矿用无线传感器自组网研究
矿用无线传感器网络自组织协议设计
节 点 结构 、无 线传感 器 网络 的拓 扑 结构和 网络 协议 ， 实现 了一 种低 功耗 无 线传 感 器 网络 。 关键 词 ：安 全监 测 ；无 线传 感 器 网络 ； 自组 织协议 中图分 类号 ：Ｔ ９ ５ Ｎ １
０ 引 言
传感 器网络是 当今热 门的 Ｉ 技术 ，综 合 了传感器 技 Ｔ新
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２０ ０ ８年 第 ５期
煤
炭
工
程
矿 用 无 线 传 感 器 网络 自组 织 协 议 设 计
王 学 毅
（ 国矿业大学 （ 京 ） 中 北 ，北 京 １￣ ８ ） ０ ３
摘
要 ：文章提 出 了一 种矿 用无 线传 感 器 网络 的 自组 织协 议 ，给 出 了适 用于矿 井环 境监 测 的
够重新部署 ，对环 境变 化 、传 感器 网络 自身 变化 以及 网络 控 制指令做 出及 时反 应 。即使矿井 结 构遭 到破 坏 ，仍能 自
点 或其 他数据 节点 自组 网络 ，数据 以多跳方 式传输 ，用 户
通 过管理节点对传 感器 网络 进行 配置 和管理 ，发布监 测任
务 以及 收集 监测信息 ，各个节点协作完成监测任务 。
２ ）传感器 网络节点数量大 ，分布密度 高 ，采集 数据全 面 ，精度高 。
３ ）无线传感器 节点本身具有一定 的计算 能力 和存储能 力 ，可 以根据物理环境 的变化进行较为复杂 的监控 。 ４ ）传感器节点 问可以无线通信 ，在节 点问进行 协 同监
控。
其他设备的无缝对 接 ，便 于应 用 ．软件部 分 主要 是对 路 由
２ 无 线传感 器 网络 结构 ２ １ 无 线传 感 器 网络 节 点 结构 ．
地下矿井中的无线传感器网络通信技术研究
地下矿井中的无线传感器网络通信技术研究随着科技的不断发展和人类对矿产资源的需求增长，地下矿井的开发和挖掘工作变得越来越重要。
然而，地下矿井的环境条件非常恶劣，存在着诸多困难和挑战。
为了提高矿井工作的效率和安全性，无线传感器网络通信技术被广泛应用于地下矿井中。
地下矿井中的无线传感器网络通信技术是一种通过无线方式连接分布在矿井各个位置的传感器节点，实现数据采集和通信的技术。
传感器节点能够实时监测矿井中的各种物理参数，如温度、湿度、气体浓度等，同时还可用于检测地质灾害、矿井施工进程等信息。
然而，由于地下矿井环境的特殊性，无线传感器网络通信技术在矿井中的应用面临着一些独特的挑战。
首先，地下矿井环境复杂多变，存在较高的湿度、尘埃和温度等恶劣条件。
这些条件会影响传感器节点的正常工作，导致数据的不准确性和传输的不稳定性。
为了解决这个问题，研究人员需要开发出具有良好抗干扰和适应恶劣环境的传感器节点，并设计合适的组网拓扑结构来增强网络的可靠性和稳定性。
其次，地下矿井中存在着大量的障碍物，如岩石、土壤和工程设施等。
这些障碍物会对无线信号的传输造成阻碍，使通信距离受限，信号强度下降。
为了解决这个问题，研究人员需要优化无线传感器网络的信号传输机制，采用合适的调制解调技术和信道编码技术，来提高信号的传输距离和抗干扰能力。
此外，地下矿井中的电磁噪声较大，易受到无线电波干扰和混频干扰。
这些干扰会降低无线传感器网络的通信质量，甚至导致通信中断。
为了解决这个问题，研究人员需要利用合适的调制解调技术和信道编码技术，提高信号的抗干扰能力和抗多径衰落能力。
同时，还可以采用自适应传输功率控制和频谱分配技术，优化无线通信系统的性能和能耗。
另外，地下矿井中的紧急情况频发，对网络的实时性和可靠性提出了更高的要求。
传统的无线传感器网络往往存在网络延时较长的问题，不能满足对矿井中紧急事件的及时响应。
为了解决这个问题，研究人员可以采用分层网络结构，将紧急事件的数据优先传输到矿井地面，以确保紧急信息的及时传递。
无线传感器网络中的自组网算法研究
无线传感器网络中的自组网算法研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是由大量分布在监测区域内的无线传感器节点组成的自组织网络。
通过感知、收集和处理周围环境信息，无线传感器网络在许多领域中起着至关重要的作用，例如环境监测、农业、健康监测等。
而如何实现无线传感器网络中的自组网是一个具有挑战性的问题。
自组网算法是无线传感器网络中的关键技术之一。
它负责节点之间的协作和组织，以构建一个有效、可靠的网络拓扑结构。
自组网算法的设计目标是用尽可能少的能量消耗，并且保持网络中的稳定性和可伸缩性。
本文将介绍几种常见的自组网算法。
首先，树型自组网算法是一种常见的无线传感器网络自组网算法。
它通过构建一棵或多棵树状拓扑来进行节点之间的通信。
这种算法具有低能耗、简单有效的特点，适用于对数据传输时延要求不高的场景。
在树型自组网算法中，一个节点作为根节点，其余节点通过多跳的方式与根节点相连，从而形成一棵拓扑树。
这种拓扑结构有利于数据的聚集和转发，保证了网络的高效运行。
其次，基于集簇的自组网算法是一种常用的自组网算法。
它将所有的节点划分为若干个簇，并在每个簇中选择一个簇首节点。
簇首节点负责收集本簇内其他节点的数据，并将数据传输给基站。
这种算法可以减少能量消耗，延长网络的生命周期。
在基于集簇的自组网算法中，簇首节点的选取是一个重要的问题。
通常可以根据节点的能量水平、位置等信息进行选择，以确保网络中各个簇之间的负载均衡和能量均衡。
此外，链型自组网算法是一种适用于线性传感器网络的自组网算法。
在链型自组网中，传感器节点按照线性拓扑连接，并通过沿链路的转发方式进行数据传输。
链型自组网算法的一个关键问题是如何选择跳数最少的传输路径，以降低能量消耗和传输时延。
研究人员提出了许多针对链型自组网的路径选择算法，例如最短跳数路径算法、最小能量路径算法等。
此外，蚁群算法也被广泛应用于无线传感器网络中的自组网算法。
基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统设计与实现
基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统设计与实现随着近年来煤矿事故频发，煤矿安全问题愈加受到人们的关注。
为了保证煤矿工人的生命安全，煤矿安全监测系统应运而生。
其中，基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统因其便捷、高效且易于部署而备受瞩目。
本文将介绍基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的设计与实现。
一、系统结构基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统主要由以下几个模块组成：节点采集模块、无线传输模块、数据处理模块、数据存储模块和监控终端模块。
节点采集模块是系统的重要组成部分，主要负责采集各种环境参数，如温度、湿度、瓦斯等，通过传感器对这些参数进行检测，将数据发送至无线传输模块。
无线传输模块是将各节点采集到的信息通过无线方式传输给数据处理模块。
无线传输模块需要建设通信机制，确定传输协议、传输频率、信道复用、信号强度等，以确保数据的准确、稳定和高效传输。
数据处理模块主要完成数据过滤、数据分析、数据转发等工作。
数据处理模块可对采集到的数据进行各种操作，如过滤掉异常值、求取数据平均值等。
通过数据处理模块对数据进行预处理，可以大大提高数据处理的效率和准确性。
数据存储模块用于存储传感器采集到的数据，为数据的分析和挖掘提供数据源。
通过数据存储模块，可对历史数据进行分析，从而了解煤矿的生产情况和安全状况。
监控终端模块是控制中心或终端用户所使用的设备，用于接收数据，进行更深入分析和展示。
通过监控终端模块，用户可以实时监控煤矿环境和设备状态，并根据需要进行报警和处理。
二、系统实现基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的实现主要包括以下几个方面：系统部署、节点选择、数据传输和数据处理。
系统部署方面，需要在煤矿现场选择合适的节点布置，并以煤矿现场的实际情况为基础对系统进行规划。
在节点的部署上，需要考虑不同环境条件下的节点数量和布置方式，以提高数据采集和传输效率。
节点的选择方面，需要对不同类型的传感器进行测试和比较，以确定采集数据的准确性和稳定性，同时也需要考虑节点的价格和供应情况等因素。
无线传感器网络新型自组网研究
无线传感器网络的拓扑结构和网络资源是动态变化 ， 的 节点能
量有限 耳 ＿ 能量补充， 因此路由协议需要高效利用能量， 同时
传感器网络节点数目往往很大 ， 节点只能获取局部拓扑络棒 言 路 息， 由仂议 要能 部网络信 锔 而网络拓扑
１ 引 言
无线传感器 网络（ Ｎ， ｒｌ ｓＳ ， ｒｎｔ ｒｓｌ ＷＳ ｗｉ ｅ ￣Ｓ ｅ ｅｓ ０ ｗｏｋ ）】 ｔ 是一种 新型的信息获取与处理系统 ， 在特殊领域的应用上有着传统技术 无法比拟的优势 。无线传感器网络经过四代的发展 ， 综合 了通信 技术 、 嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和传感器技术 。无
器 的 组 网效 率 、降 低 能 耗 、 加 强 安 全性 、提 高 实 时 陛 。
关键词 ： 无线传感器网络 ； 自组织网络 ；网络拓扑结构 中图分类号 ： ３ ３ ＴＰ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ３ ７ ４ ２０ ）１ … １６ ３ １０ — ２ １（０ ７ ２ ０ ２ ０
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经 验 交 流
ｒｅ ｈ ｃ ＩＣｏ ｍｕｎ ｃ ｔ ｓ ｃ ｎｉ ａ ｍ ｉａ ｉ ｏｎ
《 自动 化 技 术 与 应 用 ２ ０ ０ ７年 第 ２ ６卷第 １ ２期
无 线 传 感 器 网络 新 型 自组 网研 究
孙 孜 博 ，苏 健 民
时间同步和 目标定位等很多方面奠定基础 ， 有利于节省节点的能量 来延长网络的生存期。 所 耐 觋有无线传 惑器网络的缺点和不
标信息［ ２ １ １ 。图 是经常被引用的—个典型的ＷＳ Ｎ网络架构【 ２ 】 。
无线传感器网络的自组网技术研究
无线传感器网络的自组网技术研究随着科技的发展，无线传感器网络已经开始成为现实生活中广泛应用的技术之一。
其中自组网技术则是无线传感器网络中的一个非常重要的部分。
自组网技术可以让无线传感器网络具有更高的灵活性和可靠性，从而能够更好地满足现实生活中的各种应用需求。
在本文中，我们将对无线传感器网络的自组网技术进行深入研究。
一、无线传感器网络的概念和应用无线传感器网络是由大量的传感器节点组成的网络，这些节点通过无线信号进行通信。
这些传感器节点可以感知和采集物理环境中的各种信息，例如温度、湿度、压力等，然后将这些信息传递到网络中枢节点进行处理和分析。
无线传感器网络可以应用于许多领域，例如农业、医疗、环境监测、智能交通等。
无线传感器网络具有成本低、易于部署、实时性好等优点，因此在实际应用中得到了广泛的应用。
二、传感器节点的组成传感器节点是无线传感器网络的最基本组成单位，由以下几部分组成：1.传感器：负责感知和采集物理环境中的信息；2.处理器：对采集的信息进行处理和分析；3.通信模块：负责与网络中的其他节点进行通信；4.电源模块：为传感器节点提供电力。
三、无线传感器网络的特点无线传感器网络与传统的计算机网络不同，具有以下特点：1.节点资源受限：传感器节点由于资源有限，因此在设计网络时需要考虑如何节约资源；2.自组织能力：传感器节点需要具备自组织能力，根据网络中的拓扑结构进行自我组织和优化；3.低功耗：传感器节点需要具备低功耗的特点，以保证长期运行时间；4.应用特定：无线传感器网络需要根据特定的应用场景进行设计与构建，以满足应用的需求。
四、自组网技术的概念和意义无线传感器网络中的自组网技术是指根据网络拓扑结构进行自我组织和优化的一种技术。
自组网技术可以让无线传感器网络具有更高的灵活性和可靠性，从而能够更好地满足现实生活中的各种应用需求。
自组网技术具有以下几个方面的意义：1.降低网络管理成本：无线传感器网络采用自组网技术后，节点可以自行调整网络拓扑结构，从而使网络管理成本大大降低；2.提高网络的稳定性和可靠性：自组网技术可以使无线传感器网络更加稳定和可靠，从而避免单点故障和数据丢失的情况出现；3.提高网络的灵活性和适应性：无线传感器网络的自组网技术可以根据不同的应用场景和需求进行自我组织和优化，从而使网络更具灵活性和适应性。
无线传感器网络在煤矿安全智能监控系统中的运用
网络天地 • Network World6 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】无线传感器网络 煤矿 智能监控系统 运用安全问题一直是我国煤炭生产过程中最重要的问题，也是制约煤炭工业发展的阻碍原因。
由于煤矿生产环境较为复杂，常常会发生各类事故，引起人员伤亡。
尽管近年来我国正在尝试做出改变，但还没有明显的效果。
解决煤矿安全的问题已经迫在眉睫。
1 利用无线传感器网络安装煤矿安全智能监控系统的重要意义煤矿生产主要采用井下工作，而井下环境复杂，通讯较差，还有非常多不确定的因素。
因此，大多数煤矿都会安装监控系统，利用传统的无线传感器网络并不能满足对数据精准的要求，且受环境影响较大，不仅稳定性无法保障，而且后期维护的工作也比较困难。
而利用无线传感器网络就可以很好地解决这一问题。
其次，无线传感器网络能扩大井下的监控范围，规避潜在风险，解决传统煤矿安全监控系统中存在盲区的问题。
再者，无线传感器网络是由大量密集部署的无线传感器网络节点组成，拥有体积小、成本低，部署简单、维护容易等众多优点，其网络节点还可以接驳传环境、视频等传感器，扩大采集的信息种类。
2 无线传感器网络在煤矿安全智能监控系统中的运用2.1 用于煤矿的信息管理系统本段将针对煤矿的环境信息系统和设备信息系统进行介绍。
煤矿在进行井下工作时，常常需要部署各类检测传感器。
例如，甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气浓度传感器、顶板压力传感器、水位传感器、火灾传感器、风速传感器、风压传感器、温度传感器等，获取井下环境中瓦斯、一氧化碳、氧气、水、等环境参数。
这类型传感器的主要工作流程就是，无线传感器网络在煤矿安全智能监控系统中的运用文/张汉焘采集各个监测点的具体数据，通过信息通道将准确的信息传送至地面，交由信息监控中心，随后对这些数据进行处理。
主要针对环境信息中的瓦斯、风速、温度等信息进行分析，并对工作现场进行安全的调度，确保井下突发瓦斯爆炸不会引起人员伤亡。
无线传感器网络中的自治组网与自组织算法
无线传感器网络中的自治组网与自组织算法无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式传感器节点组成的网络，这些节点可以感知环境中的各种信息，并将其传输给中心节点。
WSN的广泛应用包括环境监测、智能交通、农业等领域。
而在WSN中，自治组网与自组织算法是实现高效通信与资源管理的重要手段。
一、无线传感器网络中的自治组网自治组网是指在没有任何人工干预的情况下，传感器节点能够自动地建立和维护网络拓扑结构。
在WSN中，自治组网能够提供高效的数据传输和共享，减少能量消耗，并增加网络的可靠性。
在实现自治组网的过程中，一种常用的方法是基于分簇的拓扑结构。
该方法将传感器节点分为多个簇，每个簇有一个簇头节点负责数据的收集和传输。
通过簇头节点的选举和簇的构建，可以实现数据的聚集和传输，减少网络中的冗余信息，提高网络的传输效率。
此外，还可以利用分布式算法实现自治组网。
分布式算法是指将任务分配给不同的传感器节点，节点之间通过相互协作来完成任务。
在WSN中，分布式算法能够提高网络的可扩展性和容错性，使网络能够适应动态环境的变化。
二、无线传感器网络中的自组织算法自组织算法是指在网络中的传感器节点通过相互协作，自动地形成一种适应环境变化的结构和功能。
自组织算法能够提高网络的自适应性和鲁棒性，使网络能够自动调整和优化。
在WSN中，自组织算法的一个重要应用是路由算法。
路由算法是指在网络中选择合适的路径，将数据从源节点传输到目的节点。
在WSN中，传感器节点的能量是有限的，因此需要选择合适的路由路径，减少能量消耗。
自组织算法能够根据网络的拓扑结构和节点的能量状况，选择最优的路由路径，提高网络的能量利用率和传输效率。
此外，自组织算法还可以应用于网络中的拓扑控制和资源管理。
通过自组织算法，传感器节点能够自动地调整网络的拓扑结构，优化网络的覆盖范围和通信质量。
同时，自组织算法还能够实现资源的动态分配和管理，提高网络的资源利用效率。
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矿用无线传感器自组网研究文章介绍了一种矿用无线传感器组网技术，利用分散布置在煤矿综采工作面、运输巷道、回风巷道内的无线传感器互相协作，构成分布式网络。
整个网络由1台交流供电的采集分站作为数据集中设备，负责对所有传感器的数据进行采集管理，并通过以太网或者其他方式传输到地面。
标签：煤矿；无线传输；mesh；分布式；对等网络Abstract：This paper introduces a kind of mine-used wireless sensor netting technology. The distributed network is formed by the cooperation of the wireless sensors distributed in the fully-mechanized coal mining face，the transportation tunnel and the return air tunnel. The whole network is composed of an alternating current（AC）power supply data collection sub-station，which is responsible for collecting and managing the data of all sensors，and transmitting the data to the ground by Ethernet or other means.Keywords：coal mine；wireless transmission；mesh；distributed；peer-to-peer network引言万物互联是当前时代发展的趋势，从家用产品到工业产品无不朝着这个方向在進步。
工业控制系统向着自动化、智能化、网络化方向发展，信息传输的通道也更加的多样化，无线传输的通讯方式应用更加广泛。
矿用设备大到重型钻机、大型皮带，小到传感器、标识卡都可加入到井下无线网络中，通过集中转换设备接入互联网还能进行大数据管理。
本文主要介绍的是专为煤矿环境设计的一种超低功耗无线传感器组网技术，整个网络除了1台采集分站需要电源供电外，其他所有设备均采用电池供电，在满足煤矿安全标准的条件下所有节点能够持续工作半年以上时间。
1 使用环境矿山环境是一种比较特殊的情况，所有传感器沿着巷道呈一字排开，传感器间隔从10m到100m不等，矿上压力监测、瓦斯安全监控、气体监测、火灾监控等各种传感器数量较为客观，完全能够满足无线组网的硬件条件。
相对于普通工业应用或者民用环境，这种测点布局更加接近理想化，可以采用更加简单的路由算法进行网络管理；不同的是煤矿应用环境下，设备取电是一大难题，受制于煤矿安全标准，传感器的低功耗要求非常严苛。
为了解决上述问题，本文介绍了一种特殊的无线传感器组网方案。
2 硬件设计整个无线网络系统由两种设备构成：传感器和采集分站。
采集分站除了多出了有线上传功能外，其他硬件与传感器无异。
硬件部分主要有低功耗MCU、无线收发电路、超低功耗遥控电路、稳压电路、时钟模块、显示电路构成，其原理框图如图2。
2.1 精确定时设计整个无线传感器网络需要保持高精度的时钟同步，确保每个节点能够获得更多的休眠时间，以降低无线网络的功耗开销。
此处选用PCF8563作为系统的时钟芯片，该芯片除了拥有极高的定时精度外还有低达0.25uA的休眠功耗和1.8V 的供电电压，非常适用于电池供电的无线设备。
PCF8563[1]自带有秒、分、时、日、周、月、年报警，最高可以自定义秒级中断。
此外，该芯片还自带8位倒计时定时器，最高可精确到4096Hz（约0.2ms）的时间片。
通过报警中断与定时器计时配合，PCF8563能够将无线节点的同步唤醒偏差降低到毫秒级。
2.2 MCU及射频电路低功耗系统的MCU必须选取带休眠功能的型号，TI的MSP430系列，ST 的STM32L系列都是比较出色的低功耗MCU；也可以根据需要选取一些厂家封装好的SOC，经过深度优化的MCU加射频前端的SOC方案，在实际开发时更有优势，如TI的CC2530、CC2538、CC430等。
射频电路可以根据需求选取，矿用环境选择Sub1GHz频段，传输距离更远，但传输速率较低；选择2.4GHz，传输速率相对较高，但是信号绕射能力较弱，相同功率下传输距离要逊于Sub1GHz频段。
本文以CC2530为例，介绍基于2.4GHz频段的无线组网传输。
2.3 其他电路整个硬件电路最重要的就是低功耗设计，在非必要的情况下，尽可能减少外围电路。
在必须要增加电路的情况下，尽量选择带低功耗功能的器件，实在避免不了可以增加开关电路，在不需要的时候通过软件断开这部分电路的电源。
电池供电的情况下，输入端用一颗低功耗的LDO芯片稳压即可，有些芯片可能对反向电压的承受能力较弱，可以在输入端反向并联一个极低漏电流的二极管。
3 组网方案无线传感器组网技术可以分为三个层次，从底层往上分别为：通信与组网、管理与基础服务、应用系统[2]。
3.1 通信与组网这一部分是组网技术的基础，也是最关键的部分，主要负责随机布置的传感器节点之间的点到点、点到多点无线通讯以及自组网络，同时也向管理与服务层提供服务支持。
（1）物理层（PHY）和介质接入控制层（MAC）CC2530是典型的ZigBee 芯片，其物理层（PHY）、介质接入控制层（MAC）是完全按照IEEE802.15.4工作小组制定的协议设计的，整个PHY层和部分MAC层功能已经集成在硬件内，只需通过嵌入式软件进行配置使用。
物理层定义了16个信道（2405MHz-2483.5MHz），信道编号为11-26，采用O-QPSK调制方式，传输速率250kbps，信道与频率的关系如下[3]：F=2405+5（k-11）MHz介质接入控制层主要处理物理层的无线接入，主要负责数据传输的安全性和可靠性。
CC2530硬件自带帧过滤和帧校验，可以减少CPU的软件干预，缩短帧处理时间，提高数据传输的可靠性。
CC2530的无线数据帧格式如图4。
首先是检测帧引导序列和SFD，校验通过后接收帧长（LEN）。
然后进行三级帧过滤，帧过滤项可以通过软件配置，主要提供：帧长度、帧版本号、地址模式、FCF、源地址和目的地址匹配等几个方面的条件过滤，详细内容可以参考CC2530的官方数据手册。
接收模式下，帧过滤通过后，无线模块按照帧长接收数据包并由硬件进行帧校验。
校验结果并非以FCS序列本身值输出，而是给了1位FCS的正确性。
因此接收期间FCS序列本身不写入RX FIFO，只在接收包的最后一个字节给出校验结果（如图5），在程序设计时只需读出对应位的值以判断帧校验。
（2）路由礦用无线传感器从节点规模上相比民用或者普通工业用产品要小得多，每个采集分站负责的局部节点数量不超过100个节点，且基本呈一字排开，需要每个节点都能成为路由[4]；除采集分站（相当于协调器）可以有线供电外，其余节点必须电池供电。
因此通用的ZigBee网络并不适用，故我们需要重新设计网络层。
由采集分站建立网络，首先进行信道扫描，采用一个其他网络没有使用的空闲信道，同时确定节点配置参数，如最大的子节点数量、最大层数、路由表生存期等。
传感器入网采用简易洪泛法[5]，考虑煤矿特殊环境和传感器成本，每个节点并不带GPS或其它类型的定位模块，整个链路和节点位置通过接收临节点的能量强度，通过算法进行节点定位，从而形成整个链路的定位模型。
每个节点接收周围节点的无线信号，并记录下各节点到该点的信号强度。
通过计算对比，估算出各节点到该点的大概距离远近（可以只需要知道远近顺序，该值无法确定方向）。
根据单链路的特性，从首节点开始逐个确定下一节点的编号，每个节点从自身收到的节点信息中先去除前级已经确定的节点，再从剩下的节点中筛选出能量最强的节点作为后级节点，直至无剩余节点，则完成链路排序。
（期间若有电压过低的节点可以直接跳过，并将欠压信号上传，通知用户更换电池）首节点建立网络，其他节点逐个加入，按照后级节点的RSSI强度值进行排序，确定最终路径，简化流程示意如图6。
链路完成后，整个链路所有节点共享路径信息，同时保存临节点的能量强度和电量状况，在数据传输时根据以上条件自足选择最优前、后级节点进行传输。
整个网络的路由状况是不固定的，每次传输数据后，各节点需根据接收数据包中的信息以及信号质量，更新本节点内保存的临节点链路质量信息（包含RSSI、电量等）。
新节点的加入有两种方式：a.新节点持续发生入网请求命令，在线节点收到后将本节点的临节点信息下发各该点，新节点根据接收到的数据包内容以及返回包的能量强度，计算本节点位于链路中的位置并插入，将新链路上次给在线节点，在线节点收到后广播整个网络进行更新。
此方案存在算法缺陷，单个节点返回信息可能不足以准确排序，会导致节点链路出现“回环”现象，因此在入网时可以通过两个或更多在线节点返回信息再计算路径。
b.新节点持续发送重新组网命令，在线节点收到后广播整个网络重新组网，所有节点开启洪泛模式，再次生成新的链路。
此方案可靠性较高，但是网络开销大，在节点较少的时候可以使用，节点数量较多时慎用。
（3）QoS控制QoS（Quality of Service）指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术[2]。
如果网络在时间上无特别要求，一般来说不需要QoS，比如Web、电子邮件等。
但是对于一些有时间限制的应用则非常重要，比如环境实时监控系统、路侧停车系统等，这些要求实时数据上传和下载，在网络拥堵的时候，必须保证数据传输不受延迟或者丢弃。
矿用无线传感器对QoS还是有一定的要求，首节点为电源供电的采集分站，负责整个网络的建立和维护，同时也负责汇聚数据的上传功能；其余节点为低功耗节点，主要负责数据采集和传递功能。
在入网、数据传输、对时等数据交换时，必然会出现网络拥堵的情况，解决这一问题必须进行QoS控制。
CC2530硬件集成了一项避让功能（CSMA-CA），可以加入一定的算法进行避让控制：无线节点在发射之前先短时开启接收，侦听信道中能量强度，当能量强度超过阈值时给出避让信号，暂停发射，节点进入随机短时间的休眠状态再次进入侦听模式，若仍有无线信号，再次避让，直至信道空闲在打开发射。
需要注意的是，避让时间需要以指数增加，避免在信道中有大数据包发送时，该节点频繁唤醒浪费功耗。
此外在网络传输层也需对整个链路的数据流进行统筹管理，避开不必要的数据碰撞，具体介绍见3.2管理与服务。