無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性計(jì)算及路由研究的綜述報(bào)告

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性計(jì)算及路由研究的綜述報(bào)告無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是一種新興的網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)許多分散的傳感節(jié)點(diǎn)來(lái)收集數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備或數(shù)據(jù)處理中心。盡管WSN已經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、物流和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但是由于傳輸媒介無(wú)線傳輸?shù)奶厥庑再|(zhì)，WSN在數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃匝芯可厦媾R許多挑戰(zhàn)和難題。本文主要就無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性計(jì)算及路由研究進(jìn)行一些綜述。一、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性計(jì)算1.可靠性定義可靠性是指無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)成功完成計(jì)算和通信任務(wù)的概率。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，可靠性通常包括數(shù)據(jù)傳輸可靠性和節(jié)點(diǎn)運(yùn)行可靠性兩個(gè)方面。2.可靠性影響因素?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可靠性主要受以下因素影響：（1）傳輸距離：傳輸距離越遠(yuǎn)，信號(hào)傳輸?shù)膿p失也就越大，從而導(dǎo)致可靠性的下降。（2）信噪比：信噪比越小，接收端的信號(hào)質(zhì)量也就越差，從而會(huì)增加錯(cuò)誤的發(fā)生率。（3）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、聯(lián)通性和分布會(huì)影響到信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，從而也會(huì)影響到可靠性。（4）能耗：節(jié)點(diǎn)的電力消耗會(huì)影響到節(jié)點(diǎn)的工作效率和穩(wěn)定性，從而也會(huì)影響到可靠性。3.可靠性計(jì)算在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，常用的可靠性計(jì)算方法有概率分析法和仿真模擬法。（1）概率分析法概率分析法是根據(jù)各個(gè)因素的概率分布函數(shù)推算出網(wǎng)絡(luò)的可靠性。其中，可靠性一般是指網(wǎng)絡(luò)成功完成任務(wù)的概率。概率分析法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量小，但是需要根據(jù)具體場(chǎng)景進(jìn)行分析計(jì)算。（2）仿真模擬法仿真模擬法是通過(guò)一定模型來(lái)模擬網(wǎng)絡(luò)的行為，得出網(wǎng)絡(luò)的可靠性評(píng)估結(jié)果。仿真模擬法需要考慮的因素比較全面，但是計(jì)算量比較大。4.可靠性增強(qiáng)方法提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性可以采用以下一些方法：（1）冗余：對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)，以提高傳輸成功率。（2）多路徑傳輸：通過(guò)多條路徑將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)，可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。?）重傳機(jī)制：當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸失敗時(shí)，采用重傳機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β?。二、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由研究1.路由技術(shù)分類無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)通常可以分為以下四類：（1）平面路由：將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化為平面圖，然后采用平面圖算法進(jìn)行路由。（2）分層路由：按照節(jié)點(diǎn)的作用將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為不同層次，并將不同層次之間的通信進(jìn)行統(tǒng)一管理。（3）基于位置的路由：利用節(jié)點(diǎn)的物理位置和距離信息進(jìn)行路由選擇。（4）功率控制路由：根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離、能耗等信息進(jìn)行功率控制，并選擇相應(yīng)的跳數(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸路由。2.常用路由協(xié)議無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議有很多，包括LEACH、TEEFT、SPIN、GAF等等。其中，LEACH協(xié)議是一種典型的分簇協(xié)議，TEEFT協(xié)議是一種基于能量的交通預(yù)測(cè)算法，SPIN協(xié)議是一種基于事件驅(qū)動(dòng)的協(xié)議，GAF協(xié)議是一種基于地理位置信息的路由協(xié)議?？偨Y(jié)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中，可靠性和路由算法是兩個(gè)重要的研究方向。可靠性的提升需要考慮網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信噪比、能耗等多方面因素。而路由算法則需要根據(jù)具體