19、无线传感器网络的电源管理

无线传感器网络的电源管理

1. 无线传感器网络路由协议分类

在无线传感器网络（WSNs）中，路由协议至关重要，它能确定源节点和目的节点之间的最佳路径，实现高效的数据传输。路由协议的能耗对提升WSNs的寿命、连通性和稳定性起着关键作用。基于网络架构，路由协议主要分为以下三类：
| 分类 | 描述 | 示例协议 |
| — | — | — |
| 平面路由协议 | 一种多跳路由，所有节点同时活跃。网络通常较大，所有节点分配相同的传感任务，可能导致数据冗余和高能耗。 | EAR、Directed Diffusion、SPIN等 |
| 簇路由协议 | 建立不同的簇和簇头。随机选择高能节点进行数据处理和传输，低能节点负责感知数据并传输给簇头，适用于网络可扩展性和高效通信要求高的场景。 | LEACH、PEGASIS等 |
| 位置路由协议 | 利用节点位置而非网络地址确定路由。源节点知晓目的节点的地理位置并发送消息，通过低功耗GPS系统确定节点位置。 | GAF、GEAR、DREAM等 |

正确选择高效的路由协议对网络性能至关重要。路由协议负责收集源节点和目的节点地址、节点部署类型、数据包大小和类型、网络带宽等路由信息。选择合适的协议能自动提升网络性能和寿命。

2. 能效路由协议分析

2.1 网络参数

为获得最佳服务质量，网络参数有助于确定最适合网络的路由协议。评估协议性能常用的网络参数如下：
- 网络延迟 ：数据包从源节点到目的节点的总传输时间，数值越低，性能越好。计算公式为：网络延迟 = 接收时间 - 发送时间。
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