该信宿的最大序列号； B：跳计数＝本结点到信宿的跳数（查相应表项可得到）； C：更新本结点维护的“前向路由表项”的下一跳和“反向路由表 “ ” “ 项”的前一跳； ”
一种能量感知的AODV路由协议设计与实现的开题报告
一种能量感知的AODV路由协议设计与实现的开题报告
1. 研究背景和意义
随着物联网等无线传感器网络的广泛应用，对于网络的能耗和能源管理等问题变得越来越重要。
其中，路由协议是影响网络能耗的重要因素之一。
传统的路由协议往往忽略了节点的能量状况，导致大量的能量浪费。
因此，一种能够感知节点能量状态并根据其能量状态优化路由的路由协议显得越来越必要。
2. 研究内容和方法
本文将研究一种能量感知的AODV路由协议。
该协议在AODV协议的基础上增加了节点能量信息的收集和更新机制，实现了对节点能量状态的感知，并对路由进行优化。
具体来说，本文将完成以下工作：
（1）分析AODV协议的基本原理和优缺点；
（2）研究相关的能量感知技术，包括节点能量收集和更新的方法，以及节点能量状态的评估方法；
（3）基于以上研究，设计能量感知的AODV路由协议，并实现其相关算法；
（4）进行实验测试，验证该协议的效果和性能。
3. 预期目标和意义
本文的预期目标是设计并实现一种能感知节点能量状况的AODV路由协议，并与传统的AODV协议进行比较，验证其在能源利用效率和网络性能等方面的优势。
该研究将为无线传感器网络提供一种可行的能量管理解决方案，有助于减少能量浪费和延长网络寿命。
同时，对于其他无线网络，也有一定的借鉴意义。
AODV路由算法在无线传感器网络中的设计与仿真
摘要容错是WSN中的主要问题之一，因为它在实际部署的环境中变得至关重要，在该环境中，网络稳定性和减少的不可访问时间非常重要。
因为无线传感器网络通常应用于恶劣的环境，传感器的易损性和无线通信容易受到环境影响导致了无线传感器网络的不稳定性。
如果在数据在多节点传输的过程中其中一个节点故障则会引发链接故障无法传输数据。
本文中，提出在WSN中使用的Ad hoc按需距离矢量（AODV）路由协议设计一种容错的多径AODV 算法，即基于多径的MD-AODV路由协议，来解决可靠性问题与效率问题。
本文为网络中的每个节点创建备份路径来设计和实现备份路由方案。
本协议分为一跳最短路径和次短路径同时传输数据包，当节点无法通过最短路路径传送数据包时，备用路由立即成为下一个数据包传送的新主路径没有任何中断时间，使得发生节点故障时减少丢包率和减少重新开始路由发现的次数。
此外，该提议的路由协议提高了吞吐量和平均端到端延迟，还有后期的网络开销优化。
所以，实现了网络的可靠性，可用性和可维护性。
仿真表明，所提出的路由方案优于AODV路由。
关键词：AODV算法；无线传感器网络；网络仿真；路由算法AbstractFault tolerance is one of the main problems in WSN, because it becomes very important in the actual deployment environment, in which network stability and reduced inaccessible time are very important. Because wireless sensor networks are usually used in harsh environments, the vulnerability of sensors and wireless communication are easily affected by the environment, which leads to the instability of wireless sensor networks. If one of the nodes fails in the process of data transmission, it will lead to link failure and unable to transmit data. In this paper, a fault-tolerant multipath AODV algorithm, md-aodv routing protocol based on multipath, is proposed to solve the reliability and efficiency problems. This paper creates a backup path for each node in the network to design and implement the backup routing scheme. This protocol is divided into one hop shortest path and sub short path to transmit data packets at the same time. When a node cannot transmit data packets through the shortest path, the standby route immediately becomes the new main path for the next packet transmission without any interruption time, so as to reduce the packet loss rate and the number of restart route discovery in case of node failure. In addition, the proposed routing protocol improves the throughput and average end-to-end delay, as well as the later network overhead optimization.Key words：AODV algorithm；Wireless sensor network；Networksimulation；Routing protocol目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景和意义 (1)1.2 无线传感器网络AODV路由算法 (2)1.3 无线传感器发展现状 (2)1.4 章节安排 (3)第二章路由算法和网络仿真软件相关知识 (4)2.1 无线传感器中的通信网络 (4)2.2 无线传感器中的通信网络 (4)2.3 AODV协议概述 (4)2.4 无线传感器网络的容错问题 (7)2.5 OPNET简介 (7)第三章MD-AODV路由算法无线传感器网络中的设计 (8)3.1 MD-AODV算法介绍 (8)3.1.1 MD-AODV概述 (8)3.1.2 MD-AODV分组设计和更新机制 (9)3.1.3 路由发现 (10)3.1.4 路由维护 (10)第四章路由算法性能评估 (11)4.1 网络节点和环境仿真设计 (11)4.1.1 网络模型 (11)4.1.2 节点模型 (12)4.1.3 进程模型 (13)4.2 仿真结果评估 (13)4.2.1 端对端时延 (14)4.2.2 网络开销 (14)4.2.3 网络吞吐量 (15)4.2.4 路由平均平均跳数 (16)4.2.5 分组成功投递率 (17)4.2.6 仿真结果分析 (17)第五章总结与展望 (18)5.1 总结 (18)5.2 展望 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)第一章绪论1.1 课题背景和意义对于无线传感器网络来说，其属于高新技术产物，在新时代发展过程中它有着十分重要的作用。
一种改进的AODV路由协议在传感器网络的实现技术
ｈ ｃ ｅ ｗ ｒ ，简称 Ｍ Ｎ Ｔ ｏ Ｎ ｔｏ ｋ Ａ Ｅ ）相 似 ， 都是 无 和 结论 。 线 自组织 多 跳 网络 。Ｉ Ｔ （ ｈ Ｉ ｔ ｒ ｅ ＥＦ Ｔｅ ｎｅｎｔ ２ 移动 自组织 网络标 准 路由协 议 的对 比 ． Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｔ ｓ ｏ ｃ ）的Ｍ Ｎ Ｔ 作组 分析 ｎ ｉｅ ｒｎ ａ ｋ Ｆ ｒ ｅ ＡＥ 工 专 门研 究 和 制 定 多 跳 自组织 网络 路 由协 议 多跳 自组 网的 路 由协 议 被 Ｉ Ｔ 正 式批 ＥＦ 标 准 。可 以将 ＭＮ Ｔ Ａ Ｅ 中标准 的路 由协 议移 植 准 通 过 成 为Ｒ Ｃ 准 的有 三个 ：Ａ Ｄ （ Ｆ Ｆ标 ＯＶ ＲＣ ￣ＷＮ ＩＳ 中。 但 是 ，Ｗ Ｎ 自 己的独 特 地 方 。 Ｊ Ｓ有 ３５ １） 、 Ｏ ＳＲ （ ＦＣ ６ ６） 、 ＴＢ Ｐ （Ｒ Ｃ ６ Ｌ Ｒ ３ ２ ＲＦ Ｆ ＭＮ Ｔ 点 的移动性 很强 ，而Ｗ Ｎ 点不 移动 ３ ８ ） 。其 中只有Ａ Ｄ 是按 需路 由协 议 ， ＡＥ 节 Ｓ节 ６４ ＯＶ
Ｎｔ ｏｋ ｅｗ ｒ ，简称 为传 感器 网络 或ｗＮ ｓ ）相 关的 首 先 ， 文 章 从 Ｉ Ｔ Ｓ 定 的 标 准 Ｍ Ｎ Ｔ 用按 需路 由协 议要优 于先 验式 路 由协议 。 另 ＥＦｔ ｌ ＡＥ 军事 应用 的逐 步开 展 ，无 线传 感器 网络越 来 路 由协议 中选 出最 适合 于 移植 ￣Ｗ Ｎ ］Ｓ 的路 由 外 ，Ｌ ｕ ａ Ｍ ｒ ｅ ｅ ｎ ｙ（ ０ ４ 提 出， ａ ｒ ａ ｉ Ｆ ｅ ｅ ２ ０ ） 越得 到快 速发 展 。而无线 传感 器 网络的 路 由 协 议 一一Ａ Ｄ ，根 据Ｗ Ｎ ０Ｖ Ｓ 的特 点 ，将 选 出 的 由于 节 点在 发射 和接 收 时候 所 消 耗 的 能量 技术 是其 核心 技术 之一 ，影 响了整个 传 感器 Ｍ Ｎ Ｔ 准 的路 由协议 ＡＤ 做 改 进 ，提 出 了 ＡＥ 标 ＯＶ 占节 点 能 量 消 耗 的主 要部 分 ，在 能 量 受 限 网络 的多 方面 性 能。 目 还没 有任 何专 业组 前 种 可 以克服 单 向链 路 问题 的Ａ Ｄ — Ｂ 由 Ｏ Ｖ Ｐ 路 的Ｗ Ｎ Ｓ 中采 用 按 需路 由协议 可 以减少 发送 和 织来 制 定Ｗ Ｎ 由协议 标准 。因此 ，在 实现 协 议 ；之 后 ， 通过 在 Ｔ ｎ Ｏ 操 作 系 统 下 ， Ｓ路 ｉｙＳ 接 收 消 息 的 次 数 ， 以达 到减 少 能量 消 耗 的 上 ，不 利 于Ｗ Ｎ Ｓ 网络 的 标准 化 推广 和 大规 模 对 Ａ Ｄ —Ｂ Ｏ Ｖ Ｐ 编程 实 现 ；最 后 ，利 用 比特 级 的 目的 。因 此 ，我们 从 上 面三 种 标准 Ｍ Ｎ Ｔ Ａ Ｅ 路 应用 。 Ｔ Ｓ Ｉ 仿 真器 对实 现 的Ａ Ｄ— Ｂ ＯＳ Ｍ Ｏ Ｖ Ｐ 进行 系 统仿 由协议 中 选 出Ａ Ｄ 作为 移植 ￣ Ｗ Ｎ ＯＶ ） Ｓ 的路 由协 ｊ Ｗ Ｎ 移动 ａ ｈ ｃ Ｓ与 ｄ ｏ 网络 （ ｏ ｉ ｅ ｄ 真 ，根 据定 性对 比分析 ，得 到实 现后 的结果 议 。 Ｍ ｂ ｌ Ａ —
基于Zigbee的AODV路由协议优化及实现
255
无线局域网
802.11a 802.11g
5.2GHz 2.4GHz
6，9，12，18， 24，36
54
100mW 100mW
点对多点 点对多点
255
无线局域网
255
无线局域网
RFID
5.8GHz
0.212
无需供电
点对点
2
超市、物流管理
2
1.2 无线传感器网络路由协议概述
目前，WSN 路由协议一般是在 ad hoc 网络路由协议的基础上，根据 WSN 自身 的特点和不同的应用，进行选择并改进得到的。因此，WSN 至今还没有一个统一的 路由协议，而是根据具体的情况来选择路由协议。
图 1-1 传感器网络体系结构
WSN 是依靠 ad hoc 网络技术来实现的。与其它的 ad hoc 网络相比，WSN 有以
1
下一些特点：
(1)WSN 中的节点数量巨大，通常是以万计的。WSN 节点的地址标识一般不是 全球唯一的，这样的话就极大地简化了 WSN 的网络层和传输层。此外，由于 WSN 节点需要实现的功能简单，因而其成本比较低。
3
1.3 Zigbee 网络概述
这些年来,随着 WSN 的飞速发展，许多无线设备应运而生。现在，这些无线网 络的应用从依靠较大的传输带宽，转型为需要短延时和低功耗。蓝牙技术在这方面 有很大的发展空间，但它不能很好地适用于 WSN，无法满足其较低的功耗以及较高 的网络性能的要求 [12]。而 Zigbee 技术的出现正好解决了这一问题，满足了低复杂性、 缩减资源的要求[13]。Zigbee 网络层规范由 Zigbee 联盟制定，它主要实现组建网络、 路由发现、路由维护等功能，可支持多种网络拓扑。 1.3.1 Zigbee 网络结构
基于aodv的无线传感器路由协议的研究
基于aodv的无线传感器路由协议的研究1 绪论1.1 研究背景随着无线通讯技术，嵌入式技术的逐渐成熟，网络系统不在单一化，而是形成一种由多个具有传感和通信功能的传感器连接设备构成的新型网络——无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN），并且该网络形式已然起人们极大关注[1]。
无线传感器网络结合传感器技术，信息技术，分布式处理，嵌入式计算机和通信技术，使其能够协助并对分布区域内的信息进行的感知、采集、检测，获取详细和准确的信息，将信息传输到用户，以满足用户的需求。
无线传感器网络利用传感器节点对周边环境进行震动、雷达、热、红外等信号的监测，来获取温度、光强度、物体的大小、压力、速度和方向等目标属性，然后各个节点之间协同合作，完成数据的感知采集和处理，发送给用户。
它具备以下优势：①网络覆盖区域广，部署比较灵活；②节点分布密集，靠近目标区域，可实现多方位和高精度的信息获取；③低成本，冗余网络设计，保证网络的高可靠性；④分布式自组织网络结构，支持并发访问和任务的实现。
无线传感器网络具有非常广阔的应用前景，可广泛应用于军事，环境监测，目标跟踪，医疗，智能家居等诸多方面。
其研究和发展涉及国家安全，经济发展等重大方面，因此近年来，无线传感器网络的应用引起了广泛的国际关注和投资。
1.2 国内外研究前景无线传感器网络作为一种新的计算机模型，以用于促进社会进步和科技开发，其研究已涉及到国家的经济和社会安全，成为国际竞争，新的制高点，因此引起世界各地的工业部门军事部门的极大关注。
英特尔，微软等信息产业巨头也设立或启动相应的行动计划。
美国国防部和各军事部门对无线传感器网络给予高度重视，把无线传感器网络作为一个重要研究领域，设立了一系列的军事无线传感器网络研究项目。
许多国家已经纷纷展开了该领域的研究。
近年来，中国已开始重视无线传感器网络技术研究。
国家自然科学基金资助了无线传感器网络研究项目，包括重点工程和表面工程。
无线自组网中AODV路由协议的Linux实现
ＱＮ Ｍｉ ． ｎ ， Ｈ Ｎ Ｒ ｎ２Ｊ Ｊ ｏ１０ Ｉ ｎ ｆ ｇ一 Ｃ Ｅ ｏｇ ， ｉ ．１ ｇｅ Ｉ ａ ３
（ ． ｉｉｎ Ｕ ｉ ￣ｔ Ｘｉ ａｔ ｈ ｎ ｉ７ ０ ７ ， ｈｎ １ Ｘｄａ ｎｖ ｉ ｅ ｙ， ’ ＴＳ ａ ｘ １０ １ Ｃ ｉａ；
摘 要 基 于 Ａ Ｄ （ ｄｈｃＯ —Ｄ ｍ ｎ ｉａｃ ｅｔ ） 由协 议 在 无 线 移 动 自组 网 中应 用 的基 本 原 理 ， Ｏ Ｖ Ａ ｏ ｎ ｅ ａｄＤｓ ｅ ｃ ｒ路 ｔ Ｖ ｏ ｎ 针对 Ｌｎｘ 作 ｉ 操 ｕ
系统 路 由体 系 结 构 特 点 ， 入 分 析 了在 这 种 路 由体 系 结 构 中实 现 Ａ Ｄ 深 Ｏ Ｖ路 由协 议 的 主 要 关 键 技 术 和 难 点 ， 出 了 解 决 问 题 的 给 办法 ， 出 了 在 Ｌ ｕ 操 作 系统 上 实 现 Ａ Ｄ 提 ｉｘ ｎ Ｏ Ｖ路 由协 议 的方 案 并 在 实 践 中加 以验 证 ， 明这 种 方 案 切 实 可 行 。 证
ｔｅ ｆａｕ ｅ ｆＬｎｕ ｎ ａ — ｏ ｅｗｏｋ，ｈ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ａ ｄ ｄ ｆｃ ｌ ｆＡＯＤＶ ｔ ｒ ｔｃ ｌ ｎ ｔ ｅｉ ｌｍｅ ｔｔｏ ｎ ｔｉ ｒ ｈ ｅ ｔｒ ｓｏ ｉ ｘ ＯＳ ｉ ｄ ｈ ｃ ｎ ｔ ｒ ｔｅ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｕｔ ｏ ｎ ｉ ｆ ｙ ｍｕｉ ｐ ｏｏ ｏｓｉ ｍｐｅ ｎａｉｎ ｉ ｈｓＯＳ ｗｅｅ ｎｇ ｈ
维普资讯
信 息 系 统 与 网 络
无 线 自组 网 中 ＡＯＤ Ｖ路 由协 议 的 Ｌｎ ｘ实现 ｉｕ
秦 明峰 ， 陈 荣 季娇 若 ，
（． １ 西安 电子 科技 大学 ， 陕西 西 安 ７０ ７ ； １０ １
基于aodv的无线传感器路由协议的研究
基于aodv的无线传感器路由协议的研究1 绪论1.1 研究背景随着无线通讯技术，嵌入式技术的逐渐成熟，网络系统不在单一化，而是形成一种由多个具有传感和通信功能的传感器连接设备构成的新型网络——无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN），并且该网络形式已然起人们极大关注[1]。
无线传感器网络结合传感器技术，信息技术，分布式处理，嵌入式计算机和通信技术，使其能够协助并对分布区域内的信息进行的感知、采集、检测，获取详细和准确的信息，将信息传输到用户，以满足用户的需求。
无线传感器网络利用传感器节点对周边环境进行震动、雷达、热、红外等信号的监测，来获取温度、光强度、物体的大小、压力、速度和方向等目标属性，然后各个节点之间协同合作，完成数据的感知采集和处理，发送给用户。
它具备以下优势：①网络覆盖区域广，部署比较灵活；②节点分布密集，靠近目标区域，可实现多方位和高精度的信息获取；③低成本，冗余网络设计，保证网络的高可靠性；④分布式自组织网络结构，支持并发访问和任务的实现。
无线传感器网络具有非常广阔的应用前景，可广泛应用于军事，环境监测，目标跟踪，医疗，智能家居等诸多方面。
其研究和发展涉及国家安全，经济发展等重大方面，因此近年来，无线传感器网络的应用引起了广泛的国际关注和投资。
1.2 国内外研究前景无线传感器网络作为一种新的计算机模型，以用于促进社会进步和科技开发，其研究已涉及到国家的经济和社会安全，成为国际竞争，新的制高点，因此引起世界各地的工业部门军事部门的极大关注。
英特尔，微软等信息产业巨头也设立或启动相应的行动计划。
美国国防部和各军事部门对无线传感器网络给予高度重视，把无线传感器网络作为一个重要研究领域，设立了一系列的军事无线传感器网络研究项目。
许多国家已经纷纷展开了该领域的研究。
近年来，中国已开始重视无线传感器网络技术研究。
国家自然科学基金资助了无线传感器网络研究项目，包括重点工程和表面工程。
TinyOS在CC2530下的移植及AODV路由协议的实现_曾志宏
ＴｉｎｙＯＳ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｏｎ ＣＣ２５３０ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＯＤＶ ｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｏｔｏｃｏｌ
１ 无 线 传 感 器 网 络 系 统 结 构
１．１ 传 感 器 节 点 硬 件 结 构 传感器节点一般 由 供 电 单 元、数 据 采 集 单 元、数 据
收 稿 日 期 ：２０１２－０１－０６ 基 金 项 目 ：教 育 部 博 士 点 基 金 （２０１００１２１１２００２０）
图１ ＷＳＮ 节点原理图
（１）ＩＯ 口 组 件，通 过 建 立 ＨｐｌＣＣ２５３０ＧｅｎｅｒａｌＩＯＣ 组件来提供两类系统接口 ＧｅｎｅｒａｌＩＯ 和Ｉｎｉｔ。
（２）Ｔｉｍｅｒ组件，主要由 ＴｉｍｅｒＭｉｌｌｉ组件、ＨｉｌＴｉｍ－ ｅｒＭｉｌｌｉＣ 配 置 组 件、ＨｐｌＣＣ２５３０Ｔｉｍｅｒ１ＡｌａｒｍＣｏｕｎｔｅｒＰ 组 件 等 组 成 ，用 于 产 生 以 毫 秒 为 单 位 的 计 时 器 。
（３）Ｕａｒｔ 组 件，由 ＳｔｄＯｕｔ 组 件、ＰｌａｔｆｏｒｍＳｅｒｉａｌＣ 配置 组 件、ＨａｌＣＣ２５３０ＳｉｍｐｌｅＵａｒｔＰ 组 件 等 组 成，用 于 实现串口收发功能。
（４）ＲＦ 组 件，主 要 由 ＡｃｔｉｖｅＭｅｓｓａｇｅＣ 配 置 组 件、 ＣＣ２５３０ＡｃｔｉｖｅＭｅｓｓａｇｅＰ 模 块 组 件、ＣＣ２５３０ＴｒａｎｓｍｉｔＰ 模 块 组 件、ＨａｌＣＣ２５３０Ｒａｄｉｏ 模 块 组 件 和 Ｈｐｌ－ ＣＣ２５３０ＩｎｔｅｒｒｕｐｔｓＣ 模块组件 构 成，用 于 实 现 基 本 无 线 数据传输功能。
基于AODV的无线多媒体传感器网络路由协议
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ；ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ； ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｅ ｆ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ； ｍｕ ｈ ｉ ｐ ａ ｔ ｈ
无线 多媒体 传感器 网络 （ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｍ ｅ ｄ ｉ ａ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ， ＷＭＳ Ｎ） 是无 线 传 感 器 网络 （ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ， ＷＳ Ｎ） 与 多 媒 体 处 理 技术 相 结 合 的产
ＺＨＡＮＧ Ｄｅ ｈ ａ ｉ ， Ｈ ＡＮ Ｓ ｈ ｕ ａ ｉ ｓ ｈｕ ａ ｉ ． Ｗ ＡＮＧ Ｂａห้องสมุดไป่ตู้ｏ ｌ ｉ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｘ ｉ ｄ ｉ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｓ ｈ ｏ ｗｓ ＥＥＭＰ－ ＡＯＤＶ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ， ｒ ｅ ａ ｌ — ｔ ｉ ｍｅ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ， ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｐ ｕ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｆ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ．
量均衡 多路径 Ａ Ｏ Ｄ Ｖ路 由协议 。该协议 建立从 源节点到 目的节点的 多条路径 ，在路径 的选择上综合 考虑 了路径跳 数和 节点剩余能量 ，用以保证 负载均衡 ，延长网络生存期 ，该算法使 用 了分流的方式避免拥塞 。通过使 用 Ｎ Ｓ ２仿真软件 对 Ｅ Ｅ ＭＰ— Ａ Ｏ Ｄ Ｖ路 由协议进 行仿真 ，结果显示其在拥塞避免 、实时性 、吞吐量和 网络 生存期 方面的性 能有 明显提升 。
无线传感器网络中的路由协议使用教程
无线传感器网络中的路由协议使用教程无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量分布式传感器节点组成的网络系统，主要用于接收和传递环境中的信息。
在WSN中，节点之间的通信是通过路由协议来实现的。
路由协议的选择和使用对于WSN的性能和能效至关重要。
本文将介绍几种常用的无线传感器网络中的路由协议及其使用教程。
1. LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）LEACH是一种经典的无线传感器网络路由协议，主要用于降低网络中能量消耗。
LEACH协议采用分簇的方式组织网络，即将节点分为不同的簇，每个簇都有一个选举的簇头节点，负责数据的汇聚与传输。
LEACH协议的使用步骤如下：步骤1：节点选择每个节点在每一轮中都有一定的概率成为簇头节点，概率大小与节点的剩余能量成反比。
节点根据自身剩余能量计算概率，并决定是否成为簇头节点。
步骤2：簇建立节点选择完成后，其他节点将选择最近的簇头节点进行连接，并加入对应的簇中。
步骤3：数据传输簇头节点负责接收和汇聚其他节点的数据，并将数据传输到基站或其他目标节点。
2. AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector）AODV是一种基于距离向量的无线传感器网络路由协议，主要用于动态网络中的路由选择。
AODV协议具有很好的自适应性能，能够根据网络的变化实时地选择最佳路由。
AODV协议的使用教程如下：步骤1：路由请求当一个节点需要发送数据时，它首先向周围的节点广播路由请求（RREQ），请求到达目标节点的最佳路径。
步骤2：路由回复当接收到路由请求的节点拥有到目标节点的有效路径时，它向源节点发送路由回复（RREP），包含到达目标节点的路径信息。
步骤3：数据传输源节点接收到路由回复后，即可沿着最佳路径将数据传输到目标节点。
3. DSR（Dynamic Source Routing）DSR是一种基于源节点的无线传感器网络路由协议，能够自适应地选择路由，并能够处理网络中的节点移动。
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2009年第 1期
王斌 : 无线传感器网络 AODV路由协议的实现
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对比较小, 难以实现有效的监测。使用传感器网络, 可把传感器网络节点人工布置在需要监测水域的范
围内, 实现大范围的实时采样监测, 在目前有很大的 应用前景。硬件上, 无线传感器节点使用的是 Cross2 Bow公司的 M ICA2节点。系统结构采用如图 1所示 的结构。
网络层定义网络操作系统通信用的协议, 为信息 确定地址, 把逻辑地址和名字翻译成物理地址。它也 确定从源节点沿着网络到目标节点的路由选择, 并处 理业务流问题。设置网络层的主要目的就是要为数 据分组, 以最佳路径通过通信子网到达目的节点提供 服务, 网络用户不必关心网络的拓扑结构型和所使用 的通信 介 质。在 网 络 层, 主 要是 路 由 协议 的 设 计
数据链路层用于建立可靠的点到点或点到多点 的通信链路, 主要 涉及介质 访问控 制 (MAC)协 议。 我们选用的伯克 利大学研 究机构的 成果 S2MAC 协 议 [ 6] , S2MAC是分布式的基于竞 争的 MAC 层 协议, 无须任何局部或全局主节点的调度便能让传感器节 点发现相邻节点, 并安排合理信道占用时间。它是一 种基于竞争的控制协议, 但加入了同步的功能。 2. 3 网络层
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
问题 [ 7] 。
2. 4 应用层
应用层与具体的应用场合和环境密切有关, 针对 具体应用需求进行设计。应用层的主要任务是获取 数据并进行初步处理。以数据为中心和面向特定应 用的特点要求 W SN 能脱离传统网络的寻址过程, 快 速有效地组织起各个节点的信息并融合提取出有用 信息直接传送给用户。主要是在应用层上开发和使 用不同的应用层软件。无线传感器网络的应用支撑 服务包括: 时间同步和节点定位 [ 8] 。
( 1) AODV路由发现。路由发现有两部 分, 第一 部分是源 节点的路由发现, 当源节点需要发送数据 时, 需要 按如图 2所 示的流程进行工作。第二部分 是中间节点及目的节 点路由发 现, 按如图 3所示的流程进行工作。
未被请求的 RREP 分 组, 这个 RREP 分组 带有 一个 新的 序列 号 (即在已知的序列号上 加 1) , 并将 跳数 值设 置为 ] 。收到 这个 RREP 分组的节点再依次将该 RREP 分 组转发到 它们各 自的活跃邻居, 这个过程 持续到 所有 的与 损坏链 路有 关的活 跃源节点都被通 知到时为止。路由维护按如图 4 所示的流程 进行工作。
2009年第 1期
王斌 : 无线传感器网络 AODV路由协议的实现
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工作。随着传感器技术、嵌入式计算技术、低功耗无 线通讯技术的飞速发展, 我们可预见其将广泛应用于 国防军事、工业控制、环境监测、交通管理等领域。
线传感器网络的更优协议, 给出 AODV 的实现流程图。最后描述无线传感器网络通信实现过程。
关键词: 无线传感器网 络; 路由协议; AODV协议; 自发路由; 簇类
中图分类号: TN915. 9
文献标识码: A
Im p lem enta tion of AO DV Rou ting P rotocol for W ir eless Sensor N etw ork s
当远程管理节点接收到数据汇聚节点经由通信 卫星或者 Internet等中继网络传输的观测对象的探测 信息后, 信息获取者将对探测信息进行观察、分析、挖 掘、制定决策, 甚至对观测对象采取相应的行动。
5 结束语
本文所编写的程序是经过 OMNet仿真工具测试 通过的, 目前正在移植到 M ICA 2的节点中, 由于采用 T inyOS操作系统, 因此在移植编程中需要进 行一些
2009年第 1期 文章编号: 100622475( 2009) 0120086204
计算 机 与 现 代 化 JISUANJI YU XIANDA IHUA
无线传感器网络 AODV路由协议的实现
王斌
(桂林电子科 技大学, 广西 桂林 541004)
总第 161期
摘要: 阐述了无线传感 器网络的概念、组成。对无线传感器网 络路由协议 和路由实 现的比 较, 确 定 AODV协 议是适 合无
当信息获取者需要收集无线传感器网络覆盖范 围内监测对象的感知信息时, 远程管理节点的查询信 息通过通信卫星或者 Internet等中继网络传输到数据 汇聚节点时, 数据汇聚节点通过多跳中继方式将远程 管理节点的查询信息传送给传感器网络中的传感器 节点。当传感器节点通信单元接收到该信号, 就通过 一系列的 放大、变频、滤波、A /D 变 换、自 动增 益控 制、数字解调和解扩最终恢复出传输的正确数据送到 处理单元, 处理单元中的处理器对恢复出的查询信息 数据进行判断, 判断该信息是否是针对当前传感器节 点的。若不是转发该信息。
图 2 源 节点路由发现流程图
图 3 中间节点 及目的节点路由发现流程图 ( 2) AODV路由维护。一旦一个 节点的下 一跳节 点变得 不可达, 这时它就要向利 用该损 坏链 路的活 跃上 游节 点发送
图 4 路由维护流程图
4 无线传感器网络节点通信过程
无线传感器网络的功能是协作的感知、采集和处 理网络覆盖范围内监测对象的信息, 并传送给信息获 取者。信息获取者将对探测信息进行观察、分析、挖 掘、制定决策, 甚至对监测对象采取相应的行动。
我们设计的无线传感器监测系统, 目的是用于江 河的水质监测。传统的水质监测手段, 一般采用取样 化验的方式, 不具备实时性, 并且采样监测的范围相
收稿日期: 2007212224 作者简介: 王斌 ( 19712), 男, 广西桂林人, 桂林电子科技大学讲师, 研究方向: 现代检测技术及其自动化, 机电一体化。
终确定 AODV协议具有比 NBEERP 协议更适用于无 线传感器网络的优点, 并给出 了 AODV 协议 实现的 流程图。最后对无线传感器网络传感器节点的通信 实现进行综合描述。
1 系统结构设计
根据不同的应用要求, 无线传感器网络 W SN 有 不同的体系结构。典型的无线传感器网络结构一般 由传感器节点、数据汇聚节点 ( sink)、中继网络和远 程管理节点组成。传感器节点负责在分布区域内对 感知对象进行探测并采集相关数据, 数据汇聚节点通 过多跳中继方式将传感器节点采集的数据进行汇聚 和融合或将远程管理节点的指令传送给传感器节点, 控制指令和探测数据通过通信卫星或 Internet等中继 网络在远程管理节点和数据汇聚节点之间传输。如 图 1所示。
WANG Bin
( Gu ilin Univers ity of E lectronic Technology, Gu ilin 541004, Ch ina)
Ab stra ct: This paper expoundes the concept and structure ofWSN. It is certa in that AODV protocol is fit forW SN as we ll as an optim ized protocol by compar ing the routing protocol and routing im plem en tation ofW SN. The paper a lso presents the im plem enta2 tion flow chart ofAODV and m akes a description of the commun ica tion imp lementation process ofW SN. K ey w or ds: WSN(W ire less Sensor Ne twork) ; routing protoco;l AODV protoco;l spontaneous routing; c luster
3 无线传感器网络层路由协议实现
图 1 无线传感器网络体系结构
2 无线传感器网络协议
2. 1 网络物理层
物理层研究主要涉及 W SN 采用的传输媒体、频 段选择以及调制方式。无线电传输是目前 W SN 采 用的主流传输方式。在频段选择方面, ISM 频段由于 免费和无需注册, 被人们普遍采用。在编码、调制算 法方面, 参考文献 [ 4]阐述了系统启动时间 ( warm up time)对调制能耗的影响。参考文献 [ 5]提出了一种 基于直序扩频 - 码分多路访问 ( DS2CDMA )的最小能 量编码算法, 通过降低多路访问冲突, 减少能量消耗。 2. 2 数据链路层
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计算机与现代化
2009年第 1期
表 0 ( precursor list)来帮助完成错误报告的功能, 这个 列表中保存了把自己作为到当前不可达节点的下一 跳的相邻 节点 (可以 通过 记 录 RREPs 很容 易的 获 得 )。
3. 2 AODV 协议实现
AODV路由协议分为两个主要部分: 路 由发现、 路由维护。
0引 言
无线传感器网络由具有感知能力、计算能力和通 信能力的大量微型传感器节点组成 [ 1 ] 。这些传感器 节点能够探测到周围环境的改变, 处理收集到的采测 数据, 并将处理后的数据以无线传输的方式送到数据 汇聚节点 ( sink node)或基站 ( base station )。为了节 省传输能量消耗, 传感器节点的传输距离一般为数米 至一百米。因此当远距离时, 传感器节点需要通过多 跳中继的方法将数据经由多个传感器节点组成的路 由传回汇聚节点或基站 [ 2] 。
当检测的传感器节点发现意外情况出现时, 需要 把相关信息传送到汇聚节点, 从而实现数据的分析。 源节点需要和目的节点通信时, 如果在路由表中已经 存在了对应的路由时, AODV 就不会进行任何操作。 直接进行数据通信。当源节点需要和新的目的通信
时, 它就会发起路由发现过程, 通过广播 RREQ s信息 来查找相应 路由。当 这个 RREQs到 达目的节 点本 身, 或者是一个拥有足够新的到目的节点路由的中间 节点时, 路由就可以确定了。所谓 / 足够新 0就是通 过目的序列号来判断的。目的节点和中间节点通过 原路返回一个 RREPs信息来向源节点确定路由的可 用性。 AODV 使用了分布式的、基于路由表的路由方 式, 建立路由表项以后, 在路由中的每个节点都要执 行路由维持、管理路由表的任务, 在路由表中都需要 保持一个相 应的目的地址的路由 表项, 实现 逐跳转 发。在维护路由表的过程中, 当路由不再被使用时, 节点就会从路由表中删除相应的项。同时, 节点会监 视一个活动路由 ( act ive route, 有限跳的, 可用于数据 转发的路由表项 )中下一跳节点的状况。当发现有 链路断开的情况时, 就发出 RRER s消息通知其他节 点。在 RRERs消息中, 指明了由于断链而导致无法 到达的目的节点。每个 节点都保留了一个 / 前驱列