无线传感器网络结构与路由算法研究的综述报告.docx

无线传感器网络结构与路由算法研究的综述报告
无线传感器网络（WirelessSensorNetwork,WSN）是由大量能够自组织形成自我配置、具有自主协作和智能处理能力的微型传感器节点组成的网络系统。这种网络系统可以用来获取环境信息，比如温度、湿度等，或者是执行特定任务，例如安全监测、动态测量等。WSN可以应用于智慧城市、智能交通等领域，因此在近些年来备受关注。
WSN的结构
WSN主要由以下三部分组成：
①传感器节点：传感器节点一般由微控制器、传感器、射频通信模块等核心部件组成，负责采集、处理并传输环境信息。
②网络节点：网络节点可以是传感器节点或者专用的路由器节点，负责数据的传输和处理。
③应用服务器：可以通过互联网与传感器网络通信，使用服务器来控制和处理数据。
WSN的路由算法
WSN是一种自治型网络，因此，传感器节点之间需要进行跨越多个节点的数据传输。为此，路由算法是实现正确的数据路由和节点计算能力的重要因素之一。WSN的路由算法按不同的应用需求和场景可以分为以下四类：
1.平面型路由：平面路由算法是通过创建固定的跨越多个节点的路由路径来实现数据的传输。这种路由算法的优点是实现较为简单，但也无法适应动态场景需求。
2.层次型路由：层次路由是以树状结构的形式来处理数据传输。此时，节点被分层，并在每一层的根节点上指定一组负责处理数据的节点。这种路由算法优点在于稳定性好，能适应环境的变化。
3.基于位置的路由：基于位置的路由算法，将节点位置作为一个重要的参数，为所有节点和所有资源建立位置地图，从而进行跨越多个节点的数据传输。由于需要知道节点的位置信息，因此该算法相对较为复杂，在环境密集的场景下，具有优势。
4.集群型路由：集群型路由算法将相互交流的节点部分组成一个集群，将传统的平面路由和基于位置的路由算法结合起来，并将节点分为多个划分区域，在这些区域里分配集群。
总结
WSN通过多节点组合成的自治型网络，作为一个分布式网络系统运行模式，具有和传统工业领域网络技术相比，成本较低、能耗较少、网络连接效率较高的优点。然而，WSN在路由算法方面仍然面临很多挑战，如保证网络安全和隐私、克服节点功耗及信道容量方面的难题等等。