無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其自身的特性，與傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)不同，具有資源有限、自組織、多跳路由、動態(tài)拓?fù)?、?guī)模大、的特點(diǎn)。隨著無線傳感網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，尤其是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？谝鏀U(kuò)大，節(jié)點(diǎn)數(shù)量可能包含成千上萬個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)的采集、傳輸、計(jì)算、存儲與共享等要求越來越高。相對于傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)而言，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的組網(wǎng)、路由、地址分配、網(wǎng)絡(luò)部署等技術(shù)不能簡單搬到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)需求的發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)面臨著巨大挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、大規(guī)模應(yīng)用對組網(wǎng)的要求
近年來物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)提出了泛在化要求。作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也需要滿足泛在化物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用需求。泛在化物聯(lián)網(wǎng)需要感知物與物之間的信息，幾乎無所不在。感知的信息類型多種多樣。作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍廣、規(guī)模大，可能需要跨越多個(gè)城市和地區(qū)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量可能達(dá)到幾十萬個(gè)，屬于廣域網(wǎng)范圍的應(yīng)用。如此龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不可能是由單一的某一種傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，往往需要通過各種小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)互連而成。這些不同的傳感網(wǎng)彼此之間可能具有不同類型，比如采集的數(shù)據(jù)類型可能不一樣，通信方式也可能不同，我們把具有不同的通信體制，不同組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)稱為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。大規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由多個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。這些通信體制既包含傳感網(wǎng)內(nèi)部通信技術(shù)，如RFID、ZigBee、Wi-Fi、UWB等，也包含傳感網(wǎng)接入技術(shù)，如WLAN、3G/LTE等。采用不同通信技術(shù)的傳感網(wǎng)都有自己的組網(wǎng)方式，采用什么樣的組網(wǎng)架構(gòu)可以統(tǒng)一現(xiàn)有的眾多通信技術(shù)，達(dá)到多種通信體制融合的效果，是組網(wǎng)需要考慮的問題。
2、多用途、多目標(biāo)應(yīng)用對組網(wǎng)的要求
對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說，一種傳感信息可能不止支持一種應(yīng)用，一種應(yīng)用也可能不僅僅需要一種傳感信息。各種信息經(jīng)過采集一匯聚一融合一存儲一分發(fā)至不同的應(yīng)用系統(tǒng)。因此數(shù)據(jù)流呈現(xiàn)的是一種“X”型結(jié)構(gòu)。這種“X”型結(jié)構(gòu)不是一對一的通信，也不是廣播通信，傳感信息采集后是“無方向性”的，或者說是“多方向性”的。信息是根據(jù)不同應(yīng)用系統(tǒng)的需求進(jìn)行分發(fā)。應(yīng)用系統(tǒng)通常對傳感信息的關(guān)注， 勝于關(guān)注傳感節(jié)點(diǎn)或傳感網(wǎng)本身。因此可以將信息采集和信息提供看作是兩個(gè)獨(dú)立階段。傳統(tǒng)的IP技術(shù)無法解決數(shù)據(jù)的這種無方向性和多目標(biāo)性。因此，信息采集和信息提供之間的架構(gòu)如何設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵。
3、信息共享對組網(wǎng)的要求
在大規(guī)模無線傳感網(wǎng)中因?yàn)闃I(yè)務(wù)種類繁多，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大，對數(shù)據(jù)進(jìn)行 的匯聚融合處理，能減少信息量，地降低傳感網(wǎng)的能耗。應(yīng)用系統(tǒng)對傳感信息的立體交叉使用決定傳感信息 共享，因此在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)提供之間的綜合數(shù)據(jù)處理的需求 。而現(xiàn)有的通信技術(shù)和組網(wǎng)架構(gòu)通常只面向單一業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，無法對多種信息綜合處理。因此如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織與數(shù)據(jù)服務(wù)，打造統(tǒng)一的信息融合處理平臺，將數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)融合的結(jié)合起來，是組網(wǎng)技術(shù)需要考慮的重要內(nèi)容之一。
4、編址尋址對組網(wǎng)的要求
大規(guī)模異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用涉及到復(fù)雜的尋址問題。由于傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大，因此不會像Internet那樣采用全局統(tǒng)一地址分配。和基于地址尋址的網(wǎng)絡(luò)不同，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以數(shù)據(jù)為中心的，其尋址大多和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容有關(guān)。用戶 關(guān)心的是某個(gè)區(qū)域或某種類型的數(shù)據(jù)，而對于具體是哪一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)并不關(guān)心，因此基于地址的點(diǎn)到點(diǎn)的尋址機(jī)制不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。這種復(fù)雜的尋址要求，原來的傳感網(wǎng)架構(gòu)是不滿足的，需要一種全新架構(gòu)適應(yīng)從傳統(tǒng)傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的過渡。
5、網(wǎng)絡(luò)節(jié)能優(yōu)化部署對組網(wǎng)的要求
對于大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)部署對網(wǎng)絡(luò)的使用壽命、部署成本以及服務(wù)質(zhì)量有著重要的影響。實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)的部署往往是漸進(jìn)式的。即先部署一部分，再根據(jù)需要部署下一部分，根據(jù)需求決定部署的傳感器網(wǎng)絡(luò)的類型、節(jié)點(diǎn)的位置和數(shù)量。而傳感器節(jié)點(diǎn)本身是廉價(jià)的、能量受限的節(jié)點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)決定了無線傳感網(wǎng)的使用壽命不長。在網(wǎng)絡(luò)部署中，通常都要考慮如何部署才能延長網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。不合理的網(wǎng)絡(luò)部署往往會嚴(yán)重影響節(jié)點(diǎn)的壽命，節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和位置無疑是決定網(wǎng)絡(luò)部署的關(guān)鍵?？紤]適合漸進(jìn)部署的組網(wǎng)架構(gòu)和節(jié)能的部署策略是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)的一個(gè)重要內(nèi)容。
