1 导言
无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）是传感器、通讯和计算机3种技能相结合的产品，难于无线传感器网络将逻辑信息国际与客观物理国际交融在一起，改变了人类与自然界的交互办法，因而具有广泛的使用远景。无线传感器网络具有许多不同于传统网络的特色，如能量严峻受限、拓扑结构频频改变等。因而，WSN网络协议的规划同现有各种网络协议的规划大不同，因而面临着各种新的应战。在协议栈的许多协议中，网络层路由协议算法作为一项要害技能已成为现在研讨的热门。
2 无线传感器网络的路由协议
因为WSN路由协议分类规范有许多，因而路由协议的分类办法也多种多样。依据路由协议不同的作业原理将路由协议划分为两种类型，并剖析每种类型的典型路由协议。
2．1 平面路由
平面路由以为传感器网络中的各节点具有相同的功用和相等的人物，节点或将自己的事情检测成果自动报告给其他节点，或者是其他节点向检测事情的节点宣布查询信息，数据传输经过多节点的多跳路由协作转发完结。信息洽谈传感器SPIN（Sensor Protocols for InformaTIon via NegoTIaTIon）是平面路由中第一个以数据为中心的算法，经过节点问的洽谈机制削减数据冗余和能量损耗。SPIN是一种根据洽谈机制的以数据为中心的路由算法，SPIN先对节点收到的数据的特色进行高层次的笼统，构成描绘节点收到数据特色的元数据（meta-data）。在转发收到的数据前，节点 A先用元数据与相邻节点B进行洽谈，发送ADV信号判别节点B是否需求该数据（图la）。假如节点B对元数据代表的数据有需求，就宣布反应信号REO（图 lb）。不然就丢掉该ADV信号，然后节点A就将数据DATA转发给节点B（图lc）。节点B收到从节点A转发来的数据后，选用与节点A相同的处理办法。先用元数据与其相连的一切节点洽谈是否需求该数据，发送ADV信号（图1d）。假如节点有需求则回复REQ信号，无需求则直接将ADV信号丢掉（图 1e），然后节点B将向一切回复REQ信号的节点发送数据DATA（图1f）。
SPIN算法并没有清晰界说元数据的格局。其具体格局和使用相关，如ADV和REQ的格局可依据具体使用做具体规则。别的，当拓扑结构发生改变时，每个节点只需在部分范围内保护与其相邻的节点状况，不需全网播送，既节约能量又下降对节点运算才能的要求，这种SPIN称为SPIN-1。但SPIN-1不能确保长途数据的正确投递，如远端节点需求数据而与源节点相邻的近端节点则不需求，在转发的开端就将代表该数据的元数据丢掉，不做REQ回复，形成数据投递失利。为了处理这一问题，在SPIN-2在SPIN-1的根底上加入了能量门限机制。在投递数据前先检测相邻节点的能量，假如能量值低于某一个门限值，则以为该节点没有满意才能完结长途投递使命，将该数据转发给其他有满意能量的相邻节点。除此之外，针对不同的使用状况，SPIN的其他扩展协议，如 SPIN- BC和SPIN-RL针对传感器网络这种多播网络、SPIN-PP和SPIN-EC针对传统的点对点网络都做出专门优化。
2．2 层次路由
层次路由（也称为以分簇为根底的路由）是最早发生并使用于有线网络的，满意大规模网络的高效通讯。因而层次路由的概念也被引进到WSN中，用于满意传感器节点的低能耗和高功率通讯。在层次路由中，高能量节点可用于数据转发、数据查询、数据交融、长途通讯和大局路由保护等高耗能使用场合；低能量节点用于事情检测、方针定位和部分路由保护等低耗能使用场合。这样，将不同的使用依照节点不同的才能合理分配，使节点能充分发挥各自优势，以敷衍大规模网络状况，并有用进步整个网络的生计时刻。层次路由首要包含两个层次的路由：一是用于挑选簇头节点，二是用于路由挑选。LEACH（low-energy adapTIveclustering hierarchy）是一个提出较早的根据分簇思维的WSN层次路由算法。与传统网络固定网关节点能量较足够比较，WSN中的节点能量有限，故不能用同定簇头节点作为网关。LEACH从WSN中随机挑选少量节点作簇头，考虑到网络中各节点能耗的平衡性，让其他没有做过簇头的节点轮番作为簇头，使网络不会因少量节点先耗尽能量形成网络瘫痪。
LEACH算法分簇头树立和安稳状况两阶段，前者是LEACH算法完结的要害，后者是数据传输的确保。在簇头树立阶段，节点随机挑选一个数值r （O
LEACH的分簇机制可下降网络的全体能耗，延伸网络生计时刻；在簇内节点间选用TDMA编码，在簇头与基站间选用CDMA编码，确保信息有用传输；数据收集和簇头节点都是周期性的，网络合适监测接连改变事情。
3 结束语
论述无线传感器网络的网络层，以路由算法作为研讨主线，深入剖析WSN的两种路由算法。路由算法研讨首要存在以下难题：（1）在网络层或使用层进行数据交融，网络层首要依托路由算法和谐，以丢掉冗余分组，下降节点能耗和进步数据转发功率。（2）为确保数据传输的可靠性，尽量下降多路径保护的开支，算法不该太杂乱。（3）关于WSN，除考虑节点停止时的状况，节点移动性也需考虑。假如不是移动盯梢节点，一般可在节点移动时封闭射频通道。（4）路由算法应处理好节点间的和谐，即便在节点数量较大时也能完结正常数据转发，不会形成在短时刻内失效。（5）关于节点数量较大的WSN，因为网络拓扑散布的随机性，或许呈现某些要害节点能耗较多，而其他节点能耗较少，网络负载不平衡。因而，有必要用路南算法加强网络负载平衡性。（6）因为WSN的特殊性，有必要考虑节点的能耗。因而，研讨WSN路由算法，要尽或许下降节点能耗，以延伸网络生计时刻。
