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作为一项与多学科交叉的世界前沿技术,无线传感器网络备受人们关注。无线传感器网络具有高度的自组织特性、可信性、动态性和抗破坏性等特点,但由于传感器节点的电源能量是非常有限的,能源问题已经成为限制传感器网络应用和推广的关键瓶颈之一。因此,高效节能路由协议设计,对无线传感器网络来说尤其重要。本文针对无线传感器网络节点能量受限的特点,提出一种基于PEGASIS的链式分层路由协议LHRPP,该协议的目的是尽可能降低数据传输延迟、减少能源消耗所引发的问题。主要的研究重点涉及以下几个方面:1.为Sink节点和传感器节点定义一套涵盖区域号以及interest类型的数据报文格式,使得网络间的通信更为高效、可靠。2.设计分簇分层成链的拓扑结构。根据改进的簇头选择算法完成分簇,然后从多个簇首中再选举一个父簇首,拓扑从层次上分为簇内节点层和簇首节点层。簇内和簇间通信基于链式通信模式,采用Prim算法构造簇内最优路径;通过堆优化的Prim算法构造簇间最优链路,最终由父簇首直接与Sink节点通信。3.基于访问控制技术的数据融合检测。为了避免数据传输中碰撞的发生,在簇内选用token控制数据从成员节点传递至簇首;在跨簇群时利用time slot来控制数据传输至父簇首。同时规定了数据报文的格式,设定data的构成,使得上层节点在收到多个节点的数据时,只接收不一致的数据,避免了重复数据的多次传输。4.响应式的网络结构。网络响应基于事件驱动和Sink驱动,区域内节点接收到Sink发来的请求时传输采集到的数据,完成之后侦听网络,当监听到的数据发生突变时立即响应,否则一直监听;当Sink节点接收到一个新的请求消息时,即时响应,并在同一时间广播发送该消息。链式分簇分层的路由协议通过以上四点改进使得网络的通信效率提高,同时节省了能量。仿真结果表明,LHRPP可以有效地提高实时数据传输,延长网络生命周期。