基于虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的采空區(qū)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議

王春

(國(guó)家能源集團(tuán) 寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司 麥垛山煤礦， 寧夏 銀川 750408)

0 引言

眾所周知，監(jiān)測(cè)煤礦采空區(qū)范圍內(nèi)的礦壓顯現(xiàn)、瓦斯與CO集聚、遺煤自燃等現(xiàn)象對(duì)于保證開采進(jìn)度和保障煤礦安全是非常重要的。但是由于采空區(qū)環(huán)境惡劣、地形復(fù)雜，常規(guī)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)難以布置與維護(hù)。目前主要還是采用束管系統(tǒng)進(jìn)行氣體的采集與分析[1]。近年來(lái)，人們開始提出將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)用于煤礦采空區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè)。資料[2]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Zigbee的煤礦采空區(qū)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，資料[3][4]給出了煤礦采空區(qū)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，資料[5]研究了采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)采空區(qū)自燃進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這些研究對(duì)推動(dòng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在采空區(qū)的應(yīng)用起到了積極的作用。

對(duì)于WSN來(lái)說(shuō)，煤礦采空區(qū)是一個(gè)特殊的無(wú)線傳輸空間。這不僅是由于其工作環(huán)境的惡劣，還由于其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)布置和傳輸?shù)奶厥庑?。煤礦采空區(qū)是一個(gè)時(shí)空變化的空間。采空區(qū)在隨著工作面不斷地推進(jìn)。一方面，傳感器節(jié)點(diǎn)無(wú)法跟隨推進(jìn)而移動(dòng)，為了持續(xù)的監(jiān)測(cè)，只能不斷從工作面向采空區(qū)加入新的節(jié)點(diǎn)；另一方面，采空區(qū)的“三帶(散熱帶、氧化帶、窒息帶)”[1]也在不斷向前推進(jìn)，舊節(jié)點(diǎn)逐步進(jìn)入窒息帶而失去監(jiān)測(cè)意義，新節(jié)點(diǎn)不斷加入到散熱帶而發(fā)揮作用。如果不考慮采空區(qū)的這些時(shí)空變化特性，就難以發(fā)揮WSN監(jiān)測(cè)的作用和效率。

本研究利用集群概念和平面結(jié)構(gòu)的路由器協(xié)議實(shí)現(xiàn)一種適合煤礦采空區(qū)使用的高效率路由方法，將多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)放在一個(gè)群中，以適應(yīng)采空區(qū)變化的無(wú)線環(huán)境，而不改變網(wǎng)絡(luò)的目的和功能。下面主要介紹相關(guān)原理、系統(tǒng)模型和該算法的詳細(xì)操作，對(duì)所使用的方法進(jìn)行性能分析。

1 WSN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

與采空區(qū)WSN不同，一般的WSN網(wǎng)絡(luò)主要是為了支持傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，通常認(rèn)為是均勻各性同性的網(wǎng)絡(luò)。由于移動(dòng)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)可以連接到人體、車輛和其他移動(dòng)對(duì)象，為有效維護(hù)接收節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)之間的路由，提出了各種路由算法。其中最有影響力的是LEACH算法、PEGASIS算法和SPIN算法等。

LEACH將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為集群[5]。每個(gè)集群都有一個(gè)簇頭。每個(gè)集群中的節(jié)點(diǎn)將其數(shù)據(jù)發(fā)送到簇頭。然后，簇頭收集數(shù)據(jù)并將其中繼到基站。每個(gè)集群使用不同的CDMA碼分多址方式來(lái)避免沖突。LEACH是一種基于分層的協(xié)議，它簡(jiǎn)單且可伸縮。但是該協(xié)議對(duì)于節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)并不是非常有效的。此外，必須隨時(shí)打開集群簇頭的無(wú)線電，從其集群中的節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包，簇頭節(jié)點(diǎn)會(huì)迅速地流失電能,于是有了各種改進(jìn)的簇頭選擇算法。

PEGASIS通常被稱為基于鏈的協(xié)議，通過(guò)單個(gè)鏈來(lái)組織傳感器節(jié)點(diǎn)，消息從基站最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)開始按沿鏈發(fā)送[6]。其主要優(yōu)點(diǎn)是小的總能量耗散，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)只需要與鄰居通信。然而PEGASIS的缺點(diǎn)是假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有其他節(jié)點(diǎn)的全局知識(shí)，這會(huì)產(chǎn)生明顯的延時(shí)。

SPIN算法是一種以數(shù)據(jù)為中心的協(xié)同算法，相鄰節(jié)點(diǎn)間通過(guò)協(xié)商來(lái)減少冗余數(shù)據(jù)的傳輸，以達(dá)到節(jié)能的目的[7]。

為了克服普通WSN網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)應(yīng)用的實(shí)時(shí)性、可靠性和確定性問(wèn)題，人們又提出了工業(yè)WSN，即IWSN[8-9]。顯然，WSN和IWSN都不是針對(duì)采空區(qū)場(chǎng)景提出來(lái)的，難以適應(yīng)采空區(qū)這種特定的場(chǎng)景。為此，本文提出IGCP集成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)控制協(xié)議。

2 集成網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議IGCP及其混合算法

雖然WSN層次結(jié)構(gòu)是高效的，數(shù)據(jù)聚合和網(wǎng)絡(luò)處理相對(duì)容易，但為均衡簇頭等節(jié)點(diǎn)中的能量消耗，層次結(jié)構(gòu)需要頻繁重新創(chuàng)建。而扁平結(jié)構(gòu)有多跳通信，但數(shù)據(jù)傳輸效率較低。另外，WSN的能源使用，是非常低效的，因?yàn)樗袀鞲衅鞴?jié)點(diǎn)應(yīng)始終用于通信。本研究提出一種由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，即集成網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議IGCP(Integrated Gateway Control Protocol)，其既使用分層結(jié)構(gòu)路由協(xié)議簇，又允許虛擬節(jié)點(diǎn)之間的平面結(jié)構(gòu)路由協(xié)議。由于采空區(qū)的新節(jié)點(diǎn)相對(duì)能量較強(qiáng)，因此，IGCP的混合算法中自然傾向于使用新節(jié)點(diǎn)作為這些虛擬節(jié)點(diǎn)，而其他節(jié)點(diǎn)自動(dòng)轉(zhuǎn)為普通測(cè)量節(jié)點(diǎn)，這也符合隨著工作面的推進(jìn)，舊節(jié)點(diǎn)逐步向窒息帶過(guò)渡的具體情況如下:

1) 初始泛洪。路由信息從接收節(jié)點(diǎn)中溢出。每個(gè)節(jié)點(diǎn)為每個(gè)接收器節(jié)點(diǎn)設(shè)置路由信息的過(guò)程與距離向量算法相似。在路由信息包中，包含到特定接收節(jié)點(diǎn)的躍點(diǎn)數(shù)和發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址。當(dāng)節(jié)點(diǎn)從鄰居節(jié)點(diǎn)接收路由信息時(shí)，它會(huì)增加一個(gè)躍點(diǎn)數(shù)，并將該數(shù)字作為其自身的躍點(diǎn)數(shù)，然后使用其自己的地址重新傳輸此信息。當(dāng)從不同的相鄰節(jié)點(diǎn)接收到不同數(shù)量的躍點(diǎn)數(shù)時(shí)，使用的是最小數(shù)目。如果節(jié)點(diǎn)在重新傳輸路由信息后接收到較小的數(shù)字，則應(yīng)再次傳輸較小的數(shù)字以更正傳播的錯(cuò)誤。通過(guò)此過(guò)程，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以知道它自己的躍點(diǎn)數(shù)到特定的接收器和下一個(gè)躍點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的地址到接收器。

2) 群集。初始群集在初始路由信息分發(fā)過(guò)程中發(fā)生。在路由信息包中，應(yīng)包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)的能量狀態(tài)信息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)傳輸路由信息時(shí)，節(jié)點(diǎn)的每個(gè)鄰居，除了以前傳輸信息的人，都將重新傳輸信息。該節(jié)點(diǎn)可以利用路由信息包收集每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的能量狀態(tài)信息，并將其與自身的能量狀態(tài)進(jìn)行比較。當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)它具有最大能量時(shí)，它就成為簇頭(通常為采空區(qū)新加入的節(jié)點(diǎn))，并向其鄰居廣播簇頭廣告(CHAD)消息。在節(jié)點(diǎn)決定成為群集頭之前，必須等待足夠的時(shí)間從所有相鄰節(jié)點(diǎn)收集能量狀態(tài)信息。決定不成為群集頭的節(jié)點(diǎn)等待來(lái)自任何其他節(jié)點(diǎn)的CHAD消息。如果等待CHAD消息的節(jié)點(diǎn)不能接收一個(gè)預(yù)先確定的時(shí)間段，它會(huì)重復(fù)使用其他非附屬節(jié)點(diǎn)的能量狀態(tài)信息的交換過(guò)程。此過(guò)程是重復(fù)的，直到每個(gè)節(jié)點(diǎn)都隸屬于一個(gè)群集頭。任何非附屬節(jié)點(diǎn)的分支機(jī)構(gòu)，其CHAD按它首先收到的節(jié)點(diǎn)。

3) 網(wǎng)關(guān)選擇。一個(gè)群集頭有一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)到一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是由簇頭選擇的節(jié)點(diǎn)之間，其中一個(gè)躍點(diǎn)接近接收節(jié)點(diǎn)后，群集頭被選出。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可能是或不是群集頭的群集成員，群集頭選擇它作為網(wǎng)關(guān)。群集頭將網(wǎng)關(guān)選擇消息發(fā)送到選定的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，因此所選節(jié)點(diǎn)可以知道它的網(wǎng)關(guān)。從接收節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)收集到接收節(jié)點(diǎn)的查詢傳播是通過(guò)群集頭和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的。

4) 集成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。雖然分層結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)聚合和網(wǎng)絡(luò)處理方面都很容易，但是層次結(jié)構(gòu)不能長(zhǎng)期維護(hù)，需要再次創(chuàng)建，因?yàn)槊芗哪芰渴褂迷诠?jié)點(diǎn),如簇頭。扁平結(jié)構(gòu)比分層的多跳通信更容易維護(hù)，甚至允許每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能源使用。然而，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)最重要的方面能源使用是非常低效的，因?yàn)樗袀鞲衅鞴?jié)點(diǎn)應(yīng)始終用于通信。本算法對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的脆弱性進(jìn)行補(bǔ)償，即集成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)算法。它是一種由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)工作面WSN網(wǎng)絡(luò)布置原則[10]，這些虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以采空區(qū)新加入的節(jié)點(diǎn)為主，如分層結(jié)構(gòu)路由協(xié)議簇，允許虛擬節(jié)點(diǎn)之間的平面結(jié)構(gòu)路由協(xié)議。

5) 鏈接設(shè)置群集頭廣告(CHAD)主要分為繁忙狀態(tài)和靜態(tài)狀態(tài)。繁忙狀態(tài)是作為IGNH(集成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)頭)運(yùn)行的狀態(tài)，靜態(tài)狀態(tài)是作為IGNM(集成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)成員)運(yùn)行的狀態(tài)，因?yàn)椴恍枰狪GNH角色。繁忙的狀態(tài)發(fā)生時(shí)，不同的設(shè)計(jì)，相鄰的新創(chuàng)建，或相鄰的路由表的變化。它也成為繁忙的狀態(tài)，當(dāng)它缺少IGNM節(jié)點(diǎn)，需要借用IGNM節(jié)點(diǎn)與許多IGNM節(jié)點(diǎn)。在繁忙的狀態(tài)下，IGNM不扮演IGNM節(jié)點(diǎn)的角色，而是只扮演角色，總是保持清醒。IGNH在繁忙狀態(tài)下有許多角色,因而不扮演任何角色的為數(shù)據(jù)通信，但僅工作為控制信號(hào)通信。它甚至排除所有傳感器節(jié)點(diǎn)在虛擬節(jié)點(diǎn)中的能量使用。當(dāng)IGNM在IGNH通信期間沒(méi)有任何控制通信信號(hào)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)靜態(tài)狀態(tài)。通信周期由幀同步組成,幀是虛擬節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信和同步的時(shí)間,是計(jì)劃重新配置和錯(cuò)誤處理的時(shí)間,同步比幀短很多。IGNH在靜態(tài)狀態(tài)中沒(méi)有許多角色，IGNH作為IGNM節(jié)點(diǎn)工作。一旦初始化級(jí)別結(jié)束，并且創(chuàng)建了虛擬節(jié)點(diǎn)，就會(huì)成為漸變級(jí)別的繁忙狀態(tài),則需要在虛擬節(jié)點(diǎn)或IGNH信息之間進(jìn)行IGNM傳輸?shù)牟僮?。在第一個(gè)繁忙狀態(tài)中，在創(chuàng)建路由表之前，它不會(huì)移動(dòng)到靜態(tài)狀態(tài)。

盡管路由表配置在發(fā)送查詢或廣播時(shí)就像其他平面結(jié)構(gòu)協(xié)議一樣進(jìn)行，但配置方法卻存在一點(diǎn)差異。如果虛擬節(jié)點(diǎn)在廣播中接收查詢或數(shù)據(jù)包，則它首先檢查接收到的節(jié)點(diǎn)是否接收到傳輸距離的不到一半的功率。如果接收到的節(jié)點(diǎn)具有更多的電源，并且在其他情況下被忽略，則創(chuàng)建路由表。此外，路由表信息最多可保存2個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)躍點(diǎn)。虛擬節(jié)點(diǎn)需要接收電源的原因是通信限制。圖1所示為在集成網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)初始化的過(guò)程。節(jié)點(diǎn)B作為IGNH運(yùn)行，節(jié)點(diǎn)A和C作為IGNM運(yùn)行。

圖1 初始操作

6) 泛洪位優(yōu)先。一旦集群形成，泛洪過(guò)程就不會(huì)被執(zhí)行。根據(jù)水淹所獲得的水平，節(jié)點(diǎn)在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中利用自己的級(jí)別進(jìn)行更新。這一級(jí)別更新過(guò)程見圖2。

(a)

那些具有最低級(jí)別值的節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)向它的相鄰節(jié)點(diǎn)。然后，此節(jié)點(diǎn)將其自身級(jí)別設(shè)置為降1，如從Low Level 4降為L(zhǎng)ow Level 5，并添加到現(xiàn)有級(jí)別的結(jié)果。這些進(jìn)程是在級(jí)別更新時(shí)發(fā)生的。過(guò)程(a)、(b)和(c)表示從通常的低層傳感器節(jié)點(diǎn)到高層網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。

7) 數(shù)據(jù)傳輸。一旦群集形成，作為一項(xiàng)規(guī)則，其所有操作都由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)控制。在群集中檢測(cè)和獲取的信息被傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。然后，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)聚合將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街欣^節(jié)點(diǎn)。接下來(lái)，中繼節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭x定的上部鏈接,有助于設(shè)置上層鏈接。

3 仿真與分析

用C++創(chuàng)建一個(gè)模擬器，對(duì)采空區(qū)WSN模擬如圖3所示。并將傳感器節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)類對(duì)象。每個(gè)類都包含一個(gè)處理每個(gè)事件并根據(jù)處理程序的不同類型而操作的處理器。對(duì)于表示傳感器節(jié)點(diǎn)的類，也可以在本研究中創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)，并應(yīng)用運(yùn)算算法。數(shù)據(jù)包也是類對(duì)象，并繼承要配置的事件。根據(jù)數(shù)據(jù)包的功能和數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)對(duì)象中的處理，有多種類型。選擇了任意節(jié)點(diǎn)對(duì)象，如果對(duì)象處于非活動(dòng)狀態(tài)，或者已經(jīng)是其他虛擬節(jié)點(diǎn)的成員，則選擇下一個(gè)對(duì)象。如果所選對(duì)象不是虛擬節(jié)點(diǎn)的成員或處于非活動(dòng)狀態(tài)，則將執(zhí)行在節(jié)點(diǎn)對(duì)象中定義的算法。隨著這種過(guò)程的重復(fù)，虛擬節(jié)點(diǎn)算法被應(yīng)用到所有被選擇的節(jié)點(diǎn)對(duì)象。創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)的傳感器字段的數(shù)據(jù)設(shè)置為在同步節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行。數(shù)據(jù)包類型可以是"興趣"或"查詢"，具體取決于平面結(jié)構(gòu)路由協(xié)議，并且可以更改大小以適合應(yīng)用程序運(yùn)行的條件。同時(shí)，在CBR(Computer Build Report計(jì)算機(jī)生成的報(bào)告商品指數(shù))方法中可以在一定的時(shí)間段內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)包,將研究應(yīng)用的參數(shù)值進(jìn)行仿真。

圖3 采空區(qū)節(jié)點(diǎn)布置模擬

該仿真分析了現(xiàn)有路由協(xié)議運(yùn)行時(shí)所使用的能量值，并應(yīng)用了本研究提出的算法后所使用的能量值。此模擬不考慮初始化級(jí)別中用于創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)的能量值,這是因?yàn)橄啾瓤偰芰恐档氖褂?它是一個(gè)非常小的能量值。

在這個(gè)模擬中，一個(gè)1 024字節(jié)的數(shù)據(jù)包是同步創(chuàng)建的，這個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并分析了該過(guò)程中使用的能量。使用的路由協(xié)議是泛洪和旋轉(zhuǎn)。使用參數(shù)用于其他模擬相同的條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。

圖4顯示了一般泛洪之間的能量比較，在這種情況下，虛擬節(jié)點(diǎn)算法不被使用，并且通過(guò)虛擬節(jié)點(diǎn)在其中應(yīng)用虛擬節(jié)點(diǎn)算法進(jìn)行注水。如圖4所示，在應(yīng)用該算法時(shí)，有多達(dá)55%的節(jié)能效果。

圖4 一般泛洪能量比較的模擬結(jié)果

同時(shí)，采用虛擬節(jié)點(diǎn)后，能源效率也有較大提高。圖5是帶虛擬節(jié)點(diǎn)和不帶虛擬節(jié)點(diǎn)兩種方式應(yīng)用于SPIN算法進(jìn)行的能量消耗比較。模擬中設(shè)置數(shù)據(jù)大小為32個(gè)字節(jié)。與泛洪一樣，通過(guò)所提出的虛擬節(jié)點(diǎn)算法，可達(dá)到32%的節(jié)能效果。

圖5 消耗能量比較的模擬結(jié)果

4 結(jié)論

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多種能效路由方法主要可以分為分層結(jié)構(gòu)算法和平面結(jié)構(gòu)算法。每個(gè)算法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)煤礦采空區(qū)WSN的特點(diǎn)提出了一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的混合算法，包括了現(xiàn)有的分層結(jié)構(gòu)算法和平面結(jié)構(gòu)算法的優(yōu)越性。該算法在捆綁多個(gè)節(jié)點(diǎn)后，與平面結(jié)構(gòu)類型協(xié)議的應(yīng)用進(jìn)行通信，如分層結(jié)構(gòu)群集，并使它們作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)工作。虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)算法不僅提高了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中重要的能源效率，而且還創(chuàng)造了虛擬節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了高效的能效管理。此外，還可以實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。它還通過(guò)允許每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能效使用，以及執(zhí)行現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中的數(shù)據(jù)聚合和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)有的分層結(jié)構(gòu)路由協(xié)議的缺點(diǎn)。

論文中提出的算法可以方便地創(chuàng)建具有簡(jiǎn)單MAC協(xié)議的虛擬節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榭刂菩盘?hào)創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)的過(guò)程并不復(fù)雜，并且數(shù)據(jù)包可以平滑地流過(guò)，此外在沒(méi)有許多傳感器節(jié)點(diǎn)用于通信的條件下,會(huì)有較少的數(shù)據(jù)包沖突,減少數(shù)據(jù)重新傳輸過(guò)程的次數(shù)。仿真分析表明，該算法在能效使用上表現(xiàn)出很大的性能，不需要大量的能量值來(lái)創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)，虛擬節(jié)點(diǎn)的選擇適用于采空區(qū)這種有大量新節(jié)點(diǎn)加入的應(yīng)用環(huán)境。所以它在如采空區(qū)這樣較長(zhǎng)鏈路數(shù)據(jù)及時(shí)空變化傳輸環(huán)境中更有效率。

虛擬節(jié)點(diǎn)算法具有許多特點(diǎn)和優(yōu)越性，有望在采空區(qū)WSN監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中得到廣泛使用，提高能源的使用效率和采空區(qū)監(jiān)測(cè)的有效性。如果涉及到采空區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等實(shí)時(shí)應(yīng)用，仍需要研究協(xié)議的同步與時(shí)延問(wèn)題。