一、引言

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它的基本組成單位是節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)集成了傳感器、微處理器、無線接口和電源四個(gè)模塊。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中業(yè)已成熟的解決方案可以借鑒到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中來。但是基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的用途和優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)專用的通信協(xié)議和路由算法已經(jīng)成為了當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)急待研究的課題。

　　二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

　�。�、　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括了大面積的空間分布

　　比如在軍事應(yīng)用方面，可以將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在戰(zhàn)場(chǎng)上跟蹤敵人的軍事行動(dòng)，智能化的終端可以被大量地裝在宣傳品、子彈或炮彈殼中，在目標(biāo)地點(diǎn)撒落下去，形成大面積的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。

　�。病ⅰ　∧茉词芟拗�

　　網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電源是有限的，網(wǎng)絡(luò)大多工作在無人區(qū)或者對(duì)人體有傷害的惡劣環(huán)境中，更換電源幾乎是不可能的事，這勢(shì)必要求網(wǎng)絡(luò)功耗要小以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命，而且要盡最大可能的節(jié)省電源消耗。

　�。�、　　網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置，自動(dòng)識(shí)別節(jié)點(diǎn)

　　這包括自動(dòng)組網(wǎng)、對(duì)入網(wǎng)的終端進(jìn)行身份驗(yàn)證、防止非法用戶入侵。相對(duì)于那些布置在預(yù)先指定地點(diǎn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以借鑒ａｄ�。瑁铮惴绞絹砼渲茫�(dāng)然前提是要有一套合適的通信協(xié)議保證網(wǎng)絡(luò)在無人干預(yù)情況下自動(dòng)運(yùn)行。

　�。础ⅰ　【W(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)管理和高度協(xié)作性

　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)處理由節(jié)點(diǎn)自身完成，這樣做的目的是減少無線鏈路中傳送的數(shù)據(jù)量，只有與其他節(jié)點(diǎn)相關(guān)的信息才在鏈路中傳送。以數(shù)據(jù)為中心的特性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的又一個(gè)特點(diǎn)，由于節(jié)點(diǎn)不是預(yù)先計(jì)劃的，而且節(jié)點(diǎn)位置也不是預(yù)先確定的，這樣就有一些節(jié)點(diǎn)由于發(fā)生較多錯(cuò)誤或者不能執(zhí)行指定任務(wù)而被中止運(yùn)行。為了在網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)視目標(biāo)對(duì)象，配置冗余節(jié)點(diǎn)是必要的，節(jié)點(diǎn)之間可以通信和協(xié)作，共享數(shù)據(jù)，這樣可以保證獲得被監(jiān)視對(duì)象比較全面的數(shù)據(jù)。

　　對(duì)用戶來說，向所有位于觀測(cè)區(qū)內(nèi)的傳感器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，然后將采集的數(shù)據(jù)送到指定節(jié)點(diǎn)處理，可以用一個(gè)多播路由協(xié)議把消息送到相關(guān)節(jié)點(diǎn)，這需要一個(gè)唯一的地址表，對(duì)于用戶而言，不需要知道每個(gè)傳感器的具體身份號(hào)，所以可以用以數(shù)據(jù)為中心的組網(wǎng)方式。

　�。怠⑴c移動(dòng)ａｄ�。瑁铮憔W(wǎng)絡(luò)的區(qū)別

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，和移動(dòng)ａｄ�。瑁铮憔W(wǎng)絡(luò)有相似點(diǎn)，但又有很多不同。移動(dòng)ａｄ�。瑁铮憔W(wǎng)絡(luò)可以用于沒有無線基礎(chǔ)設(shè)施存在或出于費(fèi)用和安全方面的考慮不方便設(shè)置無線基礎(chǔ)設(shè)施的場(chǎng)合，而傳感器很多時(shí)候被布置在近地環(huán)境中，地波吸收現(xiàn)象不能被忽視，并且高密度布置的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多用戶接口也造成了很高的誤比特率。作為移動(dòng)通信的兩種基本組網(wǎng)模式之一，移動(dòng)ａｄ　ｈｏｃ網(wǎng)絡(luò)中的傳輸模型是典型的多對(duì)多式，而傳感器網(wǎng)中的傳輸模型更偏向于分層次模型（多對(duì)一傳輸）。一般來說，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)比典型的移動(dòng)終端或手持設(shè)備有更多的資源受限要求，但對(duì)于計(jì)算的要求則是可有可無的，當(dāng)需要執(zhí)行計(jì)算任務(wù)時(shí)，如果通信成本比計(jì)算成本低，計(jì)算任務(wù)就被送到中心節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行。

　　三、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵性問題

　�。薄ⅰ　【W(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議問題

　　傳感器網(wǎng)絡(luò)受到的安全威脅和移動(dòng)ａｄ�。瑁铮憔W(wǎng)絡(luò)所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制不適合此領(lǐng)域，需要開發(fā)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的專門協(xié)議。

　　一種思想是從維護(hù)路由安全的角度出發(fā)，尋找盡可能安全的路由以保證網(wǎng)絡(luò)的安全。文獻(xiàn)［１］指出，如果路由協(xié)議被破壞導(dǎo)致傳送的消息被篡改，那么對(duì)于應(yīng)用層上的數(shù)據(jù)包來說沒有任何的安全性可言。文中介紹了一種方法叫“有安全意識(shí)的路由”（ｓａｒ），其思想是找出真實(shí)值和節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，然后利用這些真實(shí)值去生成安全的路由。該方法解決了兩個(gè)問題，即如何保證數(shù)據(jù)在安全路徑中傳送和路由協(xié)議中的信息安全性。文中假設(shè)兩個(gè)軍官利用按需距離矢量路由（ａｄ�。瑁铮恪。铮睢。洌澹恚幔睿洹。洌椋螅簦幔睿悖濉。觯澹悖簦铮颉。颍铮酰簦椋睿纾幔铮洌觯﹨f(xié)議通過ａｄ�。瑁铮憔W(wǎng)絡(luò)來通信，他們的通信基于ｂｅｌｌ－ｌａ安全模型（ｐａｄｕｌａｂｅｌｌ－ｌａ�。穑幔洌酰欤帷。悖铮睿妫椋洌澹睿簦椋幔欤椋簦。恚铮洌澹欤。郏玻�，這種模型中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的安全等級(jí)達(dá)不到要求時(shí)，其就會(huì)自動(dòng)的從路由選擇中退出以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由安全。文獻(xiàn)［３］指出，可以通過多徑路由算法改善系統(tǒng)的穩(wěn)健性（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ），數(shù)據(jù)包通過路由選擇算法在多徑路徑中向前傳送，在接收端內(nèi)通過前向糾錯(cuò)技術(shù)得到重建。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器的數(shù)量眾多并且功能有限，移動(dòng)ａｄ　ｈｏｃ網(wǎng)絡(luò)中的路由方案不能直接應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，所以該文給出了一種網(wǎng)狀多徑路由協(xié)議。此協(xié)議中應(yīng)用了選擇性向前傳送數(shù)據(jù)包和端到端的前向糾錯(cuò)解碼技術(shù)，配合適合傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀多徑搜索機(jī)制，能減少信號(hào)開支（ｓ