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造成路由選徑動態改變的原因

絕大多數的感測節點(sensor),在被放置到網路中之後,幾乎都會 在原來的位置靜止不動,因而網路拓樸改變的頻率並不高。然而,目 標物、收集點的移動,或是感測節點的損壞,都會造成路由選徑被破 壞,甚至使得整個網路的節點能源不平衡。

接下來的 3.1 至 3.3 小節,我們將會說明三種導致路由路徑損壞 的原因[10]。

3.1 目標物或收集點的移動

雖然有時候收集點是受到外力影響所以才被迫移動,不過大多數 的收集點是特地被安排在網路上移動的,這些收集點常常被安置在移 動的運輸工具上,比如說飛機、戰車,甚至是機器人,因而收集點可 以持續或偶爾地變換它們的位置,以達到較好的傳訊頻道等等。有一 些收集點會持續不斷地四處移動,其目的是為了不停改變它們的鄰近 節點,以防止鄰近節點的能源太快耗盡,因為一般而言,通常越靠近 收集點的節點,要轉送越大量的資料量到收集點。

而要追蹤行動中的目標物,需要好幾個節點共同合作。如果網路 上有多個節點同時去感測目標物,是一個相當沒有效率的行為,為了 避免這個狀況且節省能源,有一些方法已經提出,能夠使得網路上的 感測點,用比較有效率的方式,相互合作來偵測目標物[11],因為我 們要研究的問題是在資料傳送方面,所以這裡不討論這個問題,我們 只簡單的假設,當一個目標物離開原本起始節點所能夠偵測的範圍,

另一個感測點偵測到目標物,這個感測點就會成為新的起始節點。換 句話說,由於目標物的移動,使得起始節點的角色,由一個感測點,

轉換到另外一個感測點。

目標物或收集點的移動,會導致現存的路由選徑被破壞,因此為 了維護連續的資料傳送,路由選徑協定必須要能處理這個問題,在舊 路由選徑不能使用之後,能夠重新建立新的路由選徑。

3.2 單一感測點的損壞

在大範圍的無線感測網路,大部分的感測點,都沒辦法時常去關 注,尤其是佈置在敵方環境或危險區域中的感測點。電池電力的耗損、

軟硬體發生錯誤、頻道擁塞、外力影響造成的壞損,都可能中止單一

感測點的正常運作。一個簡單而有效率地恢復資料傳送的方法,是去 想辦法繞過有問題的節點,以達成重新繼續傳送資料的目的。

3.3 大範圍的節點能源耗盡

連續使用同一條路由選徑來傳送資料,會造成這條路由選徑上的 節點,能源被很快的耗盡,而在狹隘範圍內修復路由選徑,有非常高 的機率重覆使用舊路由選徑的節點,也會導致相同的結果,同時,還 會犧牲掉路由選徑的最佳化。

如果路由選徑常常需要被修復,將會延遲資料的傳送,並影響到 整個網路的穩定性。雖然使用多條路由選徑,是一種能夠解決資料延 遲情況的方法,但是這個方法需要額外的空間,來儲存備份的路由選 徑,對感測點有限的記憶體而言,是很大的負擔,除此之外,要去維 護多條路由選徑,也會增加大量的網路封包流量。基於上述使用多條 路由選徑的不利原因,另一個可供選擇的方式是,在舊路由選徑上的 節點能源被完全耗盡前,先主動去更新所使用的路由選徑,如此一來,

就可以使資料的傳送不被中斷,也不需要額外的儲存空間,當然更新 路由選徑對網路所造成的負擔,也能保持在一定的值之內。

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