第五章 Zone Switching 的最佳部署問題
5.3 圖形拓樸
接著在這個段落討論更為一般性的網路架構。散佈的感測器與 sink 彼此建 立起一個連通圖形，在圖形中設定適當 Zone 的大小。因為是圖形結構，所以任 兩點間可以傳遞的路徑並不會被限制在只有一條。在 Zone 裡面的感測器在需要 傳送資料的時候，會選擇一條讓整體網路生命週期下降較少的路徑傳到 sink 端。
如圖 5.8.所示，
圖 5.8. Zone Switching 運用在圖形網路架構 sink
Zone
node
第六章 固定收集器上之 Zone Switching
在實際的運用上很可能因為環境因素導致無法隨意的擺放 sink 的位置。大 部分 sink 的位置都會固定在一開始佈置地方。因此我們假設 sink 的位置是固定 在某幾個指定好的地方，對其建造一棵資料收集樹。因為我們在這篇論文中所著 重的目的是在提出的方法是在 Zone Switching 資料收集方法上面。因此我們在建 造資料收集樹的方法上沿用我們先前的研究中的建樹法則[29]。在我們先前的研 究裡，有設計一套建樹的演算法，其關鍵想法為當在建造一個資料收集樹時，即 選擇讓整體網路生命週期下降越少的感測點來做樹的邊(edge)的連接。方法並不 以最少能源消耗的路經惟依歸，而是觀察該感測點所剩下的能源能夠維持多久，
選擇能夠讓該點活最久的點作連接，並且與整個網路存活時間做比較，進而決定 它能連接多少的感測點，來達到延長網路存活時間以及平衡所有感測點的電源消 耗等等目的。主要的方法有分兩種一種為多收集樹另一種為單一收集樹，在這裡 我們選用單一收集樹法降低維持樹的成本。其主要的演算法如下
Step1：每一個感測點先找尋鄰居中傳遞能量消耗最少的感測點，接著與之相連 接，如圖6.1.。
Step2：緊接著，已經相連接的節點形成一棵棵的小樹(tree)，並且找尋對其他樹 連接所消耗能量最少的感測點來連接，如圖6.2.。每一個感測點與非同一 棵樹上的感測點鄰居傳輸所耗的能量相比較，選擇所耗能量較少邊(edge)
圖 6.1. 各個感測點找尋鄰居中傳遞能量消耗做少的點作連接
圖 6.2. 找尋對其他團體連接消耗能源最少的感測點
在建造好資料收集樹後，sink 的必須去計算彼此之間的距離，這裡以 Hop 的個數計算。假若大於四個 Hop 數便可以執行 Zone Switching 的機制，反之則不 對其間的感測點做設定。接著便是設定 Zone 的大小，在這裡我們利用 sink 之間 的 Hop 數當作另一個參數 dsink，而 Zone 的大小與之成一個比例關係，式(6.1)。
如果計算所得的值是非整數，則採取四捨五入的策略，圖 6.3.展示此演算法步驟。
μ
ε =dsink× (6.1)
圖 6.3. 設定 Zone 上的感測點
接下來我們將討論切換的機制，因為在我們假設的網路環境下，所以 sink 是保持在接收資料的狀態。網路中所有的感測點都將資料往 sink 端傳送，但是 標記參與 Zone Switching 機制的感測點則會遵照控制封包的方向傳送資料，圖 6.4.。為了避免控制封包被氾濫式的廣播出去造成網路上不必要的耗損，在此加 入了兩個機制。第一個當 Zone Switching 決定好之後必須發送一個封包告知 sink 哪一個方向有 Zone 的存在。當輪到主要 sink 要收集之道時候朝該方向傳送控制 封包，改變資料的流向。並且當控制封包進入 Zone 之後不會再傳到 Zone 的外面。
第二個如果資料流向已經符合控制封包的方向時，不需要再將控制封包往子孫方 向傳遞，因為是在樹狀結構上所以結點本身已經符合當前的傳遞方向時該子孫亦 同一個方向。
Sink 的總數計為 K for 樹上所有的 K
計算與其他 sink 之間的 Hop 數，dsink if dsink > 4
μ ε =dsink × for 樹上所有的 K
標記所有距離收集器εHop 數以外，並且落在至少兩個收集器之間的 節點運行 Zone Switching 的機制