ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ LOAN

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT CỦA GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN
CHO MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH VIỆT
Hà Nội - 2014

1
Lời cảm ơn
Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập tại trường đến nay, tôi đã nhận được
rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô, gia đình và bạn bè.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Công Nghệ, Đại học
Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt
thời gian học tập cũng như trong thời gian làm luận văn.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đối với thầy PGS.TS. Nguyễn Đình
Việt - người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và cho tôi những góp ý quý báu nhất để tôi
có thể hoàn thành luận văn của mình.
Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và tập thể lớp K18 chuyên ngành Truyền dữ liệu
và Mạng máy tính đã động viên, giúp đỡ và chia sẻ kiến thức giúp tôi hoàn thành khóa
học này. Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2014

1.1.2. Các thành phần chính trong mạng WSN 14
1.1.3. Công nghệ cảm biến 15
1.2. Mô hình giao thức của mạng WSN 16
1.2.1. Các lớp chức năng 16
1.2.2. Các thành phần quản lý 17
1.3. Các ứng dụng của mạng WSN 17
1.3.1. Ứng dụng trong an ninh, quốc phòng 17
1.3.2. Ứng dụng trong giám sát môi trường 18
1.3.3. Ứng dụng trong y tế 19
1.3.4. Ứng dụng trong gia đình 19
1.3.5. Ứng dụng trong ngành công nghiệp 20
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới thiết kế mạng WSN 20
CHƢƠNG 2. CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN TRONG MẠNG WSN 23
2.1. Giới thiệu 23
2.2. Những khó khăn và các vấn đề trong thiết kế giao thức định tuyến 23
2.3. Phân loại các giao thức định tuyến 24
2.4. Các giao thức kiến trúc phẳng và tập trung dữ liệu 26
2.4.1. Giao thức Flooding 26
2.4.2. Giao thức Gossiping 27
2.4.3. Giao thức SPIN 28
2.4.4. Directed Difusion (Khuếch tán trực tiếp) 31
2.4.5. Đánh giá chất lượng các giao thức phẳng và tập trung dữ liệu 33
2.5. Các giao thức phân bậc 33
2.5.1. Giao thức LEACH 34
2.5.2. Static-cluster (Phân nhóm tĩnh) 37
2.5.3. Giao thức PEGASIS 37
2.5.4. Giao thức TEEN và APTEEN 40
2.5.5. Đánh giá chất lượng các giao thức định tuyến phân bậc 42

4

3.4.4. Lập trình mô phỏng bằng NS2 64
3.4.5. Mô hình năng lượng 66
3.4.6. Mô hình truyền vô tuyến 67
3.4.7. Công cụ hiển thị NAM 70
3.4.8. Các công cụ hỗ trợ phân tích và hiển thị kết quả mô phỏng 70
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT GIAO
THỨC ĐỊNH TUYẾN CỦA MẠNG WSN 72
4.1. Phát biểu bài toán 72
4.2. Các độ đo được sử dụng để đánh giá 72
4.3. Thực nghiệm mô phỏng 73
4.3.1. Chuẩn bị 73

5
4.3.2. Thiết lập giá trị cho các thông số mô phỏng 74
4.3.3. Chạy mô phỏng 75
4.3.4. Các file dữ liệu đầu ra 76
4.4. Kết quả mô phỏng và đánh giá 78
4.4.1 Thời gian sống của mạng 78
4.4.2 Mức năng lượng tiêu thụ theo thời gian 79
4.4.3 Tỷ lệ dữ liệu nhận được ở BS 80
4.4.4 Kết luận 81
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 82
KẾT LUẬN 82
HƢỚNG PHÁT TRIỂN 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

6
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt

ACK

Knowledge Range
LEACH
Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy
LEACH-C
Centralizzed - LEACH
LEACH-F
Fixed cluster – LEACH
LEACH-X
Extended – LEACH
MAC
Medium Access Control
MANET
Mobile Ad hoc NETwork
MCPF
Minimum Cost Path Forwarding
MECN
Minimum Energy Communication Network
MEMS
MicroElectro-Mechanical Systems
NEMS
NanoElectro-Mechanical Systems
NFL
Neighborhood Feedback Loop
NS2
Network Simulator Version 2
OS
Operating System
PEGASIS
Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems
PRADA

TDMA
Time Division Multiple Access
TEEN
Threshold-sensitive Energy-Efficient sensor Network
TIREM
Terrain Integration Rough Earth Model
TTL
Time To Live
TX
Transmitter
UWB
Ultra-Wide Band
Wi-Fi
Wireless Fidelity
WSNs
Wireless Sensor Networks
XML
EXtensible Markup Language

8
Danh mục các bảng và sơ đồ
Bảng 1.1 Phân loại cảm biến 15
Bảng 3.1: Tổng quan một số công cụ mô phỏng mạng WSN 61
Bảng 3.2: Một vài giá trị mũ suy hao đường truyền (β) 69
Bảng 3.3: Một vài giá trị tiêu biểu của độ lệch Shadowing (Ϭ
dB
) 69
Bảng 4.1 : Các thông số mô phỏng 74
Hình 2.19: Ảnh hưởng của phạm vi kiến thức trong định tuyến địa 47
Hình 2.20: Thủ tục thiết lập trường chi phí của MSPF 53
Hình 2.21: Hoạt động của SNGF 54
Hình 3.1: Mô hình của NS2 dưới hướng nhìn của người dùng 62
Hình 3.2: Mối tương quan giữa C++ và OTCL 63
Hình 3.3: Kiến trúc tổng quát của NS2 64
Hình 3.4: Giao diện đồ họa của NAM 70
Hình 4.1: Kiến trúc của MIT 73
Hình 4.2 : Kiến trúc mạng 100 nút ngẫu nhiên 74
Hình 4.3: Cấu trúc file leach.alive 76
Hình 4.4: Cấu trúc file leach.energy 77
Hình 4.5: Cấu trúc file leach.data 77
Hình 4.6: Cấu trúc file leach.out 77
Hình 4.7: Thời gian sống của mạng 78
Hình 4.8: Thời gian sống của mạng trong 50s đầu 78
Hình 4.9 : Năng lượng tiêu thụ theo thời gian 79
Hình 4.10 Năng lượng tiêu thụ trong 50s đầu 80
Hình 4.11: Tỷ lệ dữ liệu nhận được tại BS theo thời gian. 80

10
MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu các hệ thống mạng thông tin máy
tính di động được phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt là hệ thống mạng cảm biến không dây
– WSN (Wireless Sensor Networks) đã và đang thu hút được sự quan tâm của rất
nhiều nhà khoa học, viện nghiên cứu, tổ chức xã hội, quốc phòng, an ninh và kinh tế
khác nhau trên thế giới.
Trong các mô hình mạng đã tồn tại, mạng MANET và WSN có nhiều đặc điểm
giống nhau. Ví dụ như kiến trúc mạng là không cố định, các nút trong mạng được kết
nối với nút khác bằng các liên kết không dây và năng lượng là một vấn đề quan

 Thiết lập kịch bản mô phỏng và kết quả thực nghiệm đánh giá hiệu suất
định tuyến của một số giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không
dây.
 Trên cơ sở các tìm hiểu và nghiên cứu trên viết luận văn với nội dung:
Đánh giá hiệu suất của giao thức định tuyến cho mạng cảm biến không
dây.
Để thực hiện được các mục tiêu trên, bố cục luận văn được tổ chức thành 4
chương chính:
Chương 1: Tổng quan về mạng WSN: sẽ giới thiệu một cách tổng quan về mạng
WSN, nền tảng công nghệ của mạng WSN, các ứng dụng của mạng WSN và các yếu
tố cần quan tâm khi thiết kế, xây dựng mạng WSN.
Chương 2: Các giao thức định tuyến trong mạng WSN: Giới thiệu về định
tuyến trong mạng WSN, đồng thời nêu ra các khó khăn và các vấn đề trong định tuyến
mạng WSN, tìm hiểu các giao thức định tuyến thông qua đó lựa chọn một số giao thức
định tuyến sẽ đi sâu nghiên cứu.
Chương 3:Lý thuyết về đánh giá hiệu suất và các công cụ mô phỏng mạng
WSN: Giới thiệu về vai trò của việc đánh giá hiệu suất mạng, các độ đo thường
được sử dụng trong đánh giá hiệu suất mang. Đồng thời giới thiệu các công cụ mô
phỏng mạng WSN và các công cụ hỗ trợ phân tích và hiển thị kết quả mô phỏng.
Chương 4: Kết quả thực nghiệm đánh giá hiệu suất các giao thức định
tuyến trong mạng WSN: Xây dựng các kịch bản cụ thể để đánh giá hiệu suất các
giao thức định tuyến đã được lựa chọn nghiên cứu.
Phần kết luận tổng kết những công việc đã thực hiện và những kết quả đã đạt
được đồng thời cũng đề cập đến công việc và hướng nghiên cứu trong tương lai.

12
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG WSN

1.1. Giới thiệu
Mạng WSN được các nhà nghiên cứu coi như một lĩnh vực “thú vị” trong việc

hơn khi các thách thức trên chỉ phải giải quyết một lần và sau đó kết quả của nó sẽ
được thiết lập cố định trên các thành phần tương ứng. Một trong những thách thức lớn
đó là xây dựng phương thức truyền thông năng lượng thấp với khả năng xử lý ngay
trên nút để giảm thiểu chi phí và khả năng tự thiết lập kết nối, tự cấu hình giao thức
phù hợp. Một thách thức quan trọng khác đó là làm sao có thể kéo dài được thời gian

13
hoạt động của các nút cảm biến trong khi năng lượng của nó bị hạn chế hay bị phụ
thuộc vào tuổi thọ của pin.
Các mạng không dây nói chung thường được thiết kế cho phạm vi liên kết từ
hàng chục, hàng trăm tới hàng nghìn dặm. Tuy nhiên, giới hạn về năng lượng cùng với
mong muốn giảm giá thành của nút mạng lại làm phát sinh thêm vấn đề trong mạng
WSN. Việc xử lý các tín hiệu hợp tác giữa các nút mạng kề nhau có thể làm tăng tính
nhạy cảm và đặc hiệu khi dò tìm các sự kiện bất thường trong môi trường. Hiện nay,
các chipset CMOS đang mang lại sự tối ưu hóa cho mạng WSN và nó được coi là chìa
khóa thành công trong lĩnh vực thương mại.
Những năm đầu tiên, các nhà cung cấp linh kiện đã sử dụng các công nghệ độc
quyền để tập hợp dữ liệu thu được từ các thiết bị. Nhưng từ đầu năm 2000 đến nay,
các nhà cung cấp thiết bị cảm biến đang tìm cách chuẩn hóa công nghệ này. Các nhà
thiết kế đã loại trừ việc áp dụng các chuẩn của Wi-Fi (IEEE 802.11b) và Bluetooth
(IEEE 802.15.1) cho các cảm biến bởi nó quá phức tạp và đòi hỏi nhiều băng thông
hơn thực tế cần thiết cho các bộ cảm biến thông thường. Điều này đã mở ra cánh cửa
cho một chuẩn mới đó là ZigBee (IEEE 802.15.4). ZigBee bao gồm các lớp phần mềm
mới và hỗ trợ một loạt các ứng dụng. ZigBee hoạt động ở dải tần 2,4GHz và hỗ trợ
truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 250kbps ở phạm vi 30 đến 200 ft (khoảng 9,144 mét
đến 60.96 mét). ZigBee được thiết kế để bổ sung cho các công nghệ không dây đang
tồn tại như Bluetooth, Wi-Fi và UWB với mục đích là áp dụng cho các ứng dụng cảm
biến điểm-điểm mà ở đó không thể kết nối cáp, năng lượng cực thấp và chi phí bị hạn
chế.
Các nghiên cứu đã chỉ ra nhiều điểm tương đồng giữa mạng WSN và mạng

đường để tới sink theo kiểu multi-hop như được minh họa trên Hình 1.1. Nút Sink có
thể liên lạc với người dùng qua các mạng khác như Internet hay vệ tinh.

Hình 1.1: Cấu trúc mạng cảm biến
Như vậy có thể thấy rằng, một mạng WSN bao gồm 4 thành phần chính:
 Tập các nút cảm biến, được trang bị cảm biến cho một hoặc một vài ứng
dụng cụ thể.
 Mạng kết nối, thường là mạng vô tuyến
 Sink có thể là thực thể bên trong mạng (là một nút cảm biến) hay ngoài
mạng (như một máy tính tương tác với mạng cảm biến, hoặc cũng có
thể là một gateway cho một mạng khác lớn hơn như Internet). Sink
chính là nơi đưa ra các yêu cầu đối với các thông tin lấy từ các nút cảm
biến trong mạng.
 Tập các tài nguyên để xử lý dữ liệu nhằm đưa ra các cảnh báo, các định
hướng hay các kết quả thống kê mà người dùng mong muốn.
Ngoài ra, chúng ta có thể thấy rằng, mạng WSN gồm 2 thành phần đặc trưng
khác đó là người dùng và trường cảm biến. Trong đó, người dùng có thể là một cơ
quan an ninh, một tổ chức xã hội hay một cá nhân người dùng đơn lẻ sở hữu nó… Còn

15
trường cảm biến có thể là thế giới vật lý, một hệ thống sinh học hay hóa học… mà ở
đó chứa dữ liệu cần thu thập.
1.1.3. Công nghệ cảm biến [2, tr.3][3, tr.75-91]
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã thể hiện sự quan tâm lớn tới mạng WSN và đã
tập trung vào các vấn đề quan trọng trong việc phát triển mạng WSN như sử dụng hiệu
quả, chi phí thấp, an toàn và khả năng chống chịu lỗi. Cùng với đó, công nghệ chế tạo
các nút cảm biến cũng không ngừng được cải thiện cả về chất liệu, kích thước của như
tính năng.

Hình 1.2: Sự tiến triển của công nghệ cảm biến theo thời gian

Multi-hop, cấu
trúc lưới và định
tuyến động
Nhỏ
Cố định
Sử dụng pin,
tuổi thọ từ vài
giờ đến vài ngày
Trung bình
Đa phương
thức, hóa
học, sinh học
Single-hop với
định tuyến tĩnh
Kích cỡ
Micrô

Sử dụng pin,
tuổi thọ từ vài
tuần đến vài
tháng
Thấp
Chức năng
duy nhất, vật
lý

Kích cỡ
Nanô

Sử dụng pin,

nút cảm biến, giảm thiểu đụng độ dữ liệu và kiểm soát lỗi.
 Lớp mạng: thực hiện kết nối mạng, quản lý sự tương thích của định tuyến với
tô-pô mạng.
 Lớp truyền tải: thực hiện giao tiếp khi mạng WSN cần kết nối với mạng khác
như Internet, đảm bảo độ tin cậy và điều khiển tắc nghẽn trong quá trình truyền
thông nội bộ trong mạng WSN.
 Lớp ứng dụng: cung cấp các ứng dụng trên mạng, bao gồm xử lý ứng dụng, tập
hợp dữ liệu, xử lý các truy vấn với cơ sở dữ liệu bên ngoài.

17
1.2.2. Các thành phần quản lý
Theo các thành phần quản lý, mô hình giao thức của mạng WSN được chia làm 3
phần: phần quản lý năng lượng, phần quản lý di chuyển và phần quản lý nhiệm vụ.
Các thành phần này sẽ kết hợp với nhau nhằm đảm bảo cho các nút cảm biến có thể hỗ
trợ hoạt động cho nhau, tiết kiệm năng lượng cũng như kéo dài thời gian sống của toàn
mạng.
 Phần quản lý năng lượng: điều khiển quá trình sử dụng năng lượng của nút cảm
biến. Ví dụ, khi nút cảm biến bị suy hao và mức năng lượng còn lại thấp, nó sẽ
phát quảng bá tới các nút lân cận để thông báo rằng nó không thể tham gia quá
trình định tuyến trung gian khác.
 Phần quản lý di chuyển: phát hiện và ghi lại sự chuyển tiếp từ các nút cảm biến
do đó dễ dàng xác định được con đường quay trở lại. Nhờ xác định được các
nút cảm biến lân cận, các nút cảm biến có thể cân bằng giữa năng lượng của nó
và nhiệm vụ thực hiện.
 Phần quản lý nhiệm vụ: lập kế hoạch và cân bằng nhiệm vụ giữa các nút cảm
biến trong một vùng xác định.
1.3. Các ứng dụng của mạng WSN [2,3]
Sự xuất hiện của mạng WSN hứa hẹn một phạm vi rộng lớn các ứng dụng tiềm
năng như: an ninh quốc phòng, môi trường, y tế, thương mại và công nghiệp…Có thể
dự đoán trong tương lai, các mạng cảm biến không dây sẽ gắn liền với cuộc sống của

động đất, lũ lụt, cháy rừng (Hình 1.6),…

Hình 1.5 : Ứng dụng của mạng WSN để theo dõi sự di chuyển của động vật hoang dã

Hình 1.6 Ứng dụng của mạng WSN trong cảnh báo cháy rừng.

19
1.3.3. Ứng dụng trong y tế
Trong lĩnh vực y tế, mạng WSN hỗ trợ theo dõi bệnh nhân, quản trị thuốc trong
bệnh viện, theo dõi từ xa dữ liệu vật lý của con người, kiểm tra, theo dõi bác sĩ và
bệnh nhân trong bệnh viện. Mỗi bệnh nhân có thể được gắn kết các nút cảm biến nhỏ
và nhẹ, mỗi nút cảm biến có nhiệm vụ riêng, ví dụ, một nút cảm biến xác định nhịp
tim, trong khi nút khác sẽ xác định huyết áp …

Hình 1.7 Ứng dụng của WSN trong theo dõi sức khỏe con người.
1.3.4. Ứng dụng trong gia đình
Ngôi nhà thông minh là một trong những ứng dụng đặc trưng. Ở đó các nút
cảm biến dùng để phát hiện những sự dịch chuyển trong phòng và thông báo cho
chủ nhà hoặc các cơ quan an ninh. Đặc biệt, những nút cảm biến nhỏ gọn có thể được
trang bị bên trong những đồ dùng gia đình như máy hút bụi, lò vi sóng, tủ lạnh.
Những nút cảm biến này tương tác với nhau và với bên ngoài qua Internet hoặc vệ
tinh, cho phép chủ nhà quản lý từ xa thiết bị đồ dùng dễ dàng hơn.

Hình 1.8 Ứng dụng của mạng WSN trong gia đình.

20
1.3.5. Ứng dụng trong ngành công nghiệp
Trong lĩnh vực công nghiệp, mạng cảm biến được ứng dụng trong việc theo
dõi chất lượng sản phẩm, điều khiển môi trường trong những tòa nhà và công xưởng,
điều khiển tự động hóa, thiết bị chống mất cắp ô tô…

sau một khoảng thời gian hoạt động. Các nguyên nhân gây ra có thể là hết năng lượng,
hỏng thiết bị phần cứng, tác động của môi trường hay do lỗi phần mềm. Một nút mạng
hỏng sẽ không thể tham gia vào kết nối mạng. Do đó khả năng chống chịu lỗi của
mạng WSN là làm thế nào để giảm thiểu mức độ ảnh hưởng tới toàn mạng khi một vài
nút cảm biến ngừng hoạt động.
 Khả năng mở rộng
Các mạng WSNs thường được triển khai với mật độ các nút cảm biến cao dẫn tới
trùng lặp dữ liệu và gây ra nhiều lỗi trên mạng. Điều này tạo ra một thách thức lớn đối
với khả năng mở rộng mạng. Số lượng nút cảm biến được triển khai có thể lên tới hàng
trăm, hàng nghìn hay hàng triệu tùy thuộc vào mỗi ứng dụng. Vì vậy mà các giao thức
được thiết kế cho mạng WSN phải có khả năng làm việc được với số lượng lớn các nút
này.
 Chi phí sản xuất
Thông thường, các nút cảm biến ít có khả năng tái sử dụng, nó chỉ được dùng
trong phạm vi một ứng dụng duy nhất. Hơn nữa, số lượng các nút cảm biến trong một
mạng WSN thường rất lớn vì vậy chi phí sản xuất của nút cảm biến sẽ ảnh hưởng trực
tiếp tới tổng chi phí của toàn mạng. Do vậy, khi thiết kế mạng WSN thì vấn đề chi phí
cũng cần được quan tâm.
 Kiến trúc mạng WSN
Số lượng lớn các nút cảm biến thường xuyên bị mất liên lạc do nhiều nguyên
nhân khác nhau. Do đó, việc duy trì kiến trúc liên kết của mạng WSN cũng là một trở
ngại lớn. Việc thiết lập và bảo trì kiến trúc mạng WSN có thể chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn trước và khi triển khai: các nút cảm biến thường được phân bố một
cách lộn xộn, không trật tự như thả từ máy bay xuống, do con người hoặc rô bốt
rải, đặt,

22
- Giai đoạn sau khi triển khai: các nút cảm biến thường bị thay đổi vị trí hoặc
hỏng hóc và nó bị loại ra khỏi liên kết mạng. Mặt khác, các liên kết giữa các nút
mạng cũng thường bị ảnh hưởng bởi nhiễu và các vật cản, Do đó kiến trúc liên

thức định tuyến phải cân bằng được khả năng đáp ứng với hiệu quả năng lượng để có
thể kéo dài thời gian hoạt động của toàn mạng. Mặc dù lĩnh vực này còn đang trong
thời mới phát triển nhưng có thể thấy sự phát triển của giao thức định tuyến sẽ là nền
tảng của các mạng WSNs trong tương lai.
2.2. Những khó khăn và các vấn đề trong thiết kế giao thức định tuyến [3,tr200-
202] [2,tr.139-142]
Định tuyến trong mạng có quy mô lớn là một vấn đề khó khăn và phải đối mặt
với nhiều thách thức như độ chính xác, tính ổn định và tối ưu các số liệu hiệu
suất,…Các đặc tính nội tại của mạng WSNs kết hợp với các hạn chế về năng lượng,
băng thông và khả năng xử lý đã gây ra nhiều trở ngại hơn trong việc đáp ứng các yêu
cầu truyền thông và kéo dài thời gian sống của mạng. Do vậy, để thiết kế được một
giao thức định tuyến tốt thì vừa phải xem xét tới các yếu tố ảnh hưởng tới mạng, vừa
phải giải quyết các bài toán định tuyến cụ thể như: phạm vi và các đặc tính mạng thay
đổi theo thời gian, nguồn tài nguyên hạn chế và các mô hình cảm biến dữ liệu phụ
thuộc vào loại ứng dụng,…
 Phạm vi và các đặc tính mạng thay đổi theo thời gian: Trong mạng
WSNs, các nút mạng phải ở trạng thái động và phải có khả năng thích
nghi cao. Khi cần, nó phải có khả năng tự tổ chức và tự bảo tồn năng
lượng bằng cách liên tục điều chỉnh các hành vi để phù hợp với trạng
thái và khả năng hiện tại. Hơn nữa, mức độ năng lượng tiêu hao của các
nút cảm biến là không đồng đều dẫn tới nhiều nút mạng bị ngừng hoạt
động sớm hơn so với các nút mạng khác. Điều này làm thay đổi phạm vi
hoạt động, gây trở ngại cho vấn đề định tuyến cũng như ảnh hưởng tới
hiệu suất của toàn mạng.
 Nguồn tài nguyên hạn chế: Bài toán về năng lượng là bài toán cơ bản và
khó giải nhất đối với mạng WSNs khi mà các hoạt động của mạng hoàn
toàn phụ thuộc vào tình trạng năng lượng hiện tại của các nút cảm biến.
Ngoài ra, việc tích hợp nhiều thành phần vào trong một thiết bị cảm biến
nhỏ cũng làm hạn chế khả năng lưu trữ và khả năng xử lý của mỗi nút
mạng. Do đó, yêu cầu được đặt ra là phải thiết kế được các giao thức