无线传感器网络技术帮助监测森林火灾
1.2 路由协议
路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点，它主要包括两个方面的功能：寻找源节点和目的节点间的优化路径，将数据分组沿着优化路径正确转发。在无线传感器网络中，节点能量有限且一般没有能量补充，因此路由协议需要高效利用能量，同时，传感器网络节点数目往往很大。节点只能获取局部拓扑结构信息，路由协议要能在局部网络信息的基础上选择合适的路径。传感器网络具有很强的应用相关性，不同应用中的路由协议可能相差很大，没有一个通用的路由协议。此外，传感器网络的路由机制还经常与数据融合技术联系在一起，通过减少通信量而节省能量。因此，传统无线网络的路由协议不适应于无线传感器网络。相对于传统无线通讯网络而言，传统无线通讯网络研究的重点放在无线通讯的服务质量（Qos）上，而无线传感器节点是随机分布，电池供电，因此目前无线传感器网络路由协议的研究重点是放在如何提高能量效率上，当前流行的几个无线传感器网络的路由协议有：泛洪协议、Gossiping协议、SPIN协议、定向扩散（DirectedDi舶sion）协议、LEACH协议等闭。
1.3 无线传感器网络管理技术
在传感器网络中，传感器节点是体积微小的嵌入式设备，采用能量有限的电池供电，它的计算能力和通信能力十分有限，所以除了要设计能量高效的MAC协议、路由协议以及应用层协议之外，还要设计优化的网络拓扑控制机制。对于自组织的无线传感器网络而言，网络拓扑结构控制对网络性能影响很大。良好的拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率，为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面提供基础，有利于延长整个网络的生存时间。所以，拓扑控制是传感器网络中的一个基本问题。
传感器网络拓扑控制主要研究的问题是：在满足网络覆盖度和连通度的前提下，通过功率控制和骨干网节点选择，剔除节点之间不必要的通信链路，形成一个数据转发的优化网络结构。具体地讲，传感器网络中的拓扑控制按照研究方向可以分为两类：节点功率控制和层次型拓扑结构组织。功率控制机制调节网络中每个节点的发射功率，在满足网络连通度的前提下，均衡节点的单跳可达邻居数目。层次型拓扑结构控制利用分簇机制，让一些节点作为簇头节点，由簇头节点形成一个处理并转发数据的骨干网，其他非骨干网节点可以暂时关闭通信模块，进入休眠状态以节省能量。现在的拓扑控制研究的发展趋势是以实际应用为背景，多种机制结合使用，强调网络拓扑控制的自适应性和鲁棒性，在保证网络连通性和覆盖性的前提下，提高网络通信的效率，最大限度地节省能量来延长整个网络的生存时间。考虑到不同的应用背景各有特点和网络生存时间，一般都会综合使用拓扑控制。
2 系统设计方案
整个系统由若干无线传感器节点、基站和用户等组成，如图2所示。
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