（电路与系统专业论文）基于数据聚合的无线传感器网络分簇协议.pdf

原创性声明 l i i ifi l r li ii if i llt iti ii y 218 2 615 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 雄 日期：也 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文 论文作者签名 山东大学硕士学位论文 im iii i 目录 摘要：1 a b s t r a c t 3 符号说明5 缩略语7 第一章绪论9 1 1研究背景9 1 2本文的主要工作和组织结构1 0 第二章无线传感器网络概述1 2 2 1 传感器和无线传感器网络1 2 2 1 1 传感器节点结构1 2 2 1t 2 无线传感器网络结构1 2 2 1 3无线传感器网络协议栈1 3 2 2 无线传感器网络的应用1 4 2 3无线传感器网络的关键技术1 6 2 4 无线传感器网络的挑战和约束1 8 2 5 本章小结2 0 第三章无线传感器网络的路由协议2 1 3 1 拓扑控制概述2 l 3 2路由协议概述。2 2 3 2 1路由协议简介2 2 3 2 2路由协议设计要求2 3 3 2 3分簇路由协议的特点及优势2 3 3 3 典型分簇路由协议2 4 3 3 1l e a c h 2 4 3 3 2 g a f 一2 6 3 3 3 t e e n 和a p t e e n 2 7 3 4 数据聚合概述2 8 3 4 1 数据聚合概念及作用2 8 3 4 2数据聚合分类2 9 3 4 3 数据聚合结构3 0 3 4 4 数据聚合时机3 3 3 5 典型数据聚合协议3 4 3 5 1网络层数据聚合3 4 3 5 2m a c 层数据聚合3 5 山东大学硕士学位论文 3 5 3独立的数据聚合机制a i d a 3 6 3 6数据聚合与分簇路由关系3 7 3 7 本章小结。3 7 第四章基于数据聚合的分簇协议3 9 4 1 问题提出3 9 4 2d a c h p 协议系统模型4 0 4 2 1网络模型一4 0 4 2 2 数据聚合模型一4 0 4 2 3 能量模型4 l 4 3d a c h p 协议4 2 4 3 1簇的划分阶段。4 2 4 3 2 簇首选择阶段一4 4 4 3 3重新选举簇首条件4 5 4 3 4簇内动态t d m a 机制4 6 4 3 5基于数据聚合的簇首分组转发机制4 7 4 4 本章小结一5 0 第五章d a c h p 协议仿真与性能分析。5 1 5 1评价指标51 5 2仿真环境一5 2 5 3性能分析5 3 5 1 1簇划分及簇首选举图例5 3 5 1 2网络生命周期分析5 4 5 1 3 簇数目5 5 5 1 4 网络时延5 6 5 1 5 数据聚合比5 7 5 4 本章小结5 8 第六章总结与展望5 9 6 1本文总结5 9 6 2展望一5 9 参考文献6 0 致谢6 3 攻读硕士学位期间发表的学术成果和参与的工程项目6 4 i i 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s c h i n e s ea b s t r a c t l e n g l i s h a b s t | i 。a c t 3 s y m b o ld e s c r i p t i o n 5 a b b r e v i a t i o n 7 c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n 9 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d 9 1 2m a i nw b r ka n dc h a p t e r a r r a n g e m e n t 。1 0 c h a p t e r2 o v e r v i e wo f w i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k s 1 2 2 1s e n s o ra n dw i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k 1 2 2 1 1s t r u c t u r eo f s e n s o r 1 2 2 1 2 a r c h i t e c t u r eo fw s n 1 2 2 1 3p r o t o c o ls t a c ko f w s n 1 3 2 2 a p p l i c a t i o n so f w i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k 1 4 2 3k e vt e c h n o l o g yo f w s n 16 2 4 c h a l l e n g e sf a c e do fw s n 一l8 2 5 s u m m a r y 2 0 c h a p t e r3r o u t i n gp r o t o c o lo f w s n 2 l ：；1i n t r o d u c t i o no f t o p o l o g y 2 1 3 2o v e r v i e wo f r o u t i n gp r o t o c o l 2 2 3 2 1i n t r o d u c t i o no fr o u t i n gp r o t o c o l 2 2 3 2 2 d e s i g nr e q u i r e m e n t so fr o u t i n gp r o t o c o l 2 3 3 2 3c h a r a c t e r i s t i c sa n d a d v a n t a g e so fc l u s t e r i n gr o u t i n gp r o t o c o l 2 3 3 3 t y p i c a lc l u s t e r i n gr o u t i n gp r o t o c o l s 2 4 3 3 1l e a c h 2 4 3 3 2g a f ：1 6 3 3 3t e e na n da p t e e n 2 7 3 4 o v e r v i e wo fd a t aa g g r e g a t i o n 2 8 3 4 1 c o n c e p ta n df u n c t i o no f d a t aa g g r e g a t i o n 2 8 3 4 2 d a t a a g g r e g a t i o nc l a s s i f i c a t i o n 2 9 3 4 3s t r u c t u r eo fd a t aa g g r e g a t i o n 3 0 ：；4 4 d a t a a g g r e g a t i o nt i m e 3 3 ：；5 t y p i c a ld a t aa g g r e g a t i o na g r e e m e n t 3 4 3 5 1 d a t a a g g r e g a t i o no nn e t w o r kl a y e r 3 4 3 5 2 d a t a a g g r e g a t i o no nm a c 3 5 3 5 3a i d a 3 6 3 6d a t aa g g r e g a t i o na n dc l u s t e r i n gr o u t i n g 3 7 ：；7 s u m m a r y 3 7 c h a p t e r4c l u s t e r i n gh i e r a r c h yb a s e do nd a t aa g g r e g a t i o n 3 9 4 。lp r o b l e mp r o p o s e d 3 9 i i i 山东大学硕士学位论文 4 2 s y s t e mm o d e lo fi ) k c h p 4 0 4 2 1n e t w o r km o d e l 4 0 4 2 2d a t aa g g r e g a t i o nm o d e l 4 0 4 2 3 e n e r g ym o d e l 4 1 4 3d a c h p 4 2 4 ：；1d i v i s i o no f c l u s t e r s 4 2 4 3 2c l u s t e r - h c a d ss e l e c t i o n j 和4 4 3 3r e s e l e c t i o no f c l u s t e r - h e a d s 4 5 4 - 3 4d y n a m i c 硼d m ai nc l u s t e r 。4 6 4 3 5p a c k e tf o r w a r d i n gm e c h a n i s mb a s e do nd a t a a g g r e g a t i o n 一4 7 4 4 s u m m a r y 5 0 c h a p t e r5 p r o t o c o ls i m u l a t i o na n dp e r f o r m a n c ea n a l y s i sf o rd a c h p 51 1 ；1 e v a l u a t i n gi n d e x 51 5 2s i m u l a t i o ne n v i r o n m e n t 5 ：2 5 3 p e r f o r m a n c ea n a l y s i s 5 3 5 1 1c l u s t e r sd i v i s i o n 5 3 5 1 2a n a l y s i so fl i f e - t i m e ! ；z i ! ；1 3n u m b e ro f c l u s t e r s 5 5 5 1 4 d e l a yc o m p a r i s o n ! ；6 5 1 5 a n a l y s i so f d a t a a g g r e g a t i o nr a t i o 5 7 5 4 s u m m a r y 5 8 c h a p t e r6c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t ! i 9 6 1c o n c l u s i o n ! ；9 6 2 p r o s p e c t ! i 9 r e f e r e n c e s 6 0 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 3 p a p e r sa n dp r o j e c t s 6 2 i i v 山东大学硕士学位论文 摘要 无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无 线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和 处理网络覆盖区域内感知对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络可广泛 应用于军事国防、城市管理、医疗卫生、环境监测、抢险救灾等诸多领域。传感 器节点的能量有限，传感器网络的寿命有限，因此如何设计高效节能的数据处理 和路由转发协议、建立具有较好的鲁棒性和可扩展性的网络结构是无线传感器网 络技术走向实用的关键问题之一。 路由协议是无线传感器网络研究的核心技术之一，它解决的是数据如何在网络 中进行传输的问题，它的性能与整个网络的性能密切相关。由于传感器节点采用 电池供电，能量十分有限，一旦投放使用，将很难再补充能量，因此如何利用有 限的能量，有效延长网络的生命周期始终是一个关键问题。分簇路由协议通过对 网络进行有效分簇和数据聚合，能够大大减少网络中冗余信息的传递，从而有效 提高网络性能，因此成为目前研究的一个热点。 数据聚合技术是指传感器节点对采集到的或接收到的其它传感器节点发送的 多个数据进行处理，消除冗余信息，将多个分组合并成一个分组，然后向下一跳 转发。数据聚合技术可以减少无线传感器网络中传输的分组数量，减小s i n k 节点 接收到重复分组的概率以及提高监测结果的准确性，具有较好的节能效果。 针对传统的分簇网络缺乏数据聚合优化策略的问题，本文提出了一种基于数 据聚合的分簇协议d a c h p ，包括基于节点密度的分簇算法以及低延时数据聚合算 法。首先，s i n k 节点根据网络密度划分簇，同时簇中间节点当选为中心节点；然 后中心节点依据节点剩余能量及簇内能耗选举簇首；数据传输过程中则采用低延 时数据聚合算法，包括簇内动态t d m a 机制以及基于数据聚合的簇首分组转发机 制。 仿真实验表明d a c h p 协议能够有效均衡节点间丌销，提高能量有效性，降低 网络整体能耗，从而明显提高网络的生命周期；减少传输的数据分组，提高网络 山东大学硕士学位论文 通信效率；r t s c t s 数据转发机制减小了数据回传时延，并具有良好的鲁棒性和 扩展性。 关键词：无线传感器网络；分簇；网络生命周期；低延时；数据聚合 2 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k s ( w s n ) r e f e rt ot h es e l f - o r g a n i z i n gm u l t i - h o pn e t w o r k s i nw h i c ht h em o n i t o r i n ga r e ai sc o m p o s e do fm a n ym i c r o - s e n s o rn o d e sa n df o r m e db y w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ，a i m i n gt oc o l l a b o r a t i v e l yp e r c e i v e ，c o l l e c ta n dd i s p o s et h e i n f o r m a t i o nf r o mt h ep e r c e i v e do b j e c t si nt h en e t w o r ko v e r l a ya r e a , a n dt h e ns e n dt ot h e o b s e r v e r t h e yh a v eb r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t ss u c ha sn a t i o n a ld e f e n s ea n dm i l i t a r y , u r b a nm a n a g e m e n t ，h e a l t hc a r e ，e n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n g ，d i s a s t e rs i t e sa n ds o o n h o w e v e r , t h e r ei se n e r g yl i m i t a t i o no ft h en o d e sa n d s h o r tl i f e t i m eo ft h en e t w o r k s oi t i si m p o r t a n tt od e s i g nar o b u s ta n de x p a n s i b l en e t w o r kw i t hh i g he f f i c i e n ta n dl o w e n e r g yc o n s u m i n gd a t ap r o c e s s i n ga n dp a c k e tr o u t i n gp r o t o c 0 1 r o u t i n gp r o t o c o li so n e o ft h ek e yt e c h n o l o g i e so fw s n ，i tr e s o l v e st h ep r o b l e m t h a th o wt ot r a n s m i td a t ai nt h en e t w o r k ，a n di t sp e r f o r m a n c e sa r ec l o s e l yr e l a t e dt ot h e e n t i r en e t w o r kp e r f o r m a n c e s f o rw s n ，t h ee n e r g yo fs e n s o rn o d e si su s u a l l yl i m i t e d o n c ed e p l o y e d ，t h es m a l ls e n s o rn o d e sa r eu s u a l l yi n a c c e s s i b l e ，a n dt h u sr e p l a c e m e n to r r e p l e n i s ho ft h ee n e r g ys o u r c ei si n f e a s i b l e h e n c e ，h o wt ou s et h el i m i t e de n e r g yt o e f f e c t i v e l yp r o l o n gt h en e t w o r kl i f e t i m ei sak e yi s s u ei nw s n t h r o u g he f f e c t i v e l y c l u s t e r i n ga n dd a t af u s i o no ft h en e t w o r k ，t h ec l u s t e r i n g b a s e dr o u t i n gp r o t o c o lc a n g r e a t l yl e s s e nt h er e d u n d a n tm e s s a g e si nt h en e t w o r k ；t h e r e b ys i g n i f i c a n t l ye x t e n dt h e l i f e t i m eo ft h en e t w o r k ，a n dc o n s e q u e n t l yb e c o m e sah o ts p o ti nt h er e s e a r c ho fw s n d a t aa g g r e g a t i o ni ss u c hak i n d o ft e c h n i q u et h a ts e n s o rn o d e se l i m i n a t et h e r e d u n d a n c yo ft h ed a t as e n s e do rr e c e i v e df r o mo t h e rn o d e ，c o m b i n et h e mi n t oo n e p a c k e ta n d t h e nf o r w a r di tt ot h en e x th o p i tc a nr e d u c et h en u m b e ro ft h et r a n s f e r r e d p a c k e t si nt h en e t w o r k ，r e d u c et h ep r o b a b i l i t yo ft h ed u p l i c a t e dp a c k e tr e c e i v e da ts i n k n o d e ，i m p r o v et h ea c c u r a c yo f t h em o n i t o r i n gr e s u l t sa n dr e d u c et h ee n e r g yc o n s u m e d t r a d i t i o n a lc l u s t e r i n gh i e r a r c h yl a c k sd a t aa g g r e g a t i o no p t i m i z a t i o ns t r a t e g y , t o s o l v et h i sp r o b l e m ，ac l u s t e r i n gh i e r a r c h yp r o t o c o lb a s e do nd a t aa g g r e g a t i o n ( d a c h p ) w h i c hi n c l u d e sc l u s t e r i n ga g g r e g a t i o nb a s e do nn o d ed e n s i t ya n dl o wl a t e n c yd a t a a g g r e g a t i o na l g o r i t h mi sp r o p o s e di nt h i sp a p e ef i r s to fa l l ，a c c o r d i n gt on o d ed e n s i t y s i n kn o d ed i v i d et h en e ti n t oc l u s t e r sa n de v e r yc l u s t e rh a sac e n t r a ln o d e ；t h e nt h e c e n t r a ln o d ee l e c t sc l u s t e r - h e a db a s e do nn o d er e s i d u a le n e r g ya n de n e r g yc o n s u m p t i o n ； 3 山东大学硕士学位论文 d a t at r a n s m i s s i o nu s e sl o wl a t e n c yd a t aa g g r e g a t i o na l g o r i t h mw h i c hi n c l u d e sd y n a m i c t d 龇s t r a t e g ya n dd a t af o r w a r d i n gs t r a t e g yb a s e do nd a t aa g g r e g a t i o n n 圮s i m u l a t i o nr e s u l t sd i s p l a y st h a tt h ed a c h pc a ne n h a n c et h ee f f e c t i v e n e s so f e n e r g ya n dd i s t r i b u t e s t h et o t a le n e r g yc o n s u m p t i o ne v e n l y ；p r o l o n g st h en e t w o r k l i f e t i m es i g n i f i c a n t l ya n dh a sb e t t e rr o b u s t n e s sa n de x p a n s i b i l i t y t h ei u s c t sd a t a f o r w a r d i n gm e c h a n i s mr e d u c e st h ed a t ar e t u r nd e l a y k 吖w o r d s ：w i r e l e s s s e n s o rn e t w o r k s ；c l u s t e r i n g h i e r a r c h y ；n e t w o r kl i f e t i m e ； l o w - l a t e n c y ；d a t aa g g r e g a t i o n 4 山东大学硕士学位论文 鲁! 毫曼鼍鼍, 一i i 鼍皇寡皇曼皇! 苎! 曼! ! 曼! 詈詈詈詈鼍鲁墨詈曼皇皇寰曼! ! 曼鼍鼍曼 符号说明 所有未当选过簇首节点的集合 节点个数 普通节点 簇首 时间粒度 节点布设模型边长 节点间距离 距离阈值 节点f 到节点，的几何距离 网络边缘到s i n k 的距离 节点f 与歹数据聚合度 节点消耗在接收和发送电路上的能量 节点处理1 b i t 数据耗能 f 向发送单位数据能耗 节点感知并产生1b i t 数据耗能 一轮采集过程中节点能耗 第f 过后网络剩余能量 自由空间传输的通信能耗系数 多径衰落传输的通信能耗系数 最优的簇的个数 节点通信半径 算法运行轮数 节点采集的数据 g n嘴嘣q m脚矗 劬乞最弓础 靠 r ， 。 山东大学硕士学1 立论文 普通节点，发送数据到簇首f ，然后与本簇其他节点聚合后的数据 冠簇首聚合本簇内的总数据 心，f 聚合后总数据( 包括转发其他簇的数据) 豫簇半径 c 0簇 s i n k 节点发送功率 p ，节点当选簇首竞争值 p簇首节点在所有节点中比例 既 节点初始能量 节点剩余能量 x i节点j f 作为簇首节点消耗能量与其初始能量的比值 巨豫 平均能耗 声概 平均剩余能量 e l i 本簇整体能耗，包括普通节点及簇首 彤 数据发送时延 删节点当选簇首阈值 乙 节点的激活状态时长 乃 节点的发现状态时长 乃 节点的休眠状态时长 6 山东大学硕士学位论文 a c d c a c k a i d a a p t e e n c d m a c d c m s g c n s c n t c s m a c t s d a a d a c h p d a i c d i f s d i s 疋i b d l s s s s t d s s f n d g 蟠 g b d a p g i t 缩略语 a l t e r n a t i n gc u r r e n t d i r e c tc u r r e n t 交流直流 a c k n o w l e d g ec h a r a c t e r确认字符 a p p l i c a t i o ni n d e p e n d e n td a t a a g g r e g a t i o n独立于应用的数据聚合 a d a p t i v ep e r i o d i ct h r e s h o l ds e n s i t i v ee n e r g ye f f i c i e n ts e n s o rn e t w o r k 自适应周期性的阈值敏感的节能传感器网络 c o d e d i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s码分多址 c l u s t e ri d e n t i f i c a t i o n簇标识 c l u s t e r i n gm e s s a g e组簇消息 c e n t e ra tn e a r e s ts o u r c e近源汇聚 c l u s t e rn o d et a b l e簇内成员节点列表 c a r t i e rs e n s em u l t i p l ea c c e s s载波侦听多路访问 c l e a rt os e n d清除发送 d a t a - a w a r ea n y c a s t数据敏感的任意播 c l u s t e r i n gh i e r a r c h yp r o t o c o lb a s e do nd a t aa g g r e g a t i o ni nw s n 基于数据聚合的无线传感器网络分簇协议 d a t a a g g r e g a t i o n i nc l u s t e r簇内收集及数据聚合时间 d i s t r i b u t e dc o o r d i n a t i o nf u n c t i o ni n t e r f r a m es p a c i n gd c f 方式下节点使用的帧问间隔 d i s t a n c et a b l et on e i g h b o rn o d e d i r e c t e dl o c a ls p a n n i n gs u b g r a p h s l e e p i n gs c h e d u l et a b l e d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m f i r s tn o d ed i e g e o g r a p h i c a la d a p t i v ef i d e l i t y g r i d - b a s e dd a t aa g g r e g a t i o np r o t o c o l g r e e d yi n c r e m e n t a lt r e e 邻居节点距离表 本地指向性子图 休眠调度表 决策辅助系统 第一个节点死亡 地理自适应保真路由协议 基于网格的数据聚合协议 贪心增长树 7 山东大学硕士学位论文 h a u s d o r f fh a u s d o r f fc l u s t e r i n ga l g o r i t h m豪斯道夫分簇算法 h e e d h y b r i de n e r g y e f f i c i e n td i s t r i b u t e dc l u s t e r i n ga p p r o a c h 混合的、能量有效的分布式分簇协议 h i dc l u s t e r - h e a di d e n t i f i c a t i o n簇首标识 i n i t m s gi n i t i a l i z a t i o nm e s s a g e初始化信息 l e a c hl o w e n e r g ya d a p t i v ec l u s t e r i n gh i e r a r c h y低能耗自适应分簇算法 l m n l m al o c a lm e a no f n e i g h b o r sa l g o r i t h m l o c a lm e a na l g o r i t h m 本地邻居平均算法，本地平均算法 l n dl a s tn o d ed i e 最后节点死亡 m a cm e d i u ma c c e s sc o n t r o l 媒质接入控制 n i dn o d ei d e n t i f i c a t i o n 节点标识 q o sq u a l i t yo f s e r v i c e服务质量 r a sr a n d o ma c c e s ss l o t随机访问时隙 r c m s gg e g yc l u s t e r i n gm e s s a g e回复组簇消息 r t s r e q u e s tt os e n d 请求发送 t d m at i m e d i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s 时分多址 t e e nt h r e s h o l ds e n s i t i v ee n e r g ye f f i c i e n ts e n s o rn e t w o r kp r o t o c o l 无线传感器网络阈值敏感的能量有效性协议 t o p d i s ct o p o l o g yd i s c o v e r ya l g o r i t h m拓扑发现算法 u w b u l t r aw i d eb a n d 超带宽 w s nl e s ss e n s o rn e t w o r k s c n s i f s s p t 8 s o r t e dc a n d i d a t ec e n t e rn o d et a b l e s h o r ti n t e r f r a m es p a c e s h o a e gp a t h st r e e 无线传感器网络 候选中心节点排序表 最小帧间隔 最短路径树 山东大学硕士学位论文 i ii i 1 1 研究背景 第一章绪论 传感器技术、信息技术以及无线网络等领域的进步，推动了无线传感器网络 的发展。由于传感器网络具有将逻辑上的信息世界与客观的物理世界结合在一起 的巨大潜力，近年来，无线传感器网络已成为一个热门的研究领域。 许多的物理现象很难通过常规的方式获取，大量微小的传感器节点随机部署 在监测区域，通过无线通信方式形成一个自组织的网络系统，协作地感知、采集 并处理监测区域内的信息，这样便形成了一个无线传感器网络【l ，引。 无线传感器网络具有广泛且多样性的应用，已从最初的军事应用扩展到环境 监测、目标跟踪、管道( 水、天然气、石油) 监测、精细农业、卫生保健、火山 监测、运输交通管理、地下采矿等诸多领域，具有广泛的应用价值及市场前景。 传感器网络是一种分布式系统，与其他分布式系统具有相通性，但是传感器 网络也面临多种独特的挑战和约束，主要表现在以下几方面：首先，传感器节点 能量有限，这是传感器网络所面临的最大的挑战，通常，传感器节点采用电池供 电，当节点能量耗尽时会被丢弃，造成网络中断或数据丢失；第二，许多传感器 网络部署在偏远地区或恶劣的环境下，缺乏设施支持或维护，因此传感器节点必 须自适应环境的变化，能够自组织和自管理而无需人工干预；第三，传感器节点 的设计目标是要制造更小的、廉价的且有效的器件，这也对协议以及软件的设计 造成了更高的挑战；最后，有些传感器网络需要传输敏感数据，远程且无人值守 的操作会导致恶意的入侵和攻_ 击【引。 从无线传感器网络所面临的约束和挑战，我们清楚地认识到，无线传感器网 络的研究和设计方向不同于其他的网络系统。现在传感器网络的研究主要集中在 路由协议、m a c 协议、拓扑控制、定位技术、安全技术、数据管理以及数据聚合 方面【4 】。它们从不同的方面对无线传感器网络提供理论和技术支持，以降低节点能 耗、延长网络生命周期、增强网络健壮性和扩展性、降低网络时延。 如何降低节点功耗，延长网络生命周期是无线传感器网络面临的一个关键问 9 山东大学硕士学位论文 题。传感器节点