無線傳感器網(wǎng)絡在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生，目標跟蹤等方面有廣泛運用，它能實時的感知，采集并傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以認為是物聯(lián)網(wǎng)，云計算等計算網(wǎng)絡的一部分。應用型無線傳感器網(wǎng)絡的自組織方法一般從某項網(wǎng)絡特征入手，突出網(wǎng)絡的某一項或某幾項功能，最終建立網(wǎng)絡的基本工作方式，網(wǎng)絡自組織可從地址分配，路由協(xié)議，拓撲控制等方面入手。

（本圖來源于網(wǎng)絡）

傳感器網(wǎng)絡主要包括匯聚節(jié)點和監(jiān)測節(jié)點，網(wǎng)絡對地址信息敏感，整個網(wǎng)絡是一個整體但網(wǎng)絡工作時只有部分區(qū)域節(jié)點工作，其他地理區(qū)域的節(jié)點處于休眠狀態(tài)，這種情況稱為“信息地雷”環(huán)境。針對這種環(huán)境，我們來探討一種網(wǎng)絡自組織方式，分為三個步驟。

1. 網(wǎng)絡的啟動方式

當匯聚節(jié)點收到啟動信息后，發(fā)布啟動命令，只有匯聚節(jié)點發(fā)送的命令幀點滿足某個地理區(qū)域（如[a，b]）內(nèi)的節(jié)點，且同時不超過傳感器節(jié)點的檢測時間才能成功啟動，否則轉入休眠狀態(tài)。

2.為節(jié)點分配MAC地址

鄰近節(jié)點間的通信ID實際上就是一個MAC地址，采用信令算法，在網(wǎng)絡起始時，設定網(wǎng)絡地址分配節(jié)點，只有接收到信令的節(jié)點才允許分配MAC地址。按如下流程進行：

例如：

某節(jié)點鄰節(jié)點的地址分別為“0”、“1”、“00”、“10”、“11”，那么該節(jié)點要分配的MAC地址應從“0”開始推算，當推算到“01”時，即選取“01”為其MAC地址。MAC地址在全網(wǎng)內(nèi)可以重復使用，地址分配滿足式（1）。

當前地址分配結束后其地址狀態(tài)位置1，信令可用次數(shù)加1，此過程遞歸運。整個分配過程結束后，信令返還給發(fā)起節(jié)點。

3.數(shù)據(jù)路由的基本方式

在監(jiān)測節(jié)點蘇醒后，監(jiān)測節(jié)點將進行監(jiān)測，并匯報自己的監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于鄰節(jié)點間具有相異的MAC地址，可采用基于基于競爭的MAC協(xié)議，如CSMA協(xié)議等。

整個網(wǎng)絡采取分布式運行，節(jié)點每接收到一個鄰接點的監(jiān)測信息后應考慮數(shù)據(jù)與本節(jié)點監(jiān)測信息的相關性，以做出相應的融合操作，以減少節(jié)點的數(shù)據(jù)量，而后轉發(fā)其監(jiān)測數(shù)據(jù)。節(jié)點轉發(fā)數(shù)據(jù)的代價函數(shù)一般為f = p + r，其中p為節(jié)點剩余能量，r為轉發(fā)數(shù)據(jù)時節(jié)點通信距離的衡量標準。

下面通過一個仿真實驗舉例，來說明上述步驟。

-總結 -

網(wǎng)絡在遠程終端的啟動信息驅動下運行，這種自組織方法通過單播信令的方式分配MAC地址，并以鄰近節(jié)點間的最小代價函數(shù)為準則轉發(fā)數(shù)據(jù)。這種方法適宜“信息地雷”式的無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境，部署操作簡單易行。