无线传感器执行器网络关键技术综述

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Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅｓａｎｄａｃｔｕａｔｏｒｎｏｄｅｓｈａｓｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｇｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｐｕｒｅｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｔｈｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒａｎｄａｃｔｕａｔｏｒｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＡＮ）；ｎｅｔｗｏｒｋｒａｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ；ｒｏｕｔｉｎｇａｌｇｏｉｒｔｈｍ；ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ
者恒定电源）的执行器节点通过自组织方式形成的网络，
所要解决的问题。这里，从网络体系结构、路由算法、协作
机制和容错机制４个方面来介绍当今ＷＳＡＮ关键技术的
发展现状。
其目的是由传感节点协作采集、处理和传输网络覆盖区域
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔ．ｔｏｌｅｒｎｃａｅ
０引言
点间的通信方式主要为无线通信，易受外界环境干扰，同时
无线传感器执行器网络（ＷＳＡＮ）是由部署在监测区域内大量低成本、低功耗、具备感知、数据处理、存储和无线通
ｌａｔｅｓｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｎｅｔｗｏｒｋａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｒｏｕｔｉｎｇａｌｇｏｉｒｔｈｍ，ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｆａｕｌｔ — ｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆＷＳＡＮｉｓａｄｄｒｅｓｓｅｄ，ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｃｈｅｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒａｎｄａｃｔｕａｔｏｒｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＡＮ）ｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｐｏｐｕｌａｒｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．
中被感知对象的信息，执行器节点根据传感节点感知信息
并对外部环境实施相应的行为。
１网络体系结构网络体系结构是研究网络如何运作的重要问题。
目前，ＷＳＡＮ还没有标准的网络协议栈，文献［１］提出
ＷＳＡＮ网络体系结构主要可以分为三大类：平面式网络体
节点随时可能因为耗尽能源或故障而失效，网络拓扑变化
不定，所以，ＷＳＡＮ的网络协议要有一定的健壮性。以上是ＷＳＡＮ面临的主要挑战，也是ＷＳＡＮ关键技术
信能力的传感节点，以及少量具备处理和通信能力、能主动对外部环境实施操作、能量资源丰富（更长的电池寿命或
（中国矿业大学（北京）机电学院，北京１０００８３）
摘
要：无线传感器执行器网络最近应用的越来越广泛。传感器节点和执行器节点间的协作与纯粹传感
器网络相比，有着显著的优势。从网络体系结构、路由算法、协作机制和网络容错４个方面介绍了无线传感器执行器网络关键技术的最新进展，并讨论了未来的发展趋势。
关键词：无线传感器执行器网络；网络体系结构；路由算法；协作机制；网络容错
中图分类号：ＴＰ３９３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－－９７８７（２０１４）０２－０００４－０５
ＳｕｒｖｅｙｏｆｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎＷＳＡＮ
系结构、层次网络体系结构与基于ＯｖｅｒｌａｙＮｅｔｗｏｒｋ的网络体系结构。
４
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ第２期
无线传感器执行器网络关键技术综述
孔鹏，余镇危
ＫＯＮＧＰｅｎｇ．ＹＵＺｈｅｎ — ｗｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ