介绍
微电子机械系统（MEMS）技术、无线通信和数字电子技术的最新进展使得低成本、低功耗、多功能传感器节点得以开发，这些节点体积小，可以在短距离内不受束缚地进行通信。这些微小的传感器节点由传感、数据处理和通信组件组成，利用了基于大量节点协作的传感器网络思想。传感器网络代表着对传统传感器的重大改进，传统传感器以以下两种方式部署[39]：
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传感器可以远离实际位置现象，即通过感官感知而知道的东西。在这种方法中，需要使用一些复杂技术将目标与环境噪声区分开来的大型传感器。
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可以部署多个仅执行感测的传感器。传感器的位置和通信拓扑结构经过精心设计。它们将感应到的现象的时间序列传输到执行计算和融合数据的中心节点。
传感器网络由大量传感器节点组成，这些节点密集部署在现象内部或非常靠近现象的地方。传感器节点的位置不需要设计或预先确定。这允许在无法进入的地形或救灾行动中随机部署。另一方面，这也意味着传感器网络协议和算法必须具有自组织能力。传感器网络的另一个独特特征是传感器节点的协同工作。传感器节点配备了车载处理器。传感器节点不将原始数据发送给负责融合的节点，而是使用其处理能力在本地执行简单计算，只传输所需的部分处理数据。
上述功能确保了传感器网络的广泛应用。一些应用领域包括健康、军事和安全。例如，医生可以远程监控患者的生理数据。虽然这对患者来说更方便，但也可以让医生更好地了解患者的当前状况。传感器网络也可以用于检测空气和水中的外来化学试剂。它们可以帮助识别污染物的类型、浓度和位置。本质上，传感器网络将为最终用户提供智能和更好地了解环境。我们设想，在未来，无线传感器网络将成为我们生活中不可或缺的一部分，比现在的个人电脑更重要。
这些和其他传感器网络应用的实现需要无线自组织网络技术。尽管针对传统无线自组织网络提出了许多协议和算法，但它们并不适合传感器网络的独特特性和应用要求。为了说明这一点，传感器网络和自组织网络[65]之间的差异概述如下：
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传感器网络中的传感器节点数量可以比自组织网络中的节点高几个数量级。
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传感器节点部署密集。
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传感器节点容易发生故障。
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传感器网络的拓扑结构变化非常频繁。
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传感器节点主要使用广播通信范式，而大多数自组网基于点对点通信。
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传感器节点的功率、计算能力和内存有限。
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由于大量开销和大量传感器，传感器节点可能没有全局标识（ID）。
由于大量传感器节点密集部署，因此相邻节点可能彼此非常接近。因此，传感器网络中的多跳通信预计比传统的单跳通信消耗更少的功率。此外，传输功率水平可以保持在较低水平，这在隐蔽行动中是非常理想的。多跳通信还可以有效地克服远程无线通信中遇到的一些信号传播效应。
传感器节点最重要的限制之一是低功耗要求。传感器节点携带有限的、通常不可替代的电源。因此，虽然传统网络的目标是实现高服务质量（QoS），但传感器网络协议必须主要关注节能。它们必须具有内置的权衡机制，使最终用户能够选择以较低的吞吐量或较高的传输延迟为代价来延长网络寿命。
许多研究人员目前正在开发满足这些要求的方案。在本文中，我们对迄今为止为传感器网络提出的协议和算法进行了综述。我们的目标是更好地了解该领域当前的研究问题。我们还尝试对相关设计约束进行调查，并概述了某些工具的使用，以满足设计目标。
本文的其余部分组织如下：在第2节中，我们介绍了一些潜在的传感器网络应用，这些应用表明了传感器网络的有用性。在第3节中，我们讨论了影响传感器网络设计的因素。我们在第4节中对该领域的当前提案进行了详细调查。我们在第5节中总结了我们的论文。
