WSN（Wireless Sensor Network）是由布置在检测区域内的成百上千个低成本、低功耗、小尺度、多功能的传感器节点组成，经过无线通讯方法构成的单跳或多跳的自组织网络系统，其意图是感知、收集和处理网络覆盖区域中感知目标的信息，并发送给观察者。WSN被广泛地使用于军事、商业、医疗救助和环境监测等多方面。
依据节点的拓扑结构能够分为平面路由协议和层次路由协议［1］。
平面路由协议简略，健壮性很好，但它的可扩展性很差。层次路由协议一般分为初始化阶段和数据传输阶段。算法不同，而中选的簇头或许不同，而数据传输的进程底子共同。
1 均匀分簇路由协议——LEACH协议
在初始化阶段［2-3］，每个节点发生一个0~1之间的随机数，假如小于阈值［2-3］，则此节点就是簇头，它就会向周围节点播送它是簇头的音讯。依据接纳信号的强度，一般节点挑选其要参加的簇，并奉告相应的簇头，此刻一切的簇头都必须处于接纳状况。当簇头接纳到一切的参加信息后，就发生TDMA音讯，告诉本簇内一切节点的工作时刻。
在数据传输阶段［2］，一般节点依照TDMA［4］时隙向簇头发送数据。簇头把接纳到的数据交融之后再转发给sink。一段时刻后，从头挑选簇头。
该协议随机推举簇头避免了簇头能量过早耗费完，延长了网络的生计时刻，但数据传送是选用单跳的方法，使得距sink较远的簇头花费能量很大，导致生计时刻变短；频频地推举簇头也会耗费能量。为了节约资源开支，数据传输阶段的时刻要善于初始化阶段的时刻。
2 非均匀分簇路由协议
2.1 EEUC协议
在初始化阶段，sink向全网播送一个信号，节点依据接纳信号的强度核算它到sink的间隔。依据预先设置的概率阈值［5］，选出部分节点成为候选簇头参加竞赛，未参加竞赛的节点进入睡觉状况，直到竞选进程完毕。Si为任一候选簇头，它到sink的间隔为它的竞赛半径［6］，若Si取胜，则在竞赛半径内一切的候选簇头均要退出竞选。候选簇头的竞赛半径跟着簇头到sink间隔的减小而减小。
在数据传输阶段，一般节点将收集到的数据传送给簇头，簇头进行处理之后将数据以多跳的方法传送到sink。
2.2 DEBUC协议
该协议选用依据时刻的簇头竞赛算法。播送时刻取决于候选簇头的剩下能量和其街坊节点的剩下能量。距sink较近的候选簇头竞赛规划较小，这样这些簇头在簇内通讯中耗费的能量较少，节约下来的能量用于簇间的数据转发。在数据传输阶段，选用簇间多跳路由协议。
初始化阶段，一般节点依据接纳到sink宣告信号的强弱核算其与sink的大约间隔。首要设置一个门限值以操控候选簇头的份额，一起也为每个候选簇头设置一个竞赛半径［7］，候选簇头的竞赛半径正比于它与sink的间隔。
候选簇头播送音讯，而一般节点休眠，接纳到音讯的候选簇头更新其街坊节点信息表，候选簇头依据本身的时刻进展播送FINAL_HEAD_MSG［7］音讯，宣告自己成为簇头。簇头挑选完成后，一般节点退出休眠，簇头播送音讯，一般节点依据接纳信息的强弱参加最近的簇头，并告诉簇头，中继节点不具有数据交融的才能。首要簇头播送一条音讯，假如街坊簇头到sink的间隔较小，则簇头核算与街坊簇头的大约间隔，并树立一个街坊簇头信息表；簇头运用贪婪算法在其街坊簇头调集中挑选其中继节点，假如簇头的中继节点是本身，则直接发送数据到sink，不然簇头发送数据至中继节点；当每个簇头都找到中继节点，则簇间多跳路由树立。
在数据传输阶段，簇头先对接纳到的数据进行交融处理，然后将处理结果发送到sink。
跟着簇头能量的削减，非均匀分簇路由协议的竞赛半径逐步减小，这就需求从头成簇，能量削减的越多，成簇的簇数就越多，所以在成簇的进程中，就需求耗费更多的能量，有的节点在成簇的进程中，会把剩下的能量耗费完。
3 PEGASIS协议
PEGASIS协议假定一切节点都具有网络拓扑的全局知识，在建链阶段［8-10］，首要从间隔sink最远的节点开始建链，这个节点依据贪婪算法寻觅距自己最近的节点参加链，以此类推，一切的节点都依照这种方法参加链。在数据通讯阶段［8-9］，链上的每个节点只与自己的街坊节点通讯，将收到的数据与本身数据交融后传输给下一跳的街坊节点，一直传送到链首节点，最后由链首节点将数据传送给sink。
经过对以上典型路由算法的剖析，能够发现依然存在以下问题：
（1）在分簇阶段，依然要糟蹋能量用来树立簇。
（2）许多协议都假定传感器节点和sink不动，一旦传感器节点动起来，这些协议就很有或许不再建立。
（3）非均匀分簇路由协议缓解了“热区”，但跟着簇头能量削减，竞赛半径减小，就需求网络拓扑结构是动态的，以便很快地更新网络的拓扑结构，网络拓扑结构的更新要耗费更多能量来完成。
（4）非均匀分簇算法要求网络中传感器节点最好是均匀散布的，假如在接近sink的区域中传感器节点散布的密度很大，而在远离sink的区域中传感器节点的散布密度很小，那么接近sink的簇头依然会构成“热区”。这就需求有更好的协议来处理这样的问题。
（5）大都协议在考虑传感器节点失效退出网络或许有新的节点参加网路时，网络的拓扑改变选用的方法都是从头分簇。假如参加网络的节点很少，从头分簇糟蹋的能量会很大，这就需求协议具有很高的容错性来应对网络的拓扑改变。
（6）跟着网络规划越来越大，现阶段的算法底子不能满意超大规划网络的要求，就需求提出一种多层分簇算法。在多层分簇算法中，假如层数许多，则或许会有一些节点在初始化阶段就现已把能量用完了；假如层数很少，则底子不能表现多层分簇算法的优越性。所以在运用分层算法时，需求考虑层数为多少时才是最合适的。
跟着WSN路由技能的开展，会有越来越多的新算法被提出，新算法应该能够更好地应对簇头的负载平衡，尽量减小在簇的构成阶段因为拓扑而形成的能量糟蹋。总归，WSN路由技能的研讨离不开负载平衡、能量高效、网络寿数等热点问题。
参考文献
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［2］ 郭前岗，周德祥，周西峰.LEACH路由协议最优簇头数核算方法［J］。微型机与使用，2013，32（3）：61-66.
［3］ HEINZELMAN W R， CHANDRAKASAN A， BALAKRISH-NAN H［C］。 Energy-Efficient Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks，2000:3005-3014.
［4］ 刘军，李岩，齐华。依据NS2的无线传感器网络LEACH协议的改善与仿真［J］。 电子技能使用，2012，38（2）：21-27.
［5］ Li Chengfa，Ye Mao，Chen Guihai，et al. An energy-efficientunequal clustering mechanism for wireless sensor networks［C］.IEEE International Conference on Mobille Adhoc and Sen-sor Systems Conference， 2005:597-604.
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［7］ 蒋畅江，石为人，唐贤伦，等。能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议［J］。软件学报，2012，23（5）：1222-1232.
