发时需要进行大量的控制信息交换，加重了网络负载和网络开销，同时没有考虑感知网络的综合通信性能优化。算法的节点数据转发算法以限制冗余数据的传输。文献提出逐跳的基于向量的转发协议，它在从源节点到目的节点的每跳中都计算路由管道以减少节点部署稀疏情况对的影响。文献提出了基于矢量的能量平衡转发协议，根据剩余能量定义期望因子，并根据期望因子为每轮传输定义适应时间以实现能量平衡和减少数据冲突。文献中提出了种基于随机游走模型的最小化路由冲突概率算法，根据网络节点度值和负载，采用随机游走模型进行源到的路径选择。在以上基于位臵的转发协议中，每个节点都要知道自己和目的节点的位臵信息，并需要在数据包中携带位臵信息，会产生额外的开销。而且这些协议都面临节点的定位问题，而由于海洋环境的特殊性，获取节点的位臵信息仍存在较大困难。另类是无位臵的路由协议。文献提出种基于深度对感知层的网络通信负载的影响，图比较了个协议在不同网络规模下单位运行轮次内网络中的负载。可以看出，在不同节点个数的网络规模下，的网络负载要低于和。方面，因为作为种轻量级路由协议，不需要定期与邻居交换控制信息，减轻了网络负载。而需要定期在网络中传递包和等控制信息，因此具有最大的网络负载。另方面，与都采用了冗余数据包控制机制，降低了网络负载。表实验参数为了评估对感知层的能源使用效率影响，实验比较了在不同网络规模下网络的生命周期运行轮次。图和图分别模拟了产生第个死亡节点和产生死亡节点时的网络运行轮次。在两种情况下，均具有更长的生命周期，方面因探讨如何基于时间竞争优化海洋物联网性能自然科学方法论文从节点的转发缓冲区移除数据包并丢弃数据包检查历史缓冲区如果历史缓冲区存在与相同的丢弃数据包更新数据包的根据公式计算持有时间将数据加入转发缓冲区然科学版，基金山东省自然科学基金面上项目校级研究生教育质量提升计划项目，资助。探讨如何基于时间竞争优化海洋物联网性能自然科学方法论文。算法的节点数据转发算法节点的执行动作当节点产生数据包后，数据的交付率。但是选择直传的代价是增加了更多的能耗，缩短了网络的使用寿命。而通过设臵有效区域来决定候选中继节点集，既解决了冗余传输的问题，同时保证了数据包的交付率，减少了不必要的网络开销。从两方面综合来看，协议均衡了能耗与交付率的关系。为了验证跨层转发模型对的能源消耗的影响。实验对比了在分别产生个，死亡节点时各个节点的剩余能量分布情况。图显示，随着死亡节点数目的增多，位于下层的节点剩余能量要高于上层节点，因此，未来可以考虑根据通信负载设臵异构网络以实现全局的能耗平衡，解决全局的热区问题。图不同网络规模下的网络负载图网络生命周期图不同运行轮次下死亡节点的数量图不同网络规模下的数据包交付率图不同死亡节点数目下的节点跨层转发模型为了降低的网络负担，减少网络的通信负载，本文在分层网络的基础上构建了节点跨层转发模型，并规定每层数据包的转发都交由发送节点上层的节点负责。图中描述了节点的跨层转发模型，为了保证位于每层边界附近的节点也能实现跨层通讯，提高数据包转发率，以中下边界点为例，设臵节点的传输半径与层高的关系为，那么如图中所示，存在如下关系如公式。其中表示点到点的距离表示边与的夹角。则可以设臵圆柱形监测区域的半径为。图跨层转发模型及有效区域基于时间竞争的简单机会路由针对感知层存在的热区问题，通信提出了简单机会路由，即不需要节点之间定期交换剩余表示接收节点的深度节点到海平面的距离表示声速。定义合适的权重因子可以适应不同应用对剩余能量和深度因素的不同要求选择合适的可调节系统参数可以进步避免多个节点同时转发和较大的路由延迟。另外，部署在海洋中的网络，由于节点分布在不同的深度，受环境影响，数据传输速度也会有差异。在浅海信道，由于受到太阳强烈照射，声速随着深度单调下降而在深度大于的深海信道，声速随深度线性增加。这里采用项方程式计算不同深度处的声速，如公式。式中为温度，单位为为盐度，单位为为深度，单位为。式的适用范围为。节点持有数据包的时间由剩余能量和深度共同决定，这样可以避免由多个略，在降低通信负载网络开销和提高网络寿命和交付率方面取得了进步。但是我们发现，所采用的网络模型在全局能量平衡问题上仍有可以进步的空间，未来可以根据不同深度节点的通信负载与能耗的关系，全面地考虑实现高效且可靠的路由策略。窦金凤，王丽娟，瞿常睿，初蕾，曹家宝基于时间竞争的海洋物联网性能优化策略中国海洋大学学报自然科学版，基金山东省自然科学基金面上项目校级研究生教育质量提升计划项目，资助。探讨如何基于时间竞争优化海洋物联网性能自然科学方法论文。节点跨层转发模型为了降低的网络负担，减少网络的通信负载，本文在分层网络的基础上构建了节点跨层转发模型，并规定每层数据包的转发都交由发送节点上层的节点负责。图中描述了节点的跨层转和，从而验证了对避免产生热区节点的作用。为了验证对感知层网络的可靠性的影响，实验比较了不同网络规模下使用及与采集温度数据的交付率。结果如图所示，的交付率高于，略低于。这是因为采用了直传与多跳相结合的方式，增加了数据的交付率。但是选择直传的代价是增加了更多的能耗，缩短了网络的使用寿命。而通过设臵有效区域来决定候选中继节点集，既解决了冗余传输的问题，同时保证了数据包的交付率，减少了不必要的网络开销。从两方面综合来看，协议均衡了能耗与交付率的关系。为了验证跨层转发模型对的能源消耗的影响。实验对比了在分别产生个，死亡节。实验采用等人提出的能量消耗模型来量化节点的能量消耗。实验定义网络负载定义为每个周期内网络中通信的数据量网络的生命周期定义为不同数目节点死亡时网络所运行的轮次数据包的交付率定义为收到的有效数据包数目与网络中各节点实际发送的数据包数目之比。实验仿真图采用，等工具绘制。具体的实验参数如表。为了评估对感知层的网络通信负载的影响，图比较了个协议在不同网络规模下单位运行轮次内网络中的负载。可以看出，在不同节点个数的网络规模下，的网络负载要低于和。方面，因为作为种轻量级路由协议，不需要定期与邻居交换控制信息，减轻了网络负载。而需要定期在网络中探讨如何基于时间竞争优化海洋物联网性能自然科学方法论文节点持有时间相近而引起的冗余数据包传输。探讨如何基于时间竞争优化海洋物联网性能自然科学方法论文。网络模型如图所示，在感知层，传感器节点被部署在海洋中，假设监测区域为圆柱形，根据深度将圆柱形区域划分为多个分层。这些传感器节点从其周围区域中感知并收集数据，再通过多跳方式发送到。负责从传感器网络中收集数据，然后将数据通过无线电信道发送至云端或监测中心。本文对所提出的网络模型做出了些合理的假设所有节点都可以使用功率控制来改变传输功率的大小，每个节点都有计算能力来支持不同的协议并执行信号处理功能。每个传感器节点具有唯的标识层号，并通过深度传感器获取自己的深度信息。每个传感器节点在每轮中均匀感知并生成位数能量消耗，提高了数据包的交付率。网络模型如图所示，在感知层，传感器节点被部署在海洋中，假设监测区域为圆柱形，根据深度将圆柱形区域划分为多个分层。这些传感器节点从其周围区域中感知并收集数据，再通过多跳方式发送到。负责从传感器网络中收集数据，然后将数据通过无线电信道发送至云端或监测中心。本文对所提出的网络模型做出了些合理的假设所有节点都可以使用功率控制来改变传输功率的大小，每个节点都有计算能力来支持不同的协议并执行信号处理功能。每个传感器节点具有唯的标识层号，并通过深度传感器获取自己的深度信息。每个传感器节点在每轮中均匀感知并生成位数据。式中表示权重因子为可调节的系统参数表示节点的剩余能量如果节点位于上跳发送节点的有效区域检查节点的转发缓冲区如果节点转发缓冲区已经存在数据包的与数据包的相同从节点的转发缓冲区移除数据包并丢弃数据包检查历史缓冲区如果历史缓冲区存在与相发模型，为了保证位于每层边界附近的节点也能实现跨层通讯，提高数据包转发率，以中下边界点为例，设臵节点的传输半径与层高的关系为，那么如图中所示，存在如下关系如公式。其中表示点到点的距离表示边与的夹角。则可以设臵圆柱形监测区域的半径为。图跨层转发模型及有效区域基于时间竞争的简单机会路由针对感知层存在的热区问题，通信提出了简单机会路由，即不需要节点之间定期交换剩余能量深度等邻居信息，也不需要在数据包头部中携带候选中继节点的信息。源节点只是简单地以为最终目标来广播其产生的数据包，这样不仅减少了数据冗余数据负载，还由于中继节点的轮流选择平衡点时各个节点的剩余能量分布情况。图显示，随着死亡节点数目的增多，位于下层的节点剩余能量要高于上层节点，因此，未来可以考虑根据通信负载设臵异构网络以实现全局的能耗平衡，解决全局的热区问题。图不同网络规模下的网络负载图网络生命周期图不同运行轮次下死亡节点的数量图不同网络规模下的数据包交付率图不同死亡节点数目下的节点剩余能量分布结语本文针对的特性，设计了种基于时间竞争的简单机会路由策略，该策略综合考虑了感知层存在的热区问题对通信性能的影响，将时间竞争模型与分层网络的跨层转发模型相结合，根据节点的剩余能量与分层等因素来选择条较优的传输路径。与不同，其感知终端通信环境面临许多的挑战。改进了传统的机会路由策传递包和等控制信息，因此具有最大的网络负载。另方面，与都采用了冗余数据包控制机制，降低了网络负载。表实验参数为了评估对感知层的能源使用效率影响，实验比较了在不同网络规模下