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RFID无线传感器网络路由协议研究
摘要
RFID技术作为追踪管理和物流管理领域的常见技术，已经得到了广泛的应用，而RFID无线传感器网络则在这方面更进一步，不仅可以提供物品的追踪信息，还可以实时地获取其环境数据，并将其传送到底层网络，这些信息对于保证物资的安全，减少物资管理成本等都有十分重要的意义。本文介绍了RFID无线传感器网络路由协议的相关研究，包括基于层次的协议，基于集群的协议，以及基于动态适应的协议等。最后，本文分析了各种路由协议的优缺点，并提出了未来研究方向。
关键词：RFID，无线传感器网络，路由协议，层次，集群，动态适应。
引言
随着物流管理和供应链管理的快速发展，对于追踪管理的需求越来越大，RFID技术作为其中的一种技术，已经得到了广泛的应用。RFID技术可以追踪物品的信息，并能够在不接触物品的情况下读取信息。然而，尽管RFID技术具有许多优点，但是它仍然存在一些缺点，例如传输距离、传输速度和成本等问题。为了解决这些问题，RFID技术被与传统的无线传感器网络相结合，形成了RFID无线传感器网络。这种网络可以实时地获取物品的环境数据，并将其传送到底层网络，这些信息对于保证物资的安全，减少物资管理成本等都有十分重要的意义。
在RFID无线传感器网络中，路由协议是网络的核心，它决定了信息的传输路径和方式。由于RFID无线传感器网络存在传输距离短、功耗限制、节点数目众多等特殊的问题，因此路由协议需要特别的设计。当前，已经有很多研究者对RFID无线传感器网络路由协议进行了研究，本文将对这些研究进行介绍和总结，并对未来的研究方向进行展望。
1.基于层次的路由协议
层次结构是一种常见的组网方式，在RFID无线传感器网络中，也有很多层次结构的路由协议，例如LEACH、M-LEACH、TEEN等。这类协议通常将网络划分为若干层次，每个层次通过不同的方式进行协作和处理。一般而言，上层节点具有更高的能耗和更高的计算能力，能够处理更多的信息，而下层节点则具有更低的计算能力和更低的能耗。这种分层的方式可以有效地降低网络能耗、延长网络寿命，并提高网络稳定性。
1.1LEACH协议
LEACH（LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy），是一种无线传感器网络的自适应聚类协议。在该协议中，节点会根据其能量进行聚类，将具有类似能级的节点分配到同一个簇中，并根据能量进行轮流睡眠和工作。该协议可以有效地降低网络能耗，因为每个节点只需要在聚集阶段进行数据传输，而在其他时候可以休眠。
1.2M-LEACH协议
M-LEACH（Multi-levelLowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy），是一种基于LEACH协议的改进。与LEACH不同的是，M-LEACH协议中采用了多层次的聚类方式，在不同的层次中各自构建簇，每层次之间的通信通过上下两层次之间的簇负责。该协议有效地降低了能耗，并提高了网络的稳定性。
1.3TEEN协议
TEEN（ThresholdsensitiveEnergyEfficientsensorNetwork），是一种能够节约能源的协议。在该协议中，子节点只有在检测到环境发生变化的情况下才会与父节点进行通信，减少了节点之间的不必要的通信，从而降低了网络能耗。
2.基于集群的路由协议
集群是一种有效的组网方式，在RFID无线传感器网络中，也有很多基于集群的路由协议，例如LEACH-CR、HEED、PEGASIS等。这类协议将整个网络分为若干个簇，每个簇由一个簇头节点负责，其它节点则以子节点的身份加入簇头节点，簇头节点负责与底层网络进行通信和协调。这种方式可以有效地降低网络能耗、延长网络寿命，并提高网络稳定性。
2.1LEACH-CR协议
LEACH-CR（CentralizedRouting），是一种有集中路由和集中管理功能的LEACH协议。在该协议中，所有的节点都向簇头节点汇报信息，簇头节点将这些信息存储并进行处理，然后将结果传递到基站。该协议可以有效地减少节点之间的通信，从而降低了网络能耗。
2.2HEED协议
HEED（HybridEnergy-EfficientDistributedClustering），是一种基于集群的自适应聚类协议。在该协议中，节点首先进行初始化，然后计算其与其他节点的连通性，计算出每个节点的阈值，并将大于阈值的节点加入到相应的簇中。此后，簇头节点会经常变化，以确保网络的稳定性。
2.3PEGASIS协议
PEGASIS（PowerEfficientGatheringinSensorInformationSystem），是一种改进型的集群协议。在该协议中，簇头节点可以在簇内将数据汇总并转移到下一个节点，使数据从源节点到达簇头的距离最少，从而降低了