無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的介紹及其自組織協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法

　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。文獻(xiàn)給出一種傳統(tǒng)的洪泛算法（Flooding），也是最早、最簡(jiǎn)單的路由協(xié)議。節(jié)點(diǎn)以廣播的形式發(fā)送消息，接收到消息的節(jié)點(diǎn)再以廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給所有的鄰節(jié)點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程重復(fù)執(zhí)行，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地或者達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大跳數(shù)。文獻(xiàn)提出了最具代表性的層次型自組織算法（LEACH，Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）。LEACH是MIT的Heinzelman等人為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的低功耗自適應(yīng)聚類(lèi)路由算法，主要通過(guò)隨機(jī)選擇聚類(lèi)首領(lǐng)、平均分?jǐn)傊欣^通信業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)給出以數(shù)據(jù)為中心的自組織算法 SPIN（Sensor Protocols for Information Via Negotiation）。它的主要思想是通過(guò)高層的描述方式——元數(shù)據(jù)來(lái)命名傳感數(shù)據(jù)。在發(fā)送真實(shí)的數(shù)據(jù)之前，傳感器節(jié)點(diǎn)廣播采集數(shù)據(jù)的描述信息元數(shù)據(jù)，當(dāng)有相應(yīng)的請(qǐng)求時(shí)，才有目的地發(fā)送數(shù)據(jù)信息。這些研究均在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織算法上取得進(jìn)展，但是，F(xiàn)looding 存在消息“內(nèi)爆”和“重疊” 的缺陷；LEACH 的動(dòng)態(tài)分簇帶來(lái)了拓?fù)渥儞Q和大量廣播這樣的額外開(kāi)銷(xiāo)；SPIN 中的元數(shù)據(jù)沒(méi)有統(tǒng)一的形式，且其拓?fù)渥兓蔷植啃缘模虼瞬贿m用于需要高可靠性的應(yīng)用。還有很多其他相關(guān)算法停留在理論研究階段。

　　針對(duì)這種研究現(xiàn)狀，本文提出一種簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)的自組織協(xié)議，選用MSP430F149 單片機(jī)設(shè)計(jì)了微型傳感器節(jié)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了一種低功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。