复杂环境的短距离无线链路特性与长距离完全不同,短距离无线射频在其覆盖范围内的过渡临界区宽度与通信距离的比例要大得多,因而更多链路呈现复杂的不稳定特性。Ganeson D等[14],Zhao J等[15]通过大量的实验验证了过渡区的存在;Zuniga M等[16]分析了过渡区的成因。复杂的链路特征需要在MAC控制中更充分地考虑链路特性,Zhu H等[17]研究了适应链路特性的多链路MAC控制机制。链路特征同时也是在数据转发和汇聚中需要考虑的重要因素。
2.1.4 路由、数据转发及跨层设计
WSN网络中的数据流向与Internet相反:在Internet网络中,终端设备主要从网络上获取信息;而在WSN网络中,终端设备是向网络提供信息。因此,WSN网络层协议设计有自己的独特要求。由于在WSN网络中对能量效率的苛刻要求,研究人员通常利用MAC层的跨层服务信息来进行转发节点、数据流向的选择。另外,网络在任务发布过程中一般要将任务信息传送给所有的节点,因此设计能量高效的数据分发协议也是在网络层研究的重点。网络编码技术也是提高网络数据转发效率的一项技术。在分布式存储网络架构中,一份数据往往有不同的代理对其感兴趣,网络编码技术通过有效减少网络中数据包的转发次数,来提高网络容量和效率。
2.1.5 QoS保障和可靠性设计
QoS保障和可靠性设计技术是传感器网络走向可用的关键技术之一。QoS保障技术包括通信层控制和服务层控制。传感器网络大量的节点如果没有质量控制,将很难完成实时监测环境变化的任务。可靠性设计技术目的则是保证节点和网络在恶劣工作条件下长时间工作。节点计算和通信模块的失效直接导致节点脱离网络,而传感模块的失效则可能导致数据出现岐变,造成网络的误警。如何通过数据检测失效节点也是关键研究内容之一。