Los nodos no tienen un
conocimiento de la topología de la red, deben descubrirla. La idea básica es
que cuando un nuevo nodo, al aparecer en una red, anuncia su presencia y
escucha los anuncios broadcast de sus vecinos. El nodo se informa acerca de los
nuevos nodos a su alcance y de la manera de enrutarse a través de ellos, a su
vez, puede anunciar al resto de nodos que pueden ser accedidos desde él. Transcurrido
un tiempo, cada nodo sabrá que nodos tiene alrededor y una o más formas de
alcanzarlos.
Los algoritmos de enrutamiento en
redes de sensores inalámbricas tienen que cumplir las siguientes normas:
- Mantener una tabla de enrutamiento razonablemente pequeña
- Elegir la mejor ruta para un destino dado (ya sea el más rápido, confiable, de mejor capacidad o la ruta de menos coste)
- Mantener la tabla regularmente para actualizar la caída de nodos, su cambio de posición o su aparición
- Requerir una pequeña cantidad de mensajes y tiempo para converger.
MODELOS DE
ENRUTAMIENTO
Modelo de
un salto
Este es el modelo más simple y
representa la comunicación directa. Todos los nodos en la red transmiten a la
estación base. Es un modelo caro en términos de consumo energético, así como
inviable porque los nodos tienen un rango de transmisión limitado. Sus
transmisiones no pueden siempre alcanzar la estación base, tienen una distancia
máxima de radio, por ello la comunicación directa no es una buena solución para
las redes inalámbricas.
Modelo Multi-hop
En este modelo, un nodo transmite
a la estación base reenviando sus datos a uno de sus vecinos, el cual está más
próximo a la estación base, a la vez que este enviará a otro nodo más próximo
hasta que llegue a la mota base. Entonces la información viaja de la fuente al
destino salto a salto desde un nodo a otro hasta que llega al destino. En vista
de las limitaciones de los sensores, es una aproximación viable. Un gran número
de protocolos utilizan este modelo, entre ellos todos los MultiHop de Tmote Sky
y Telos: MultiHop LQI, MintRoute, Router, etc. Éste modelo será el utilizado en
nuestra red, ya que dado el número de nodos, el tipo de sensores y el software
del que disponemos, hacen del modelo MultiHop una solución óptima.
Modelo
esquemático basado en clústeres
Algunos otros protocolos usan
técnicas de optimización para mejorar la eficacia del modelo anterior. Una de
ellas es la agregación de datos usada en todos los protocolos de enrutamiento
basados en clústeres. Una aproximación esquemática rompe la red en capas de
clústeres. Los nodos se agruparán en clústeres con una cabeza, la responsable
de enlutar desde ese clúster a las cabezas de otros clústeres o la estación base.
Los datos viajan desde un clúster de capa inferior a uno de capa superior.
Aunque, salta de uno a otro, lo está haciendo de una capa a otra, por lo que
cubre mayores distancias. Esto hace que, además, los datos se transfieran más
rápido a la estación base.
Teóricamente, la latencia en este
modelo es mucho menor que en la de MultiHop. El crear clústeres provee una
capacidad inherente de optimización en las cabezas de clúster. Por tanto, este
modelo será mejor que los anteriores para redes con gran cantidad de nodos en
un espacio amplio (del orden de miles de sensores y cientos de metros de
distancia).
Protocolos
centrados en el dato (Datacentric)
Si tenemos un número enorme de
sensores, es difícil identificar de que sensor queremos obtener un dato.
De una determinada zona. Una aproximación es que todos los sensores envíen los
datos que tengan. Esto causa un gran despilfarro de energía.. En este tipo
de protocolo, se solicita el dato de una zona y espera a que se le remita.
Los nodos de la zona negocian entre ellos la información más válida. Solo
esta es enviada, con el consiguiente ahorro de energía.
Protocolo basado en localización
Se explota la posición de los
sensores para encaminar los datos en la red.