异步传感网中能量感知的跨层路由协议

在网络能源优化节能的设计中,针对事件驱动型无线传感器网络,提出了一种能量感知的跨层路由协议(ECRP)。协议中,节点在做出路由决定时不仅要考虑路由总能耗的大小,还要兼顾节点的剩余能量,即避免个别节点频繁被选为路由中继,从而过早耗完能量,形成能量空洞,缩短网络寿命。另外,采用上述协议的网络中的节点无需同步地睡眠或工作,发送节点在发送数据之前有间歇地连续发送多个短序言包来唤醒接收节点,再发送数据,其目的是避免同步睡眠机制中节点周期性地交换睡眠调度信息而带来的通信负担和能量开销。最后,对节点的工作/睡眠调度周期进行了优化以降低节点的总能耗。实验结果表明,上述协议可有效提高网络的能量利用效率,延长了网络的寿命。

一种适用于异步无线传感器网络的机会路由机制

无线传感器网络通常使用低占空比的异步睡眠调度来降低节点能耗。由于发送节点在接收节点醒来后才能向其发送数据,这将引入额外的等待时延。在最近的一些任播路由机制中,发送节点动态地选择最先醒来的候选节点转发数据,以最小化等待时延。但是,由于从最先醒来的候选节点到基站的时延可能并不低,任播路由机制并不一定能最小化端到端总时延。为此,提出了一种适用于异步无线传感器网络的机会路由机制,将路由决策建模为强马尔科夫过程,并根据最优停止理论推导出该过程一种简化的停止规则。仿真结果表明,节点到基站的最大端到端时延仅为基于地理位置的机会路由的68.5%。