59、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，为人们提供了更多样化的网络类型，也使无线网络成为热门话题。为满足不同需求，各种无线规范和技术不断涌现，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独立传输、节省电力并确保数据能可靠地发送到汇聚节点。然而，以往许多研究使用配备GPS的无线传感器节点作为锚节点进行定位，但这种方法存在高功耗问题。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。

为解决这些问题，本文提出了一种“使用虚拟协调锚节点的路由机制”。通过这种方法，传感器随机部署，数据通过专门设计的路由机制传输，有望延长网络寿命，实现高效传输。

2. 相关工作

随着微机电系统的发展，传感器节点尺寸越来越小。如何有效利用有限的电池电量以实现最高效率是一个重要问题。目前的路由算法主要分为四个方向：泛洪（Flooding）、链式（Chain）、聚类（Clustering）和树形（Tree）。

• 低能量自适应聚类层次（LEACH）
  LEACH采用聚类架构，具有主动的特点。它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。长距离传输的步骤如下：
  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