2.2聚类分层路由技术

　　在WSN中，路由协议是基于无线链路连接的，路由的本质是将数据帧由原节点传输至目标节点。结合WSN节点的拓扑结构，路由技术又分为平面和层次两种，也是最常用的。在此主要阐述一下低功耗自适应聚类分级LEACH(lowEn-ergyAdaptiveClusteringHierarchy，IEACH)层次路由协议。其基本方法是采用循环机制，随机选择簇头节点，并将耗能负载平均分配到各个簇群成员中。具体讲，随机选择一个节点做簇头，由该簇头向各传感器节点广播消息，各节点根据其信号的强弱选择是否加入该群(等能量加群，以节省工作能量)。簇群确定好之后，簇头按照TDMA(时分复用)方式给节点成员分配一个时间间隙，此时簇头开始处于睡眠状态，各节点成员在规定的时间间隙如有数据发送请求，可唤醒簇头，以传输数据，当将所有成员数据接收完毕后，再进行数据融合，剔除冗余数据，传输给外网。此过程轮流不断，周而复始。其每一轮都由初始化和稳定工作两个阶段组成。初始化是簇的形成过程，要依据簇头所占的百分比和节点成员数选出簇头。方法是:在同一时间段，抽查任一节点成员随机产生的`0～1之间的数据，如果小于阈值T，则选为簇头。

　　3、传感器节点硬件组成说明

　　WSN应用可分为环境数据采集、安全监测和目标跟踪定位三种类型。无论哪一种应用，其节点硬件均离不开传感器元器件及调理电路、微处理器单元、数据无线接收/发射单元和电源四部分组成。其中，传感器尽量选用集传感、补偿、信号调理及A/D转换等于一体的器件，如DS18B20数字化一线式温度传感器、SHT11数字式温/湿度传感器、ADXL202数字式加速度传感器、EL7900数字式光照度传感器、Ms5534大气压力传感器、BL1785数字化声音传感器、GS-1000数字式位移传感器、AP-C30C数字式压力传感器、HBMC16i数字式称重传感器;微处理器的选择主要考虑低功耗、运行速度快、I/O接口多可扩展，成本低，安全性可靠性好等，另外结构组成上含有多通道A/D转换及同步/异步无线接收发送器等。如ATMEL公司的AVＲ系列单片机、TI公司的MSP430F14系列单片机等;无线通信也有专门的模块芯片，如TＲ1000，CC1000、NＲF401、CC2530等，其中，CC2530芯片本身还集成有8051单片机和ＲF射频无线收/发器，是一个真正的片上系统(Soc)。电源模块有室内和室外之分，室内可采用外部稳压电源供电，或者外部与自身携带能源相结合原则，而在偏远的野外一般只能采用自身供电方式，具体不再赘述。

　　4、结束语

　　WSN其本质上仍是计算机监督测量与控制系统，只不过其应用已从最初的工业控制延伸到其它行业和人们生活当中。WSN的网络体系也是物联网的底层体系组成部分，并且是其最基本的和最主要的组成部分。虽然WSN的研究和发展已有若干年，但到目前，其技术还不很成熟，应用也没有大规模投入。原因无非是成本和技术两方面，技术方面主要是传感器元件种类少、精确度、供电及能耗、节点路由、容错性、安全性、内外网接口及系统维护等，从现阶段来看，这些都不是难事，其应用和普及是可以预见的。再过若干年，WSN及物联网的应用将是人类生活的主要组成部分，就像当今人们离不开手机和电脑一样，人类生活将离不开WSN和物联网。