专题3 无线传感器网络路由技术
无线传感器网络技术研究与应用分析
无线传感器网络技术研究与应用分析一、概述无线传感器网络技术是一种新型的无线通信网络技术，它由多个无线传感器节点组成，用于监测、控制和采集物理和环境数据。
无线传感器网络技术可以用于智能交通、智能家居、环境监测等领域。
本篇文章将从技术原理、研究进展和应用分析等方面来探究无线传感器网络技术。
二、技术原理无线传感器节点通常包括传感器、处理器、通信模块和电源等。
传感器负责采集环境数据，处理器进行数据处理和决策，通信模块实现节点之间的通信，电源为无线传感器节点提供电力。
无线传感器网络技术实现的关键是多跳无线通信技术。
当无线传感器的通信距离比较远时，需要通过多跳方式来实现通信。
多跳无线通信技术的基本原理是将数据以一定的速率，通过多个节点进行中继传输，从而突破单个节点的通信距离限制。
三、研究进展无线传感器网络技术具有自组织、动态调整、自适应和灵活部署等优势，广泛应用于智能交通、智能农业、智能家居、环境监测等领域。
在数据传输方面，无线传感器网络技术中的MAC协议实现了低延迟、低功耗、高可靠性数据传输的特点。
同时，为了解决无线传感器网络技术中的能量消耗问题，提出了各种省能算法和能量平衡技术。
在数据计算方面，为了解决传感器节点处理能力较低的问题，提出了分布式计算、异构网络、云计算等技术手段来提高数据处理效率。
在安全性方面，无线传感器网络技术中的数据加密、身份认证、密钥管理等技术手段用来保护数据隐私和网络安全。
四、应用分析无线传感器网络技术在智能家居、智能农业、环境监测等领域得到广泛应用。
在智能家居方面，通过无线传感器节点采集室内温度、湿度等环境数据，实现对居家环境的实时监测与调整。
在智能农业方面，通过无线传感器节点对土壤、光照、湿度等环境数据进行采集，实现高效自动化农业生产。
在环境监测方面，通过无线传感器节点采集环境污染、气候等环境数据，实现环境数据的实时监测和预警。
五、结论无线传感器网络技术是一种创新的通信网络技术，具有广泛的应用场景和潜力。
无线传感器网络中的路由协议技术教程
无线传感器网络中的路由协议技术教程无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是由大量分布式的无线传感器节点组成的网络，用于实时监测、采集和传输环境信息。
在WSN中，节点之间的通信主要通过路由协议来实现。
路由协议技术是WSN中的关键技术，它决定了网络中数据的传输路径和流量控制方式，直接影响着网络的能效、延迟和可靠性。
在WSN中，路由协议技术有许多不同的分类和应用场景。
本文将从三个方面介绍WSN中常用的路由协议技术：平面协议、层次协议和基于地理信息的协议。
首先，平面协议是WSN中最简单和常见的路由协议技术。
它将所有节点视为平等的，没有特定的节点负责管理整个网络。
这种协议通常基于最短路径算法，如Dijkstra算法和Bellman-Ford算法，根据节点间的距离选择最优路径进行数据传输。
平面协议适用于节点数量较少、网络结构简单的情况。
然而，随着节点数量的增加，平面协议的能效会降低，因为节点之间的通信开销变得过大。
其次，层次协议是为了解决平面协议在大规模网络中的能效问题而提出的。
层次协议将网络划分为多个层次，每个层次由一个或多个节点组成。
其中，每个层次内的节点通过一定的规则进行通信，而不同层次之间的节点通过特定的节点进行交互。
常见的层次协议有LEACH和PEGASIS。
LEACH协议以划分的簇为基础，按照轮次的方式选择簇头节点，由簇头节点负责转发数据。
而PEGASIS协议则采用链式结构，每个节点只与其临近的节点直接通信。
层次协议充分利用了节点之间的空间和能量优势，使得网络能效得到显著提升。
最后，基于地理信息的协议是利用节点位置信息进行路由决策的一种技术。
WSN中的节点通常配备有GPS等定位设备，可以准确获取节点的地理位置。
基于地理信息的协议可以根据节点的位置来选择最优的路由路径，以减少数据传输的能耗。
例如，Greedy Perimeter Stateless Routing （GPSR）协议通过在网络中建立位置簇，选择最近的邻居节点作为下一跳节点，以最短路径转发数据。
信息科学中的无线传感器网络技术
信息科学中的无线传感器网络技术随着信息科学的发展和应用领域的不断拓展，无线传感器网络技术正在成为一个热门的研究领域。
本文将介绍无线传感器网络技术的基本原理、应用场景以及未来的发展方向。
一、无线传感器网络技术的基本原理无线传感器网络是由许多分散的、自治的、无线通信的传感器节点组成的网络系统。
它通过节点之间的无线通信和分布式协作，可以进行环境监测、数据采集、信息处理等任务。
无线传感器网络技术的基本原理包括节点通信、数据传输和能量管理。
无线传感器节点之间的通信是通过无线通信技术实现的。
每个节点都配备有无线收发机，可以进行无线通信。
节点之间的通信可以是直接的点对点通信，也可以是通过中继节点进行多跳通信。
节点之间通信的成功与否受到信道状况、传输距离以及节点能耗的限制。
数据传输是无线传感器网络中一个重要的环节。
传感器节点通过感知环境并采集数据，然后将数据传输到目的地。
数据传输可以通过不同的路由算法来实现，例如基于跳数或能耗的路由算法。
数据的可靠性和实时性是无线传感器网络中数据传输的两个关键指标。
能量管理是无线传感器网络中非常重要的一部分。
由于节点通常是分布在野外或者无法更换电池的环境中，能耗管理能够有效地延长节点的寿命。
能耗管理包括能量收集、能量分配和能耗均衡等方面。
例如，节点可以通过太阳能充电板等能量收集设备来获取能源，然后按需分配给不同的任务。
二、无线传感器网络技术的应用场景无线传感器网络技术具有广泛的应用场景，涵盖了农业、环境监测、智能交通、智能家居等多个领域。
在农业方面，无线传感器网络可以用于土壤湿度、温度和光照等环境参数的实时监测，以便更好地管理农作物的生长环境。
通过实时监测和数据分析，农民可以调整灌溉水量、施肥量等，提高农作物的产量和质量。
在环境监测方面，无线传感器网络可以用于大气污染、水质监测和环境噪声等方面。
传感器节点可以监测环境中的各种污染指标，并将数据传输到数据中心进行分析。
这可以帮助环保部门监测环境质量并采取相应的措施来改善环境。
无线传感器网络路由协议
无线传感器网络路由协议无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量低成本、低功耗的传感器节点组成的网络系统，用于感知和收集环境信息。
无线传感器网络的路由协议起着关键作用，它决定了数据在网络中的传输路径和方式，影响着整个网络的性能、能耗以及生存时间。
1. LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的层次化路由协议。
它将网络中的节点划分为若干个簇（Cluster），每个簇有一个簇首节点（Cluster Head）。
簇首节点负责收集和聚合簇内节点的数据，并将聚合后的数据传输给基站节点，从而减少了网络中节点之间的通信量，节省了能耗。
2. AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）是一种平面路由协议，适用于无线传感器网络中节点数量较少且网络拓扑较稳定的情况。
AODV协议通过维护路由表来选择最短路径，当节点需要发送数据时，它会向周围节点发起路由请求，并根据收到的响应建立起路由路径。
3. GPSR（Greedy Perimeter Stateless Routing）是一种基于地理位置的路由协议。
它通过利用节点的地理位置信息来进行路由选择，具有低能耗和高效的特点。
GPSR协议将整个网络划分为若干个区域，每个节点知道自己的位置以及周围节点的位置，当需要发送数据时，节点会选择最近的邻居节点来进行转发，直到达到目的节点。
除了以上几种常见的路由协议，还有很多其他的无线传感器网络路由协议，如HEED（Hybrid Energy-Efficient Distributed clustering）、PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）等，它们各自具备不同的优势和适用场景。
总之，无线传感器网络的路由协议在保证数据传输可靠性和网络能耗方面起着重要的作用。
无线传感器网络技术与应用
无线传感器网络技术与应用题目：无线传感器网络技术与应用1.无线传感器网络概述无线传感器网络 (Wireless Sensor Network, WSN) 是由大量分布式、自组织的小型无线传感器节点构成的一个自动化网络，可用于实现物理环境感知、信息采集和数据处理等功能。
2.无线传感器网络技术原理与组成要素无线传感器网络的核心技术包括传感器节点、通信协议、能量管理、网络拓扑结构和应用协议等。
传感器节点是无线传感器网络的基本组成部分，由传感器、微控制器、无线通信芯片和电池等组成。
通信协议是节点之间互相通信和协同工作的规则和方法。
能量管理指传感器节点电源的管理和优化。
网络拓扑结构是指无线传感器网络中节点之间的连接方式和组织形式。
应用协议是无线传感器网络中各种应用场景及其实现方法和规则。
3.无线传感器网络的应用情况无线传感器网络的应用场景非常广泛，如环境监测、智能家居、医疗保健、农业生产、安全监控等。
其中，环境监测是无线传感器网络的主要应用之一。
通过感知环境中的温度、湿度、光照、气体浓度等指标，实现对环境的实时监测。
在城市管理中，无线传感器网络也有广泛应用，如城市停车场管理、城市安全监控等。
4.无线传感器网络技术的优势与挑战相比传统的有线传感器网络，无线传感器网络具有网络拓扑结构灵活、节点数量可扩展、部署简便、成本低等优势。
但随着无线传感器网络的发展，也存在着网络安全、数据有效性、功耗控制等挑战。
5.无线传感器网络技术的未来与展望未来，随着物联网的发展，无线传感器网络将逐步走向智能化、高效化、集成化的发展方向。
在未来的城市和社区管理中，无线传感器网络将为人们提供更加智能、便捷、安全的服务。
同时，无线传感器网络也将在农业生产、医疗保健等领域得到广泛应用，并在解决全球环境问题、提高资源利用率等方面发挥重要作用。
结语无线传感器网络技术是物联网发展的重要组成部分，它将为未来社会和发展带来巨大的变革和优势。
我们应该关注无线传感器网络技术的发展，并在实际应用中积极探索和创新，以促进社会和经济的可持续发展。
无线传感器网络技术讲义
无线传感器网络技术讲义引言无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统，通过无线通信和自组织方式协同工作，用于感知、采集、处理和传输环境信息的一种新型网络。
它具有广泛的应用前景，包括环境监测、智能交通、智能农业、物联网等各个领域。
本讲义将从无线传感器网络的基本概念、架构、通信技术、能量管理等方面进行介绍，以帮助读者深入了解无线传感器网络技术。
1. 无线传感器网络基本概念1.1 传感器节点传感器节点是无线传感器网络的基本组成单元，它由传感器、处理器、存储器、无线通信模块等要素组成。
传感器节点可以感知环境中的各种信息，如温度、湿度、光照强度等，并将这些信息传输给其他节点或基站。
1.2 无线传感器网络的特点无线传感器网络具有以下特点：•分布式：无线传感器节点可以分布在广泛的区域内，形成一个分布式的网络系统。
•自组织：无线传感器节点通过自组织的方式协同工作，能够自动适应网络拓扑变化和节点故障。
•节能：由于无线传感器网络中的节点往往由电池供电，节点之间的通信和数据处理通常需要节能处理。
•大规模：无线传感器网络可以由成千上万个节点组成，能够覆盖广泛的区域。
2. 无线传感器网络架构2.1 智能传感器节点智能传感器节点是无线传感器网络中的一个关键部分，它集成了传感器、处理器、存储器和通信模块等要素。
智能传感器节点能够感知环境中的信息，并将这些信息传输给其他节点或基站。
2.2 网络拓扑结构无线传感器网络的拓扑结构分为多种类型，包括星型拓扑、网状拓扑、层次拓扑等。
不同的拓扑结构适用于不同的应用场景，可以根据实际需求选择合适的网络拓扑。
2.3 基站基站是无线传感器网络中的一个重要组成部分，它通过与传感器节点进行通信，实现对传感器网络的管理和控制。
基站通常由一台或多台计算机组成，可以用于收集、存储和处理从传感器节点传输过来的信息。
3. 无线传感器网络通信技术3.1 传感器节点通信无线传感器节点之间的通信可以通过无线电波进行传输，常用的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
无线传感器网络技术
无线传感器网络技术无线传感器网络技术是一种集成了无线通信、传感器技术和数据处理技术的新兴技术。
它通过无线传感器节点的部署和组网，使得传感器节点可以感知和采集所需的数据，并通过无线通信协议进行数据传输和处理。
无线传感器网络技术在农业、环境监测、智能城市、工业控制等领域有着广泛的应用。
本文将介绍无线传感器网络技术的原理、特点、应用及发展趋势。
一、无线传感器网络技术的原理无线传感器网络技术的核心原理是将多个分布式的传感器节点通过无线通信进行连接，形成一个自组织的网络。
每个传感器节点都具备感知环境的能力，可以采集和处理各种类型的数据，如温度、湿度、光照强度等。
传感器节点通过无线通信协议将采集到的数据传输到基站或其他节点进行存储和处理。
无线传感器网络技术通过布置在目标区域的传感器节点，可以实时地监测和收集环境信息，为决策提供重要的数据支持。
二、无线传感器网络技术的特点1. 自组织和自适应：传感器节点能够自主组网，自身能力会自动适应网络的变化和环境的改变。
2. 分布式处理和协同工作：传感器节点之间可以通过无线通信进行协同工作，共同完成任务。
3. 资源受限：传感器节点的能量、存储和计算能力有限，需要进行能量管理和优化设计。
4. 高度部署和灵活性：传感器节点可以大规模部署，根据需求进行灵活的布局。
5. 系统可靠性和安全性：无线传感器网络技术需要具备对数据的可靠传输和隐私的保护能力。
三、无线传感器网络技术的应用1. 农业领域：在农业生产中，无线传感器网络技术可以用于土壤湿度的监测、作物生长的监控、气象数据的采集等。
2. 环境监测：无线传感器网络技术可以用于城市环境的污染监测、水质监测、大气污染的监测等，为环境保护提供数据支持。
3. 智能交通：在交通管理中，无线传感器网络技术可以用于交通流量的监测、交通信号的优化调度等，提高交通效率和安全性。
4. 工业控制：无线传感器网络技术可以应用于工业自动化生产中，实时监测工艺参数、设备状态，提高生产效率和安全性。
无线传感器网络节点技术3篇
无线传感器网络节点技术第一篇：无线传感器网络节点技术概述无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量分散的微型传感器节点组成的自组织无线网络，能够构建一个可感知、可感知和可操纵的物理环境。
无线传感器网络节点技术是WSN中的核心技术，也是构成WSN的基本单元，包括传感器、处理器、通信模块和电源管理模块，其主要功能是采集并处理事件信息，并将结果发送给上层节点或基站。
无线传感器网络节点技术的应用广泛，如环境监测、安防监控、智能交通、医疗健康等领域。
WSN节点技术的设计必须考虑到其应用环境，如节点数量、覆盖范围、数据发送频率、能源消耗等因素，因此在WSN节点技术设计中需要具备低功耗、小型化、智能化和可靠性等特点。
WSN节点技术的核心在于传感器技术，其目的是实现对外界环境的感知和采集。
传感器技术包括传感器种类、测量范围、精度、灵敏度等因素。
当前常见的传感器技术包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光电传感器、气体传感器等。
随着技术的发展，传感器技术越来越多元化，不断涌现出新的传感器技术。
除了传感器技术外，还需要结合处理器、通信模块和电源管理模块实现对采集数据的处理和传输。
处理器的性能应该足够高以便快速处理数据和自我管理，同时具备能耗优化的特点。
通信模块则负责将所需信息发送至上层节点或基站。
电源管理模块则需要维护能源的消耗，降低功耗，提高续航能力。
WSN节点技术的可靠性问题，主要包括数据传输可靠性和工作稳定性。
数据传输可靠性是指在无线传感器网络中，数据的传输必须稳定，准确，不受干扰，同时具备一定的安全性。
工作稳定性是指节点在长时间使用时的稳定性，其关键在于节点的质量和寿命，以及在环境复杂多变情况下能否正常工作。
因此，无线传感器网络节点技术需要在设计和实现过程中考虑到这些问题，包括数据传输技术、质量控制技术、节点寿命管理等。
总体而言，WSN节点技术在无线传感器网络中起着至关重要的作用，其关键在于各个模块之间的密切配合，以及在实现过程中解决实际应用中的问题，从而为无线传感器网络的应用提供更为广泛、实用的传感器设备和技术支持。
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一种分布式的节能簇算法HEED
HEED算法综合节点的剩余能量和其他参数(如 候选节点与邻居节点的邻近性)来周期性地选择 簇头。HEED算法比传统的簇算法具有更小的 消息开销，并且HEED可以保证簇头节点在整 个网络中分布良好
EADEEG算法
在簇头的竞选中也考虑了节点剩余能量及节点 周围邻居的平均剩余能量两种信息，很好地解 决了能量异构问题。然而，在簇形成阶段节点 仍然需要交互多个控制信息包，即消耗了大量 无用能耗，因而增大了系统的能量开销 29 WMIIPL
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功率控制 功率控制主要是通过调整发送节点的信号 发射功率，在保证一定通信质量的前提下 尽量降低信号发射功率。 在物理层采用发射功率等级可变的无线网 卡，根据收发信机之间的距离，结合节点 运动预测，采用自适应天线改变发射功率 的大小，以及根据信道特性合理分配功率 等来提高能量的利用率
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针对LEACH的不足，Heinzelman等人又与 2002年提出了改进的LEACH算法LEACH-C
引入剩余能量来竞选簇头，因而，网络中的节 点都需要告知BS自身位置及剩余能量信息，由 BS进行优化运算，然后将结果广播给网络中的 各个节点。 但是，作为一种集中式的路由算法，网络需要 交互的控制信息增多，浪费能耗加大，时间延 迟增加，节省的有用能耗往往不能抵消浪费能 耗，算法还需进一步改善。
专题三：无线传感器网络路由技术
一、WSN路由概述
二、WSN节点能耗分析
三、典型的路由协议
四、无线传感器网络高可靠性路由
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一、WSN路由概述
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WSN路由是把信息从源穿过网络传递到目的行为 ，包括选定最优路径和传输数据包两个部分
源节 点
目的 节点
电子科技大学自动化工程学 院
2016/11/19
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将簇进行更细粒度的划分就形成多层嵌套 的簇结构，即簇头节点还可以再选举产生 更高一级簇头 多层簇结构适用于规模更大的网络，但通 常两层结构己可以满足大多数应用需求
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基于簇的路由主要研究内容
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细分为：
簇如何形成 [1] 簇规模优化 [2~4] 平均能耗 [5~8] TDMA [9] 路由优化 [10] 负载均衡
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（3）节点能量最优化问题 有限的节点能量决定了无线传感器网络进 行数据传输、接收和处理的能力是有限的 ，这个能力用网络生命周期进行衡量。 为了最大限度的延长网络生命周期，在无 线传感器网络设计的各个层面上都必须贯 穿高能效的设计理念 不仅在节点的能耗设计上采用了低能耗策 略，更在路由协议的设计上采取了一系列 高能效的措施
采用多跳通信方式 减少通信流量 增加休眠时间 功率控制
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采用多跳通信方式 通信模块的能耗很大程度取决于无线发射 功率，在自由空间模型下，能耗 与通信距 离 的关系为 ，E=εdn。可见，随着通信距 离的增加，能耗将成指数级急剧增加。 因此，应该尽量减少单跳通信距离，增加 传感器节点的部署密度，减小无线电覆盖 范围，降低无线发射功率，最终达到节省 能耗延长网络寿命的目的。 多跳通信方式是无线传感器网络，特别是 在大规模无线传感器网络普遍采用的方式 。
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（1）路由鲁棒性 频繁变化的网络拓扑结构使网络中的传感 器、感知对象和观察者这三要素都可能具 有很大的不确定性，并且经常有新节点的 加入或已有节点失效，这就要求无线传感 器网络有能力处理这些不定因素带来的网 络变化，并能迅速适应新的网络环境，防 止网络性能下降给系统带来不利影响
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2、无线自组织路由协议需解决的问题
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无线信道的不断变化、节点的移动、加入、退出 等会引起网络拓扑结构的动态变化，这种环境不 同于传统固定网络的路由协议，主要需解决以下 问题： （1）高鲁棒性路由——适应环境因素的动态变化， 故障自恢复能力 （2）高可靠性路由 （3）节点能量最优化问题（节能）
1、低能耗路由的重要性 节点一般采用微型化设计并使用电池供电 ，很难提供充足的能量供给，如果大量节 点因为能量耗尽而失效，那么网络的可用 性将受到严重威胁 在无线传感器网络各项技术中，最为核心 的技术挑战是如何降低能耗、延长网络使 用寿命
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1、低能耗路由的重要性
低能耗成了几乎所有无线传感器网络技术的标准 ，从最底层的天线设计、到MAC协议、到时间同 步和定位技术、到拓扑控制和路由技术，再到上 层的数据存储与查询等，都涉及到合理高效的利 用节点能量 路由协议是无线传感器网络重要支撑技术之一， 它负责源节点和目的节点之间的数据传输，是无 线传感器网络数据交互的纽带，在传感器网络设 计中占有重要地位。为了最大限度的节省能量， 高能效的路由设计是减少能耗的根本保障，也是 延长网络生命周期的重要手段。
BS
簇 簇头节点 成员节点
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簇成员采集的数据不是直接发送给基站 (BS)，而是将其传送给自己的簇头，簇头 把成员节点的传感数据进行聚集和融合， 再传送给基站。同时，簇头还可以负责簇 间数据的转发和基站控制消息的分发，负 荷较重，能耗较大 簇成员和簇头之间通信可以采取直接通信 的方式，也可以通过多跳路由方式
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增加休眠时间 通信模块处于休眠状态时能耗最低，对于 Mica2 Mote，发送、接收、空闲和休眠状 态下的能耗分别为81mw ，30mw ，30mw ， 0.003mw 而即使处于没有数据传输的空闲状态下， 节点也在不断的监听信道，在无线传感器 网络中空闲状态的能耗也是惊人的。因此 ，当不需要通信时，应尽量使节点处于休 眠状态，以节省无线通信模块的能耗
Hale Waihona Puke 20WMIIPL2、层次路由协议
层次路由协议的典型方式是分簇 通过分簇路由协议将网络划分为多个簇 (Cluster)。 所谓簇，就是具有某种关联的网络节点集合， 簇将网络节点划分为不同功能的个体，它们依 据特定的方式在簇中扮演不同的角色
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簇一般包括一个簇头(Cluster Head，CH)和多个 簇成员(Cluster Member，CM)
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三、典型的路由协议 1、平面路由
从网络拓扑结构的角度看，路由可分为平面路 由协议和层次路由协议两类。在平面路由协议 中，各个网络节点地位平等，不存在等级和层 次差异，路由简单，易扩展，无需进行任何架 构维护，不易产生瓶颈效应，具有较好的健壮 性
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典型的平面路由算法如SPIN ，DD，SAR， Romor Routing 等 平面路由的最大缺点在于：网络中无管理节点 ，缺乏对通信资源的优化管理，自组织协同工 作算法复杂，网络规模受限，路由跳数往往较 多，因而对网络动态变化的反应速度较慢等
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减少通信流量 除了无线发射功率外，数据传输、接收的 时间跨度也是无线通信模块能耗的重要方 面，因此，应尽量减少数据包不必要的转 发和接收，不需要通讯时使节点尽快进入 睡眠状态，特别是在路由算法中应尽量减 少路由建立过程中的控制包数量。 此外，减少冲突、增加错误校验和校正机 制、减少控制包的开销、数据融合(Data aggregation)等，也能有效地减少传输的 报文数量和长度
10 WMIIPL
3 路由算法设计指标
最优化：选择最佳路径的能力
简洁性：算法开销小，能量高效
路由算法 设计指标
鲁棒性：自恢复能力 快速收敛：算法速度 灵活性：适应各种环境的能力
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二、WSN节点能耗分析 节点主要由传感器模块、处理器模块和无 线通信模块构成，随着微机电系统 (MicroElectro-Mechanical Systems， MEMS)、集成制造技术的飞速发展，传感 器和处理器模块的功耗变得很低，而主要 的能耗点在无线通信模块
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除了剩余能量外，节点间的距离信息也是 竞选簇头的一个重要参考指标，距离信息 一般包括节点到基站距离以及节点到簇内 其余节点的距离平方和等参数。 距离信息的引入可以使所形成的簇在簇内 的通信代价进一步缩小，这类算法如 HYENAS、EAREC等
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一些算法在竞选簇头过程中参考了节点的 邻居数等信息，比如WCA、MECH等，其 中WCA在簇头选举过程中，除了节点邻居 信息外，还依据了节点的通信能力、电池 寿命以及节点的移动情况等。
文献“Energy Adaptive Cluster Head Selection for Wireless Sensor Networks.”引入上一轮节点剩余能量和簇 平均能量以及消耗的能量三个参数重新改 进了LEACH中阈值 ，降低了低能量节点当 选簇头的概率，进一步提高了簇头选择的 合理性 依据节点能量信息进行簇头选举的算法比 较典型的还有DEEC、REECP等
在现有高可靠性路由设计中，普遍采用的是多路 径(multi-path)路由方式，数据的多个拷贝沿着多 条可能的路径同时传输 高能效、高可靠性路由协议 多路径的多跳通信方式虽然在一定程度上提高了 数据传输可靠性，但整个系统能量消耗比较大， 在无线传感器网络的发展中 能效较低，使得网络的生命周期减小。 占有重要地位，也是近年来 因此，数据通信的可靠性和能量的高效性两者往 往是相互制约，在无线传感器网络路由设计中应 的一个研究热点 努力寻求两者的最佳结合点，使网络以最低的能 耗成本达到最满意的系统性能。
簇间重叠问题 簇头不在簇中央 簇头在网络内分布不均匀 通信障碍问题 [11] 数据传输过程中的能量浪费 簇内节点定位问题
簇
电子科技大学自动化工程学 院
2016/11/19
3、典型的簇路由 簇路由的发展自2000年麻省理工学院电子 工程和计算机科学系的Heinzelman等提出 LEACH算法开始 但是，由于其簇头所占百分比的确定与网 络规模和节点的密度相关，比较难以量化 ，同时，各节点随机决定是否成为簇头， 导致簇头位置和簇成员个数很不均匀，而 且采用了簇头直接与基站通信的路由模式 ，能耗较大，这些缺点使得LEACH算法的 应用非常受限。