传感器和执行器网络中的地理位置路由

参考文献（Shah et al.，2007）对采用自适应定位协议的地理路由（RAT）进行了研究。RAT提供了一种传感器到执行器的通信和执行器紧急响应的动态协同方案。它重点研究了那些时间紧急数据需要从传感器节点传送到执行器的应用。如果传感器与执行器之间的距离不大于R，则称该传感器节点被执行器所覆盖。传感器仅向一个执行器发送报告。执行器向覆盖区内的传感器广播订阅消息。当传感器移动时，根据传感器移动速度和现场尺寸，选择某个频率发送该消息。传感器-执行器协同是通过广播方式来实现的，细节信息没有给出。

自适应定位路由（Routing by Adaptive Targeting，RAT）由两部分组成：延迟受限的、基于地理位置的路由（Delay-Constrained Geographic-based Routing，DC-GEO）和集成拉/推（Integrated Pull/Push，IPP）协同。在IPP中，执行器节点在区域内订阅感兴趣的特殊事件。订阅持续时间周期内，传感器节点将事件材料分发给订阅事件的执行器。只要任意执行器对发生的事件感兴趣，传感器节点将数据推送给执行器。延迟受限的、基于地理位置的路由采用贪婪转发，这样延迟受限条件可以满足，同时还可以均衡转发节点的能耗。

向执行器转发数据包的过程包括两个步骤。源节点设置数据包中的生存时间（Time to Live，TTL）域，通过减去遍历跳延迟，每个转发节点更新TTL。每个传感器从靠近目标的邻居中，建立一个延迟受限转发子集（Delay-Constrained For-warding Subset，DCFS），这样就可以满足给定延迟限制条件。转发的第二步是通过选择具有最高能级的转发节点，来均衡DCFS中的节点负荷。所提出的路由协议能够在实现能量最小化的同时，满足延迟限制条件。当前节点（如i），首先器从靠近目标的邻居中，为每个执行器a建立一个DCFS，以满足给定的延迟限制条件。针对每个邻居j，采用标准TTL/T（j）>D（i，a）/D（i，j），其中TTL代表到达目标节点剩余时间限制条件，T（j）代表将数据包从i中继到j的预计延迟，D（i，a）和D（i，j）分别代表当前节点i到执行器a和候选邻居j的距离。从DCFS中，i选择具有最高剩余能量的下一个节点。需要对靠近紧急区域的执行器进行定位，以降低响应时间。(www.xing528.com)

如果不存在符合标准的邻居（可能存在着能够提供进度、但无法满足延迟标准的贪婪邻居），路由将采用GFG变形（Bose et al.，1999）、以面模式继续进行，它沿着两个面前进。凹节点将数据包分别中继到位于当前面周边左边和右边的一个节点。然后，每个接收者继续采用面路由直至下一次恢复过程开始。在恢复过程中，算法重新返回到基于延迟限制条件的贪婪模式。任何分支上的每个未来凹节点可以再形成两个分支。作者宣称每个分支可能形成环路，从而宣告该分支路由失败。但是，这无法根据GFG算法推导出来，该算法要求链路在同一方向上进行重复，而不是仅仅某个节点进行重复。然后，当数据包存在时，该算法无法保证数据包传输，因为这种节点可能正处于恢复过程中。当采用GFG工作时，响应时间可能会缩短，但也可能延长，因为面路由模式通常会包含短边，跳数的增加会导致延迟变大。同时，贪婪模式中的一个慢速链接，也会导致路由的整体延迟不可接受。因此，还可以对该算法进行改进。