无线传感器网络多径路由协议综述

第２８卷　第２２期　Ｖｏ１．２８　ＮＯ．２２　计算机工程与设计　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　２００７年１１月　ＮＯＶ．２００７　无线传感器网络多径路由协议综述　张晶晶，　何荣希，　陈玉飞　（大连海事大学信息工程学院，辽宁大连１１６０２６）　摘　要：由于无线传感器网络不同于传统的自组织网络，已有自组织网络路由协议不能有效应用于传感器网络中。文献中已　提出不少无线传感器网络路由协议，但这些协议大多针对单路径情况。当链路失效时，单径路由协议需要重新发现新的路　由，从而会对传输延时，能耗和可靠性带来较大影响。采用多径路由协议可弥补单径路由协议的不足，有利于提高数据传辅　的可靠性和实现负载平衡。通过对目前文献中几种典型的多径路由协议的分析和比较，指出进一步研究中值得关注的问题。　关键词：无线传感器网络；路由协议；多径；可靠性；负载平衡　中图法分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００．７０２４（２００７）２２．５４１７．０３　Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ＺＨＡＮＧ　Ｊｉｎｇ－ｊｉｎｇ，ＨＥ　Ｒｏｎｇ—ｘｉ，　ＣＨＥＮ　Ｙｕ—ｆｅｉ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉｎ　１ａ　１　６０２６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＷＳＮｓ）ａｒｅ　ｏｂｖｆｏｕｓｌｙ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ａｄ　Ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＳＯ　ｔｈｅ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｆｏｒ　ａｄ　ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　Ｃａｌｌ’ｔ　ｂｅ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ＷＳＮｓ．Ａ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｏｒ　ＷＳＮｓ　ｒｅ－　ｃｅｎｔｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｗｈｅｎ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｈｅ　ｗｉｔｒｅｌｅｓｓ　ｌｉｎｋｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄ　ｐａｔｈ　ｉｓ　ｆａｉｌｕｒｅ，ｔｈｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐａｔｈ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｈａｖｅ　ｔｏ　ｄｉｓｃｏｖｅｒ　ａ　ｎｅｗ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐａｔｈ　ａｇａｉｎ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ　ｈａｓ　ａ　ｎｅｇａｔｉｖｅ　ｎｆｌｉｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｌａｙ，ｅｎｅｒｇｙ－ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｈ　ｔｔｈｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ｍｕｌｔｉ－ｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ａｒｅ　ｍｏｒｅ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ　ｔｏ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｌｏａｄ　ｂａｌｎｃｉａｎｇ．　Ｓｅｖｅｒａｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｏｆｐｒｏｐｏｓｅｄ　ＷＳＮｓ　ａｒｅ　ｎａｌａｙｚｅｄ　ｎｄ　ｃｏｍｐａａｒｅｄ　ａｎｄ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｆｕ－　ｎｌｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅ　ａｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ；　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ｍｕｌｔｉｐａｔｈ；　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｙ；ｌｏａｄ　ｂａｌｔｎｃｉｎｇ　ａ０引　言　作为一种新型的无线自组网络，传感器网络与传统的移　动自组织网络（ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＭＡＮＥＴｓ）有着明显的　数据传输的可靠性造成较大影响。目前文献中主要的单径路　由协议有Ｇｏｓｓｉｐｉｎｇ【ｌｌ、ＧＰＳＲ【２ｌ、ＬＥＡＣＨ【３ｌ、ＰＥＧＡＳＩＳ［４１、ＴＥＥＮ【５】、　ＴＴＤＤ［６）．ＴｉｎｙＯＳＢｅａｃｏｎｉｎｇ　等。针对单径路由的不足，文献中　提出多径路由协议，可降低路由请求的频率和数据等待延时，　从而可以有提高数据传输的可靠性，并且有利于实现负载平衡。　很多年前，文献中就提出针对有线网络的多径路由协议，　差异，主要体现在：（￣）ＷＳＮｓ节点基本静止，其数据包较小，因　而导致传输能量开销更大；（￣）ＷＳＮｓ节点电源能量有限，而且　一般不可更新：③ＷＳＮｓ节点的通信、存储空间和计算能力有　限；＠ＷＳＮｓ节点数量更大，分布范围更广，因而节点没有统一　但是，直到最近几年才将多径路由应用到无线传感器网络中。　研究表明：多径路由在有效使用带宽、增加传输可靠性和容错　性方面是显著的。多径路由协议通过在源节点与目的节点之　间建立多条路径，要求更多的节点来承担路由任务。它通过　选用多条好的路径取代单条最好的路径来传输数据，从而可　以提高传输可靠性和实现负载均衡。多径路由可以分为两　编址。这些差异使得ＭＡＮＥＴｓ路由协议不适合直接运用到　ｗＳＮｓ中，需要结合ｗＳＮｓ的特点对其进行改进，提出新的路　由协议。　根据数据传输过程使用路径的多少，ＷＳＮｓ路由协议可　以分为单径路由协议和多径路由协议。单径路由算法简单，　数据通信量少，有利于节省节点能量和节约节点存储空间，但　类：①同一时刻仅使用单条最佳路径，将数据从源节点传输到　目的节点。当这条路径失效时，才使用其它备用路径来传输　是其容错性和健壮性差。当由于自然或人为原因，某个节点　或某个区域中的节点失效导致链路断开时，单径路由协议需　要重新发现新的路由，这将对网络的传输延时、节点能耗以及　收稿日期：２００６－１２—１６　Ｅ－ｍａｉｌ：　０８２１＠１６３．ｔｏｍ　数据，我们称之为备用多路径；②同一时刻可以使用多条路径　将数据由源节点传输到目的节点，我们称之为并行多路径。下　面我们将对上述两类多径路由协议分别讨论。　基金项目：辽宁省教育厅科学研究计划基金项目（２００４００７０）；辽宁省交通安全与通信技术重点实验室基金项目（辽科发（２００５）３６号）。　作者简介：张晶晶（１９８２－－），男，江苏启东人，硕士研究生，研究方向为无线传感器网；　何荣希（１９７１一），男，四川南充人，博士，教授，研　究方向为光网络和无线网络；　陈玉飞（１９８２一），男，江苏镇江人，硕士研究生，研究方向为信道编丹。　・——５４１７・——　维普资讯 http://www.cqvip.com １备用多路径　ＨＲＥＥＭＲ（ｈｉｇｈｌｙ—ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ，ｅｎｅｒｇｙ－ｅｉｃｆｉｎｔｅ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ）　是在定向扩散（ｄｉｒｅｃｔｅｄ　ｄｉｆｕｓｉｏｎ，ＤＤ）　路由机制的基础上提出　的，其目的是通过维护多条可用路径来实现能源有效的故障　恢复，从而提高路由的可靠性。它采用与ＤＤ相同的本地化　少通信流量和能量损耗。另外，ＭＤＲ允许数据源沿着多条不　同的路径发送数据包，提高了数据传输的可靠性。　ＭＤＲ协议多路径建立包括路由请求和路由答复两个过　程。数据源先发送路由请求，向邻居节点ｆｌｏｏｄｉｎｇ短信息，其　数据包包括数据源ＩＤ、目的节点ＩＤ、请求ＩＤ。当汇聚节点收　到该信息后马上向转发该路由请求消息邻节点返回路由答复　算法来建立源节点与汇聚节点之间的最优路径，该路径作为　主路径，同时为了保障在主路径失效时仍能正常传输数据，该　协议构建了多条与主路径不相交或部分相交的冗余路径。一　旦发现主路径失效，就可以使用冗余路径来传输数据。　ＨＲＥＥＭＲ协议提出了不相交多路径和缠绕多路径两种不　信息，并且在数据包域中增加了一个跳数项，用来指示到目前　为止它传播的跳数。每个节点收到路由答复后增加一跳继续　转发给相应邻节点直至到达数据源。它的建立过程如图２所　示。多路径建立后，发送端采用前向纠错编码（ｆｏｒｗａｒｄ　ｅｒｒｏｒ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ　ｃｏｄｅｓ，ＦＥＣ）将源数据分裂成ｎ个子数据包在ｎ条路　同的机制，分别讨论如下：　（１）不相交多路径：是指ＤＤ在产生最优路径的同时也产　生多条冗余路径，且它们完全不相交。在汇聚节点发送增强　消息建立主路径Ｐ后，汇聚节点发送次优路径增强消息给次　优节点Ａ，节点Ａ选择最优节点Ｂ把次优路径增强消息传递　下去。如果节点Ｂ已经在主路径Ｐ上，则节点Ｂ返回一个负　加强信息给节点Ａ，否则节点Ｂ继续传递次优路径增强消息，　直到源节点接收到该增强消息而构造出此次优路径。重复上　述过程，可找出多条冗余路径，这些冗余路径都是以低速率传　输数据，以保证冗余路径都处于活动状态。一旦发现最优路径　失效，节点可以快速增强其中一条冗余路径作为主路径，而不需　要对整个网络泛洪发现。不相交多路径的建立过程如图１所示。　汇　汇聚点。．０　源　≤　覆翥嚣　０　ｏ　（ａ）低速率样本　（ｂ）主路径Ｐ　０　０Ａ　汇劝　【ｄ）冗余路径　（ｅ）中止请求　图１　不相交多路径　（２）缠绕多路径：缠绕概念来自于地质学上的辫状水系，表　示由许多汊流构成的水流交错、形似发辫的水系。缠绕多路　径允许主路径和冗余路径部分相交，与不相交多路径相比，可　以减少维持冗余路径的数量，节省了能量消耗。缠绕多路径　在建立主路径后，汇聚节点发送次优路径增强消息给次优节点　Ａ，次优节点Ａ再寻找其最优节点Ｂ，如果节点Ｂ已经在主路径　上，则停止传播，否则继续向最优节点传播，直到与主路径相交。　ＨＲＥＥＭＲ路由协议实现了能源有效的故障恢复，提高了　数据传输的可靠性，大大降低了因链路失效后重新发现新的　路由路径所带来的网络延时和能耗。　２并行多路径　２．１　ＭＤＲ协议　ＭＤＲ（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｏｎ．ｄｅｍａｎｄ　ｒｏｕｔｉｎｇ）是欧洲ＥＹＥＳ工程　（ＩＳＴ－２００１．３４７３４）关于自组织和合作能源有效传感器网络的一　部分，是一种按需路由的多径路由协议，仅在源节点与汇聚节　点之间有数据包传输才进行路由发现，建立新路径，从而可减　一５４１８一　径上传输，并且子数据包间增加了一定冗余，在汇聚点只需要　ｋ个子数据包（ｋ＜ｎ）就可重建原数据包　“。　ｎ—ｌ　ｎ＋ｌ　邻节点列表　邻节点列表　图２　ＭＤＲ协议　健壮性是ＭＤＲ的主要特点，即使在网络拓扑频繁变化的　情况下，ＭＤＲ依然能可靠地传输数据。另外，由于发送端将　源数据分裂成有冗余的子数据包后传输，这相对于发送相同　的数据包副本减少了网络数据流量，因而平衡了网络的数据　流量和可靠性，相应也提高了网络的安全性。　２．２　Ｈ．ＳＰＲＥＡＤ协议　０　Ｈ．ＳＰＲＥＡＤ（ｈｙｂｒｉｄ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｓｃｈｅｍｅ）基于分布式Ｎ．ｔｏ．１多　径发现协议，它可以发现从每个传感器节点到汇聚节点的多　条不相交的路径，并且采用混合多径数据收集机制。Ｎ．ｔｏ．１多　径路由发现包括分支感知泛洪和泛洪多径扩展两个过程。第　一阶段，汇聚节点先通过泛洪机制（不同于ＴｉｎｙＯＳＢｅａｃｏｎｉｎｇ　）　广播含有数据类型（ｍｔｙｐｅ）、当前路由更新序列号（ｍｉｄ）、发送信　息节点标识符（ｎｉｄ）、接近汇聚节点分支标识符（ｂｉｄ）、路径（ｐａｔｈ）　和路径代价（ｃｓｔ）的路由消息，从而建立汇聚节点到各节点间的　生成树。其基本原理为：当某节点Ｚ从邻节点接收到相同路　由消息（通过相同的ｍｉｄ来判别），立刻检查信息的内容并对邻　节点标号。如果该路由消息与节点Ｚ有相同的ｂｉｄ，根据路由　信息中的ｐａｔｈ将该邻节点标为ｃｈｉｌｄ或ｓｉｂｌｉｎｇ；如果不是，则该　路由信息判别为来自另外一个分支，ｚ会将该邻节点标为ＣＯＵ－　ｓｉｎ，同时，节点ｚ维持一个冗余路径集Ｑ：。一旦从ｃｏｕｓｉｎ节点　收到消息，节点ｚ立刻检查消息中ｐａｔｈ项。如果新的路径ｑ＝　ｐａｔｈ＋（ｚ）和主路径Ｐ不相交，并且与集合Ｑ：中的冗余路径相比　有较低的ｃｓｔ，则新路径ｑ写入集合Ｑ　中，同时将与　共享相同　节点的路径，并将代价相对于ｑ高的路径从Ｑ：中去掉。上述　过程将一直重复到该消息到达分支叶节点终止。由于任何节　点到汇聚节点的不相交路径最大数受到分支数量的限制，第　二个阶段目的是在更多的信息交换下使每个节点获得更多不　相交路径。除了数据类型不同外（设置为ＲＡＬＴ，表示冗余，第　一阶段设置为ＲＰＲＩ，表示最优），每个节点发送的数据包格式　维普资讯 http://www.cqvip.com 与第一阶段相同。如果节点ｚ收到的冗余信息｛ＲＡ　ｍｉｄ，ｎｉｄ，　ｂｉｄ，ｃｓｔｐａｔｈ｝是来自母节点（ｐａｒｅｎｔ），它将忽略，否则它将检查该　节点是否已经在该信息路径中存在。如果不存在，则节点ｚ得　点能量有限性特点，注重能量使用效率问题，其路由协议的优　化主要有数据命名机制、数据融合机制、局部协商技术、休眠　技术、多路径技术和自适应技术。本文主要对ＷＳＮｓ的多径　路由技术做了一些探讨，分析、比较了几种典型的多径路由协　到一条新的路径ｑ＝ｐａｔｈ＋（ｚ）。同样，如果新路径ｑ代价较低，　并与冗余路径集Ｏ　任何其它路径不相交，则新路径ｑ写入集　合Ｑ　中，同时节点Ｚ将Ｑ　中代价较高以及与ｑ相交的路径去　议。多路径技术的本质是使用高内存复杂度换取通信复杂度，　它降低了路由请求的频率和数据等待延时，提高数据传输速　率和网络可靠性，并且通过对数据源进行编码有效提高网络　的安全性，但替换路径或并发路径的维护会带来额外的开销。　除。此时冗余信息格式为｛ＲＡＬＴ，ｍｉｄ，Ｚ，ｑ．ｂｉｄ，ｑ．ｃｓｔ，ｑｊ，并向邻居　节点广播。冗余消息在没有新的不相交的路径加入到任何路　径集合终止。它的建立过程如图３所示。　４结束语　目前ＷＳＮｓ多路径技术仍处于初级阶段，有很多问题有　待进一步研究。比如数据源报文分割编码问题，报文通过不　同路径到达汇聚点出现的报文乱序现象，在汇聚点对报文的　分组重装问题，支持ＱｏＳ的多径路由协议，多径路由协议的安　全和认证机制以及为优化传输路径、延长网络寿命而将多径　路由与层次型路由协议结合问题等。　图３简单的泛洪多径扩展　该协议数据源发送的数据同ＳＰＲＥＡＤ“　类似，其基本思想　如图４所示。首先使用门限隐秘共享编码机制将数据分裂成　有冗余的Ｎ个子数据包，然后沿着Ｎ条路径传输，在汇聚节点　将根据接收到的Ｔ（Ｔ＜Ｎ）个子数据包重建原数据包，如果接收　到数据包小于Ｔ将无法重建原数据包。　参考文献：　［１］Ｈａｓｓ　Ｚ，Ｈａｌｐｅｒｎ　Ｊ，Ｌｉ　Ｌ．Ｇｏｓｓｉｐ－ｂａｓｅｄ　Ａｄ　Ｈｏｃ　ｒｏｕｔｉｎｇ［Ｊ］．ＩＥＥＥ／　ＡＣＭ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，２００６，１４（３）：４７９－４９１．　［２］　Ｋａｒｐ　Ｂ，Ｋｕｎｇ　Ｈ　Ｔ．ＧＰＳＲ：Ｇｒｅｅｄｙ　ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ　ｓｔａｔｅｌｅｓｓ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｃ］．Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ＭｏｂｉＣｏｍ．Ｂｏｓｔｏｎ：ＡＣＭ　Ｐｒｅｓｓ，　２０００：２４３－２５４．　［３］Ｈｅｉｎｚｅｌｍａｎ　Ｗ，Ｃｈａｎｄｒａｋａｓａｎ　Ａ，Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ　Ｈ．Ｅｎｅｒｇｙ－ｅｆｉ－ｆ　ｃｉｅｎｔ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｐｒｏｃ　ｏｆｌＣＳＳ，２０００，７（５）：３００５－３０１４．　［４］Ｌｉｎｄｓｅｙ　Ｓ，Ｒａｇｈａｖｅｎｄｒａ　Ｃ．ＰＥＧＡＳＩＳ：Ｐｏｗｅｒ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　ｉｎ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｐｒｏｃ　ｏｆｌＥＥＥ　ＡＣ，２００２，３：ｌ　１２５－　图４　ＳＰＲＥＡＤ的基本思想　ＩＩ３Ｏ．　Ｈ．ＳＰＲＥＡＤ分布式Ｎ－ｔｏ－ｌ多径发现路由协议有利于提高　［５］　Ｍａｎｊｅｓｈｗａｒ　Ａ，Ａｇｒａｗａｌ　Ｄ．ＴＥＥＮ：Ａ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｏｒｆ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｅｆｉ－ｆ　ｃｉｅｎｃｙ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｃ］．Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｓｔ　Ｉｎｔｅｒｎａ－　ｔｉｏｎａｌ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　Ｐａｒａｌｌｅｌ　ａｎｄ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｉｓｓｕｅｓ　ｉｎ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ａｎｄ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｓａｎ　Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ：ＩＥＥＥ　数据传输有效性，并且其混合数据收集机制有利于可靠和安　全地收集数据。　３协议比较与结束语　针对网络中节点易失效特点，采用多径机制可以较好地　利用网络拓扑信息，减少重新发现路由的次数，从而可以降低　路由开销，同时还可以利用主路径／备用路径或多条路径同时　传输数据。研究表明：多径路由协议可以降低路由请求的频　率、数据等待延时和能耗，提高数据传输的可靠性。表ｌ对　ＨＲＥＥＭＲ、ＭＤＲ、Ｈ．ＳＰＲＥＡＤ这３种典型多径路由协议进行比较。　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００　１：２００９－２０　１　５．　［６］　Ｙｅ　Ｆ，Ｌｕｏ　Ｈ，Ｃｈｅｎｇ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｔｗｏ－ｔｉｅｒ　ｄａｔａ　ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｏｒ　ｌｆａｒｇｅ．ｓｃａｌｅ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｆ］．Ｐｒｏｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　８ｔｈ　Ａｎ－　ｎｕａｌ　Ｉｎｔ’ｌ　Ｃｏｎｆ　ｏｎ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：ＡＣＭ　Ｐｒｅｓｓ，２００２：１４８－１５９．　［７］　ＫａｒｌｏｆＷ，Ｗａｇｎｅｒ　Ｄ．Ｓｅｃｕｒｅ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ：　Ａａａｃｋｓ　ａｎｄ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｅｌｓｅｖｉｅｒ＇ｓ　Ａｄ　Ｈｏｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｉｓｓｕｅ　ｏｎ　Ｓｅｎｓｏｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏ－　在ＷＳＮｓ中，由于节点易失效、网络拓扑结构易变、网络　资源和处理能力有限，路由成为其研究的热点和难点。而理　想的无线传感器网络路由协议，在设计上首先应充分考虑节　ｔｏｃｏｌｓ，２００３，１（２－３）：２９３－３１５．　［８］　Ｇａｎｅｓａｎ　Ｄ，Ｇｏｖｉｎｄａｎ　Ｒ，Ｓｈｅｎｋｅｒ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．ｆ｛ｊｇｈｌｙ－ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ，ｅｎｅｒｇｙ－　ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｒｅｖｉｅｗ，２００１，５　表１典型多径路由协议比较　路由　路由选择　多路径方式　可靠性　安全性　新增　方式　标准　拓扑　（４）：１０．２４．　开销　适应性　［９］　Ｉｎｔａｎａｇｏｎｗｉｗａｔ　Ｃ，Ｇｏｖｉｎｄａｎ　Ｒ，Ｅｓｔｒｉｎ　Ｄ，ｅｔ　ａ１．Ｄｉｒｅｃｔｅｄ　ｄｉｆ－　ｆｕｓｉｏｎ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ［Ｊ］＿ＩＥＥＥ／ＡＣＭ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，２００３，１ｌ（１）：２－１６．　ＨＲＥＥＭＲ　按需　最短路径　备用多路径　较好　ＭＤＲ　按需　最短路径　并行多路径　较好　一般　较好　较好　较小　一般　一般　较好　良好　良好　Ｈ．ＳＰＲＥＡＤ　按需　最小代价　并行多路径　较好　（下转第５４２２页）　一５４ｌ９一　维普资讯 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Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｐｒｏｐｓ＝Ｓｙｓｔｅｍ．ｇｅｔＰｒｏｐｅｔｒｉｅｓ０；　ｐｒｏｐｓ．ｐｕｔ（”ｍａｆ．ｐｏｒｔ”，ｐｏｒｔ）；／／设置ＡｇｌｅｔＣｏｎｔｅｘｔ使用的　端口号　＜／ｐｒｏｐｅｒｔｙ＞　＜／ｂｅａｎ＞　在Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｅｒ需要访问ＲＭＩ服务时，通过一个代理Ｂｅａｎ，　并告知服务的ＵＲＬ、代理接口即可。下面是Ｗｅｂ　Ｓｅｖｅｒ（ｒ客户　端）的Ｓｐｒｉｎｇ配置文件：　＜ｂｅａｎ　ｉｄ　”ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｘｙ”ｃｌａｓｓ＝”ｏｒｇ．ｓｐｒｉｎｇｆｒａｍｅｗｏｒｋ．ｒｅ—　ｍｏｔｉｎｇ．ｒｍｉ．ＲｍｉＰｒｏｘｙＦａｃｔｏｒｙＢｅａｎ”＞　＜ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｎａｍｅ＝”ｓｅｒｖｉｃｅＵｒｌ”　ｐｒｏｐｓ．ｐｕｔ（”ｍａｆ．ｐｒｏｔｏｃｏｌＩＩ＇１ａｔｐ”）：／／设置传输协议…．　／／创建并启动Ａｇｅｎｔ系统　ＡｇｌｅｔＲｕｎｔｉｍｅ　ｒｕｎｔｉｍｅ＝ＡｇｌｅｔＲｕｎｔｉｍｅ．ｉｎｉｔ（ｎｕｌ１）；　Ｏｂｊｅｃｔ　ｏｂｊ＝ｒｕｎｔｉｍｅ．ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅＯｗｎｅｒ（ｕｓｅｒＮａｍｅ，ｐａｓｓ—　ｗｏｒｄ）；　ｉｆ（ｏｂｊ＝＝ｎｕｌ１）｛　ｔｈｒｏｗ　ｎｅｗ　Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ（”Ｕｓｅｒ　ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ　ｆａｉｌｅｄ．＂）；　｝　ＭＡＦＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ　ｍａｆｓｙｓｔｅｍ＝ｎｅｗ　ＭＡＦＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ＜ｖａｌｕｅ＞ｒｍｉ：／／ｌｏｃａｌｈｏｓｔ／ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｉｃｅ＜／ｖａｌｕｅ＞　＜／ｐｒｏｐｅｒｔｙ＞　＜ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｎａｍｅ＝”ｓｅｒｖｉｃｅｌｎｔｅｒｆａｃｅ”　＜ｖａｌｕｅ＞ｃｎ．ｅｄｕ．ｎｗｓｕａｆ．ｒｍｉ．ＩＡｇｌｅｔＳｅｒｖｉｃｅ＜／ｖａｌｕｅ＞　＜／ｐｒｏｐｅｒｔｙ＞　＜／ｂｅａｎ＞　Ａｇｌｅｔｓｌｍｐｌ（ｒｕｎｔｉｍｅ）；　ＭＡＦＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ．ｉｎｉｔＭＡＦＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ（ｍａｆ＿ｓｙｓｔｅｍ，　”ａｔｐ”）：　Ｔａｈｉｔｉ．ｉｎｓｔａｌｌＦａｃｔｏｒｉｅｓ０；　ＭＡＦＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ．ｓｔａｒｔＭＡＦＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ（ｍａＬｓｙｓｔｅｍ，　”ａｔｐ”）：　４结束语　目前，使用ＭＡ技术进行网络管理是研究的热点。在规　模大而复杂的分布式计算环境下，使用ＭＡ技术，可以有效地　／／创建并启动默认ＡｇｌｅｔＣｏｎｔｅｘｔ　ｃｘｔ：ｍｎｔｉｍｅ．ｃｒｅａｔｅＡｇｌｅｔＣｏｎｔｅｘｔ（””）：　ｃｘｔ．ｓｔａｒｔ（）；　增强网络管理的效率和灵活性，减少网络管理流量，缓解网络　通信的瓶颈问题，并且可以很好地解决分布式管理缺乏全局　监控的弊病：同时再利用成熟的Ｗｅｂ技术，使得整个管理系统　具有更大的普遍性和易操作性。　｝　３．２发布和访问远程服务　ＲＭＩ　是从ＪＤＫ１．１开始就出现的ＡＰＩ，它让客户端在使用　远程对象提供的服务时，就如同使用本地对象一样，然而ＲＭＩ　在使用时必须有一连串的手续，操作起来非常繁杂。因此采　用Ｓｐｒｉｎｇ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　简化ＲＭＩ的发布和访问。服务器端通　过一个代理工厂Ｂｅａｎ可以将上面定制的Ａｇｌｅｔ　Ｓｅｒｖｅｒ发布为　参考文献：　［１］　Ｍａｎｉ　Ｓｕｂｒａｍａｎｉａｍ．网络管理［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３：　３１—３８．　【２】　张云勇．移动Ａｇｎｅｔ技术［｝　．北京：清华大学出版社，２００３：　４４＿４６．　个远程服务，下面是将ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｅｒ发布为ＲＭＩ服务的Ｓｐｒｉｎｇ　＜ｂｅａｎ　ｉｄ　”ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｅｒ”ｃｌａｓｓ＝”ｃｎ．ｅｄｕ．ｎｗｓｕａｆ．ｒｍｉ．ＡｇｌｅｔＳｅｒ－　［３］Ｌｕｃａ　Ｆｅｒｒａｒｉ．Ｔｈｅ　ａｇｌｅｔｓ　２．０．２　ｕｓｅｒ＇ｓ　ｍａｎｕａｌ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ａｇ—　ｌｅｔｓ．ｓｏｕｒｃｅｆｏｒｇｅ．ｎｅｔ／，２００４．　配置文件：　［４］　张普含，孙玉芳．一种基于移动代理的网络管理系统及性能分　析［Ｊ］．软件学报，２００２，１３（１　１）：２０９０．２０９８．　［５］　ＡｄｖｅｎｔＮｅｔ．ＡｄｖｅｎｔＮｅｔ　ＳＮＭＰ　ＡＰＩ　ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ［ＥＢ／０Ｌ］．　ｈａｐ：ｌ／ｗｗｗ．ａｄｖｅｎｔｎｅｔ．ｃｏｒｎ／，２００６．　ｖｅｒ”　＜ｂｅａｎ　ｉｄ＝”ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｉｃｅＥｘｐｏｒｔｅｒ”ｃｌａｓｓ＝”ｏｒｇ．ｓｐｒｉｎｇｆｒａｍｅｗｏｒｋ．　ｒｅｍｏｔｉｎｇ．ｒｍｉ．ＲｍｉＳｅｒｖｉｃｅＥｘｐｏｒｔｅｒ”＞　＜ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｎａｍｅ＝”ｓｅｒｖｉｃｅＮａｍｅ”＞＜ｖａｌｕｅ＞ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｉｃｅ＜／ｖａｌｕｅ＞　／ｐｒｏｐｅｒｔ＜ｙ＞　［６］Ｐａｕｌ　Ｊ　Ｐｅ￣ｏｎｅ．Ｊ２ＥＥ构建企业系统．专家级解决方案［Ｍ］　Ｅ京：　清华大学出版社，２００１：３２９—３３３．　＜ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｎａｍｅ　”ｓｅｒｖｉｃｅ”＞＜ｒｅｆ　ｂｅａｎ＝”ＡｇｌｅｔＳｅｒｖｅｒ”　＜／ｐｒｏｐｅｒｔｙ＞　＜ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｎａｍｅ　”ｓｅｒｖｉｃｅｌｎｔｅｒｆａｃｅ”＞　＜ｖａｌｕｅ＞ｃｎ．ｅｄｕ．ｎｗｓｕａｆ．ｒｍｉ．ＩＡｇｌｅｔＳｅｒｖｅｒ＜／ｖａｌｕｅ＞　［７］　ＲｏｄＪｏｈｎｓｏｎ，ＪｕｅｒｇｅｎＨｏｅｌｌｅｒ．Ｓｐｒｉｎｇ框架高级编程［Ｍ］．北京：机　械工业出版社，２００６：２４２—２４７．　［８］　林信良．Ｓｐｒｉｎｇ技术手册［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００６：　３１６—３２０．　（上接第５４１９页）　［１０］Ｄｕｌｍａｎ　Ｓ，Ｗｕ　Ｊ，Ｈａｖｉｎｇａ　ＲＡｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｍ］．Ｐｉｓａ，Ｉｔａｌｙ：ＩＥＥＥ　Ｉｎ—　ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，　２００３．　ｌｉｙｔ　ｉｎ　ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｃ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　ＩＮＦＯＣＯＭ，２００４，７（４）：　２４Ｏ４—２４１３．　Ｗ．Ａｎ　ｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　Ｎ・・ｔｏ・・１　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　［１３］　Ｌｏｕ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｒ］．ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ—Ｈｏｃ　ａｎｄ　Ｓｅｎｓｏｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００５．　［１　１］Ｄｕｌｍａｎ　Ｓ，Ｎｉｅｂｅｒｇ　Ｔ，Ｗｕ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｔｒａｄｅ—ｏｆｆ　ｂｅｗｅｅｔｎ　ｔｒａｆｉｃｆ　ｏｖｅｒ－　ｈｅａｄ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｍｕｔｉｎｇ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔ—　［１４］　Ｌｏｕ、　Ｈ—ＳＰＲＥＡＤ：Ａ　ｈｙｂｒｉｄ　ｍｕｌｔｉｐａｔｈ　ｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　ｓｅｃｕｒｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｄａｔａ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎ．　ｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，５５（４）：１３２０—１３３０．　ｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＷＣＮＣ／ＩＥＥＥ，２００３，ｌ６（３）：１９１８—１９２２．　［１　２］Ｌｏｕ　Ｗ，Ｚｈａｎｇ　Ｙ，Ｆａｎｇ　Ｙ．ＳＰＲＥＡＤ：Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｄａｔａ　ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａ一　——５４２２——