WSN路由协议在无线路由技术中的实际应用

网络 路由交换
目前WSN路由协议的应用很广泛,相信随着通信行业的发展,WSN路由协议也会更加的完善稳定,给用户带来良好的网络环境。

也许很多人对WSN路由协议还不是特别的了解,没有关系,下面就针对WSN路由协议给您作出详细的讲解。随着通信、计算机、网络、信息处理、传感等技术的发展,我们已经能够生产出精细、廉价而同时具有传感、信息处理、通信等功能的智能微型传感器。

灵巧的智能微型传感器可以安置在地面、空中、水中、大楼里、交通工具上,甚至身体内,它们可以测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号等,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多人们感兴趣的物质现象,并通过无线链路构成灵活的网络,这就是所说的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)。由于WSN具有配置灵活(如可以从飞机上将传感器节点洒落)、组网方便(具有自组织能力)、应用范围广(微型传感器可以进入人接触不到的区域)等优势,在军事、工业、环境、医疗、家庭等方面都显示了广阔的应用前景。

WSN的结构和特点

典型的WSN由基站(Base Station, BS)和许多无线传感器组成(如图1)。这些传感器用来监视特定的区域,它们具有独立收发、处理数据和路由的能力,彼此之间可以相互通信,也可以直接将信息发送给BS。BS是一个固定的或者移动的节点,它能够将无线传感器网络连接到现有的网络(如Internet)中,以供用户读取相关信息。与传统的网络相比,WSN有以下特点:

(1)节点数目大,成百上千万,甚至更多。

(2)节点的能量、存储空间及计算能力等资源非常有限。由于传感器节点往往应用在无人值守的环境中,更换电池或者充电都是不现实的,因此尽可能地降低系统功耗将是影响通信WSN路由协议设计的一个关键因素。

(3)节点分布稠密。这就使得各节点收集的数据会有很大冗余。

(4)多跳通信。由于低功率射频器件的信号传播范围有限,WSN应该能支持多跳通信,图1示意了从节点A到BS的多跳传输过程。

(5)高度自适应的自治能力。由于应用的特殊性,WSN必须是能够自我配置的,许多原因(如节点移动或能量耗尽等)都能导致WSN拓扑结构的变化,它需要很强的自适应能力和健壮性。

现有无线网络的WSN路由协议,如WLAN和Bluetooth都不具有自组织能力,Ad hoc虽具有自组织能力,但所有这些系统的WSN路由协议在支持的节点数目和能量利用率等方面远达不到WSN的要求,因此,需要研究新的、适合WSN的路由方式。

WSN路由协议

在过去的几年里,已经有大量的研究专门为WSN设计了很多WSN路由协议。根据网络结构的不同可以将这些路由协议分为平面路由(Flat Routing)协议和分级路由(Hierarchical Routing)协议。下面本文对这两种类型中比较典型的路由协议的主要内容、特点及优缺点分别进行阐述。广告机制还存在着一定的缺陷,它不能保证数据的发送,可能出现“数据盲点”。

通用的WSN路由协议,也是非常困难的。所以,将各种WSN路由协议按照应用分类,根据它们对WSN的不同要求,分别设计合适的WSN路由协议,未尝不是一个好方法。总体来说,目前WSN路由技术的研究还仅仅处于起步阶段,虽然发展迅速、成果显著,但要能很好地支持人们所设想的WSN应用前景,还任重道远。

责任编辑:王晓东 来源: 计世网
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