路由協(xié)議和數(shù)據(jù)融合是WsN數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究的重點(diǎn)。良好的路由協(xié)議與優(yōu)良的融合算法一樣重要。VNQ810M路由算法的設(shè)計(jì)與網(wǎng)絡(luò)的性能好壞息息相關(guān)。路由協(xié)議應(yīng)用于WSN的網(wǎng)絡(luò)層,其一般作用是為了尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最佳路徑。

   一般而言,WSN采用電池供電,節(jié)點(diǎn)部署于無(wú)人看守的環(huán)境中,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)電池不能更換,能量受限。因此,要延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命,就需要降低節(jié)點(diǎn)的能耗。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,節(jié)點(diǎn)的主要能耗來(lái)源于通信模塊。在無(wú)線通信環(huán)境下,傳輸數(shù)據(jù)的能耗與有效傳輸半徑的2-4次方相關(guān),要降低節(jié)點(diǎn)的能耗,必須減少節(jié)點(diǎn)的傳輸半徑。多跳中繼的數(shù)據(jù)傳輸可以有效減小節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑,其需要依靠相應(yīng)的路由協(xié)議支持。

   根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),路由協(xié)議可以分為平面和層次路由協(xié)議,前文己經(jīng)對(duì)它們進(jìn)行了比較。由于平面路由協(xié)議具有可拓展性差、占據(jù)存儲(chǔ)空問(wèn)大,以及數(shù)據(jù)傳輸延遲大等特點(diǎn),不適合在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。與平面路由相比,層次路由能克服平面路由的缺陷,有效減少能耗,延遲網(wǎng)絡(luò)的壽命。

   LEACH協(xié)議概述

   LEACH[87] (Low-encrgy Adaptivc ClL碰ering Hierarchy) 是MIT 的Challdrakasall等人最早提出的分層路由協(xié)議,圖3,1表示分層路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。與一般的平面路由協(xié)議和靜態(tài)分簇路由協(xié)議相比,LEACH路由協(xié)議可以將網(wǎng)絡(luò)壽命延長(zhǎng)15%,實(shí)現(xiàn)能耗的均衡。LEACH協(xié)議首先將網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)簇,周期性地在每個(gè)簇中選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié)點(diǎn),其他的非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)就近原則,分別加入相應(yīng)的簇中。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)將采集的數(shù)據(jù)直接通過(guò)TDMA方式發(fā)送給簇頭節(jié)點(diǎn)。簇頭節(jié)點(diǎn)具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和融合功能,因此,簇頭節(jié)點(diǎn)將融合后的數(shù)據(jù)發(fā)送給sink節(jié)點(diǎn)。