66、基于虚拟协调锚节点的无线传感器网络路由机制

基于虚拟协调锚节点的无线传感器网络路由机制

1. 引言

近年来，网络技术蓬勃发展，无线网络应运而生，成为除有线网络之外的另一种选择，为人们提供了越来越多的网络类型。其中，无线传感器网络（WSNs）是传感器与无线网络结合的成功范例。

在WSNs中，路由机制需要实现数据的单独传输、节省电力，并确保数据能够完整地发送到汇聚节点。然而，以往许多研究使用带有GPS的无线传感器节点作为锚节点进行定位，这会带来高功耗问题。当锚节点电量耗尽时，其他节点无法替代，导致数据传输中断。因此，需要一种低功耗的路由机制。

2. 相关工作

当前的路由算法主要分为四个方向：泛洪（Flooding）、链式（Chain）、聚类（Clustering）和树状（Tree）。以下介绍两种常见的路由协议：
- 低功耗自适应聚类层次协议（LEACH） ：采用聚类架构，将无线传感器网络划分为多个不同的聚类区域，成员节点只能在同一区域内相互通信。长距离传输过程如下：
1. 每个区域选择一个节点作为簇头，收集该区域内的数据。
2. 簇头将数据发送到基站或数据汇聚节点。
簇头的选择是随机的，且簇头的功耗高于其他节点。为防止先前选定的簇头死亡，每轮数据传输后都要重新选举簇头，但这会缩短WSNs的寿命。
- 两层数据分发协议（TTDD） ：基于网格，在网络环境中创建虚拟网格。该方法步骤如下：
1. 在广告阶段创建虚拟网格以找到相关路径，网格中有许多小网格，称为“单元”。
2. 数据源将成为第一个分发节点，每个网格节点将链接到一个分发节点，并知道其上游和下游分发节点。