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无线传感器网络低能耗路由协议研究综述报告
随着无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，简称WSN）的普及，其应用于农业、环境监测、智能交通等领域的需求也逐渐增加。然而，由于节点资源有限，如能量、计算能力和存储空间的限制，WSN存在着一些独特的挑战，如：节点间通信能量限制，网络容易受到干扰，节点故障导致网络出现断点等。因此，WSN中如何设计一种低能耗的路由协议，是当前WSN中研究的一个热点问题。
一、无线传感器网络的路由协议分类
WSN中的路由协议可分为以下几类（1）平面型路由协议---协议仅适用于平面型网络，缺乏扩展性。（2）基于平面路由协议的层次型路由协议---优点是易于扩展，但是存在路径不唯一，网络心跳浪费等问题。（3）基于叶子节点的路由协议---通过选择靠近目标节点的叶子节点而不是根节点来传输数据，以节省能量。（4）基于群组的路由协议---节点按照编组分为多个组，数据传输按组进行。（5）基于模糊逻辑的路由协议---利用模糊集理论构建了一个新的路由选择模型，它能够处理不确定的环境并适应环境变化。（6）基于移动智能体的路由协议---通过智能体的移动来进行路由选择。
二、无线传感器网络低能耗路由协议的设计原则
无线传感器网络低能耗路由协议的设计原则主要有以下几个方面：（1）能量均衡原则---尽量使整个传感器网络中的节点使用量相对均衡，防止部分节点能量耗尽而导致传感器网络中断。（2）数据可靠性原则---保证数据能够准确、及时、可靠地传输，并保证网络的稳定性，避免冲突、重发等现象。（3）自组织原则---尽量使传感器网络中的节点自组织，降低对网络管理员的依赖，保证网络稳定运行。（4）高效性原则---尽可能减少对整个网络的占用和存储开销，同时保证网络的效率（5）可扩展原则---提供一些可扩展的机制，以便网络能够适应未来的发展和变化。
三、当前无线传感器网络低能耗路由协议研究进展
目前，WSN中已经涌现出了许多低能耗路由协议，下面将对其中一些典型协议进行介绍。
（1）LEACH
LEACH（LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy）是一种经典的基于群组的路由协议。该协议将网络节点分为数个簇，每个簇有一个簇头，簇头负责收集并汇聚所在簇的所有数据。首先，节点随机选择所在簇头，然后簇头负责收集其它节点发来的数据，并以数据汇聚的形式将数据送往到目标节点。由于LEACH对节点启用的簇头轮流更替，以控制能量消耗，因此LEACH协议具有节省能量的优点。
（2）TEEN
TEEN（ThresholdsensitiveEnergyEfficientsensorNetwork）是一种基于阈值的协议，该协议将数据按照阈值分为两种类型，每个节点只有在数据超过阈值时才会将数据发送给簇头。TEEN协议相对于LEACH协议增加了能量节省的效果，从而节点寿命更长。
（3）PEGASIS
PEGASIS（Power-EfficientGatheringinSensorInformationSystems）是一种基于链式的路由协议。该协议通过把各个节点连接成一个无向链表，形成多跳网络，通过能量分散式的跨越来缩短整个网络的传输路径，从而节约网络能量。链表中，每个节点仅与相邻节点通信，而不是整个网络，从而节省能量。同时，节点之间的通信数据量较少，降低了网络数据传输的复杂性，从而实现了节能的目的。
（4）APTEEN
APTEEN（AdaptiveandPredictivebasedThresholdsensitiveEnergyEfficientNetwork）是一种基于能量阈值的预测式路由协议。该协议通过采用能量预测技术，评估了网络中每个节点的剩余能量，并调整网络阈值以使节点能够读取数据接收。APTEEN协议具有较高的能源利用效率，使得网络能够在有限的能量资源下保持稳定工作。
（5）ERLD
ERLD（Energy-BasedReliableDataCollection）是一种基于能量的可靠数据收集路由协议。该协议通过使节点在启动路由协议过程中同时估算自己的电池剩余寿命，最终选择使用寿命较长的节点作为父节点进行接收通信，从而保证数据的传输可靠性。
四、结论
近年来，WSN低能耗路由协议的研究是WSN中的一个热点问题。本文综述了WSN低能耗路由协议的研究分类、设计原则以及一些典型的低能耗路由协议。这些协议都有各自的优点和缺点，应根据应用场景和需求选择适当的协议。在未来，应更多地研究具有自适应性、安全性和可扩展性的WSN低能耗路由协议，以更好地满足各个领域各种应用需求。