基于节能的无线传感器网络路由协议研究
2．2 DD协议
DD(Directed Diffusion)是Estrin等人专为无线传感器网络设计的路由协议。汇聚节点将查询任务封装成兴趣消息(interest)的形式，采用洪泛方式传播兴趣消息到其他节点，兴趣消息用来表达用户对监测区域内感兴趣的信息。在兴趣消息的传播过程中，协议逐跳地在每个节点上建立反向的从数据源到汇聚节点的数据传输梯度。节点将采集到的数据沿着梯度方向传送到汇聚节点。定向扩散的最大特点是引入网络梯度的概念，其优势在于扩散过程能够将按照经验选取的较优路径缓存以实现节能，并且提高节点间的有效性、鲁棒性和协作的可扩展性。
2．3 GEAR协议
GEAR(Geographical and Energy Aware Routing)是一种典型的地理位置路由协议。该算法的提出基于以下思想：在传感器网络中向适当区域发送查询时，此查询数据中包含了位置属性信息，因此，可以利用这一信息将在整个网络中扩散的信息传送到适当的位置区域中。该算法引入了预估费用(estimated cost)和学习费用(1earning cost)，通过比较两者值的大小来选取更接近汇聚节点的传感器节点作为下一跳。GEAR利用能量和地理信息作为启发式选择路径向目标区域传送数据，它是在DD的基础上提出的，但由于GEAR只考虑向某个特定区域发送兴趣，而不是像DD那样发布到整个网络，因此，GEAR相对DD更加节省能量。
2．4 SAR协议
SAR(Sequential Assignment Routing)协议是一个典型的具有QoS意识的路由协议。该协议通过构建以汇聚节点的单跳邻节点为根节点的多播树来实现传感器节点到汇聚节点的多跳路径，即汇聚节点的所有下一跳邻节点都以自己为根创建生成树，在创建生成树过程中考虑节点的时延，丢包率等QoS参数以及最大数据传输能力，这样就反向建立了到汇聚节点的具有不同QoS参数的多条路径。SAR的一个突出优点是综合考虑了能效和QoS，仿真结果表明，与只考虑路径能量消耗的最小能量度量协议相比，SAR的能量消耗较少。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/163861.htm
3 路由协议对比分析
节能是无线传感器网络最重要的特征，因而高效地利用能量是无限传感器网络路由协议设计的根本出发点。LEACH和PEGASIS具备很好的节能策略，SPIN，DD，GEAR，SAR也分别具备相应的节能策略。但是，无线传感器网络与应用高度相关，所以路由协议在节能的前提下还要满足以下方面的性能要求：以数据为中心、支持数据融合、基于节点定位、具有可扩展性、鲁棒性、提供QoS支持等。依据上述性能指标，对描述的路由协议特点进行对比的结果如表1所示。
4 结 语
深入分析了低功耗路由协议LEACH及PEGAS―IS，希望能对以后LEACH及PEGASIS协议的改进起到一定的推动作用。在综合所述的路由协议基础之上，总结出以下几种无线传感器网络路由协议能量优化方法：
(1)数据融合。节点通过对数据进行融合，降低网络开销，节省能量。
(2)数据命名。数据命名机制能高度搜索用户所需数据，避免数据在网络中的重复发送，降低了网络开销。
(3)局部协商技术。协商技术能够有效地避免由于节点间重复地收发大量冗余信息所造成的能量浪费。
(4)随机路由选择。路由协议支持到目的地的低开销多种路由会使网络负载趋于平衡，延长网络寿命。除了能量高效，无线传感器网络路由协议还存在一些挑战，如QoS和带宽的高效利用，在能量有效性的前提下提供对节点移动的支持，网络安全问题等。这些问题将在以后的工作中继续深入研究。
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