CN103780495B - 构建传感器网络的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种构建传感器网络的方法及装置，该方法包括：建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；普通节点和协调节点分别建立自身的初始局部路由表；对普通节点和协调节点内的初始局部路由表进行优化，获得优化路由表；当普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从优化路由表中查找与目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；源节点利用通信路径向目的节点发送通信数据包；目的节点向源节点发送应答包；源节点根据应答包，判断此次通信的通信质量是否达到预设质量；当未达到时，从优化路由表中查找另一与目的节点进行通信的优选路径进行通信；由上可见，采用本发明的方法及装置，可构建传感器网络。

Description

构建传感器网络的方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种构建传感器网络的方法及装置。

背景技术

传感器网络是由大量传感器节点通过相互通信形成的网络，每个传感器节点由传感模块、处理模块、存储模块、传输模块和电源模块组成，可完成数据采集、数据处理和数据传输三项基本功能。其中，在现有技术中，传感器网络广泛应用于工厂环境检测、智能楼宇和军事侦察等各个领域；因此，在现有技术中，如何构建传感器网络正在成为研究热点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种构建传感器网络的方法及装置，以构建传感器网络。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种构建传感器网络的方法，包括：

建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；其中，所述网络协调节点的级别最高，所述普通节点的级别最低；

所述普通节点和协调节点通过发送路由探测包，分别建立自身的初始局部路由表；

对所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表；

当所述普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从所述优化路由表中查找与所述目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；

所述源节点利用所述通信路径向所述目的节点发送通信数据包；

所述目的节点向所述源节点发送应答包；其中，所述应答包中至少包括此次通信的通信质量；

所述源节点根据所述应答包，判断此次通信的通信质量是否达到预设质量；

当未达到预设质量时，所述源节点从所述优化路由表中查找另一与所述目的节点进行通信的优选路径，作为通信路径，进行通信。

优选的，所述对普通节点和协调节点的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表，包括：

将所述普通节点和协调节点的初始局部路由表均用无向图表示；其中，所述无向图M=（V，E），所述V表示所述初始局部路由表中顶点的集合，所述E表示所述初始局部路由表中路径的集合；

利用路径权重函数计算所述无向图中每条路径的权重；其中，所述路径权重函数所述μ∈V，μ代表所述初始局部路由表中的源节点；所述v∈V，v代表所述初始局部路由表中的目的节点；所述t_limit表示为保证通信质量的最大延迟时间；所述t表示从源节点到目的节点发送路由探测包的往返时间之和；

根据每条路径的权重从所述无向图中，获得第一邻近图；其中，所述第一邻近图的生成公式为max{w₁,w₂,…,w_i,…w_n}∩{w_i|w_i≥0,i=1,2,…,n}，所述w_i表示第i条路径的权重；

查看所述第一邻近图是否为预设的第N邻近图；

当不为所述第N邻近图时，从所述无向图中去除所述第一邻近图中的所有路径，获得目标无向图；

计算所述目标无向图中每条路径的权重，以及根据每条路径的权重从所述目标无向图中，获得第二邻近图；

再执行查看预设的第N邻近图是否为第二邻近图这一步骤，直至得到预设的第N邻近图；其中，所述N为整数；

根据所述第一邻近图、第二邻近图直至第N邻近图的连接关系，生成优化路由表。

优选的，当此次通信的通信质量达到预设质量时，所述方法还包括：

查看当前是否达到优化局部路由表的周期更新时间；

当达到所述周期更新时间时，所述普通节点和协调节点发送路由探测包，周期更新自身的优化局部路由表。

优选的，所述传感器网络包括无线传感器网络和有线传感器网络。

优选的，所述传感器网络的拓扑结构为星型结构、树型结构或网形结构。

一种构建传感器网络的装置，包括：

建立模块用于，建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；其中，所述网络协调节点的级别最高，所述普通节点的级别最低；

第一发送模块用于，发送路由探测包，分别建立所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表；

优化模块用于，对所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表进行优化，获得优化路由表；

第一查找模块用于，当所述普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从所述优化路由表中查找与所述目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；

第二发送模块用于，利用所述通信路径向所述目的节点发送通信数据包；

应答模块用于，向所述源节点发送应答包；其中，所述应答包中至少包括此次通信的通信质量；

判断模块用于，根据所述应答包，判断此时通信的通信质量是否达到预设质量；

第二查找模块用于，当未达到预设质量时，从所述优化路由表中查找另一与所述目的节点进行通信的优选路径，进行通信。

优选的，所述优化模块包括：

表示单元用于，将所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表均用无向图表示；其中，所述无向图M=（V，E），所述V表示所述初始局部路由表中顶点的集合，所述E表示所述初始局部路由表中路径的集合；

计算单元用于，利用路径权重函数计算所述无向图中每条路径的权重；其中，所述路径权重函数所述μ∈V，且μ代表所述初始局部路由表中的源节点；所述v∈V，且v代表初始局部路由表中的目的节点；所述t_limit表示为保证通信质量的最大延迟时间；所述t表示从源节点到目的节点发送路由探测包的往返时间之和；

第一邻近图生成单元用于，根据每条路径的权重从所述无向图中，获得第一邻近图；其中，所述第一邻近图的生成公式为max{w₁,w₂,…,w_i,…w_n}∩{w_i|w_i≥0,i=1,2,…,n}，所述w_i表示第i条路径的权重；

查看单元用于，查看当前生成的邻近图是否为预设的第N邻近图；

目标无向图生成单元用于，当不为所述第N邻近图时，从当前无向图中去除所述当前生成的邻近图中的所有路径，获得目标无向图；

第M邻近图生成单元用于，计算所述目标无向图中每条路径的权重，以及根据每条路径的权重从所述目标无向图中，获得第M邻近图；其中，所述M为整数，且所述M大于1，小于等于N；

优化路由表生成单元用于，根据所述第一邻近图、第二邻近图直至第N邻近图的连接关系，生成优化路由表。

优选的，所述装置还包括:

查看模块用于，查看当前是否达到优化局部路由表的周期更新时间；

第三发送模块用于，当达到所述周期更新时间时，发送路由探测包，更新所述普通节点和协调节点的优化局部路由表。

优选的，所述传感器网络包括无线传感器网络和有线传感器网络。

优选的，所述传感器网络的拓扑结构为星型结构、树型结构或网形结构。

由上可见，在本发明实施例中，首先按级别建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；然后普通节点和协调节点再通过发送路由探测包，分别建立其自身的初始局部路由表；再然后对普通节点和网络协调节点内的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表；最后，当普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，只需从优化路由表中查找一可与目的节点进行通信的路径即可，而当所选择的路径不符合通信质量要求时，只需从优化路由表中查找另一可与目的节点进行通信的路径即可；由上可见，采用本发明的方法及装置，可构建传感器网络。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的构建传感器网络的方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的构建传感器网络的方法的又一流程图；

图3为本发明实施例所提供的构建传感器网络的方法的另一流程图；

图4为本发明实施例所提供的构建传感器网络的装置的示意图；

图5为本发明实施例所提供的构建传感器网络的装置的又一示意图；

图6为本发明实施例所提供的构建传感器网络的装置的另一示意图；

图7为采用本发明的方法所构建的传感器网络的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种构建传感器网络的方法，如图1所示，该方法至少包括以下步骤：

S11：建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；其中，网络协调节点的级别最高，普通节点的级别最低；

需要说明的是，网络协调节点的带宽优于协调节点和普通节点，而协调节点的带宽优于普通节点；其中，普通节点与协调节点之间的通信协议可为不同的，而协调节点与网络协调节点间以及网络协调节点之间的通信协议可相同；

具体的，普通节点与协调节点之间的通信网络可为IEEE802.15.4这种窄带网络，而协调节点与网络协调节点间的通信网络可为电信宽带网络（比如CDMA网络或LTE网络），网络协调节点间的通信网络可为以太网、电信网或电信宽带网络；

更具体的，当使用电信宽带网络或以太网时，其通信的数据包可通过TCP/IP协议传输，而当使用IEEE802.15.4这种窄带网络时，其通信的数据包可采用6LowPAN的形式分解传输；

而关于上述传感器网络所采用的拓扑结构可具体为星型结构、网形结构或树型结构，而传感器网络的类型可为有线传感器网络亦可为无线传感器网络；

S12：普通节点和协调节点通过发送路由探测包，分别建立自身的初始局部路由表；

具体的，可采用局部应答方式分级进行网络初始化，以建立初始局部路由表；

更具体的，可首先进行协调节点与网络协调节点间的初始化工作，可由协调节点向网络协调节点广播路由探测包，而收到探测包的网络协调节点可原路回传应答消息；其中，回传的应答消息中包含路径中的节点信息。由上可见，通过上述这种方式，可在协调节点内建立与网络协调节点通信的初始局部路由表；

而在上述初始化工作完成后，其普通节点可开始广播路由探测包，而收到路由探测包的普通节点可向下一跳转发上述路由探测包，直至上述路由探测包传送至协调节点；相应的，当协调节点接收到普通节点发送的路由探测包后，可通过原路回传应答消息；其中，回传的应答消息要求包含路径中的节点信息以及协调节点中已完成的局部路由表；由上可见，通过上述这种方式，可在普通节点内建立与协调节点通信的初始局部路由表；

S13：对普通节点和协调节点内的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表；其中，具体可由普通节点和协调节点内的处理器分别对其自身内的初始局部路由表进行优化；

具体的，可对普通节点内的初始局部路由表进行优化，获得第一优化路由表；而对协调节点内的初始局部路由表进行优化，获得第二优化路由表；

S14：当普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从优化路由表中查找与目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；

具体的，当普通节点作为源节点需与目的节点进行通信时，需从第一优化路由表中查找通信路径；而当协调节点作为源节点需与目的节点进行通信时，则需从第二优化路由表中查找通信路径；在此不再赘述。

S15：源节点利用通信路径向目的节点发送通信数据包；

S16：目的节点向源节点发送应答包；其中，应答包中至少包括此次通信的通信质量，例如，此次通信过程中的错误率，丢包率以及时间是否超时等；

S17：源节点根据应答包，判断此次通信的通信质量是否达到预设质量；当达到时，进入步骤S15；否则进入步骤S18：

S18：源节点从优化路由表中查找另一可与目的节点进行通信的优选路径，作为通信路径，进行通信。

由上可见，在本发明实施例中，首先按级别建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；然后普通节点和协调节点再通过发送路由探测包，分别建立其自身的初始局部路由表；再然后对普通节点和网络协调节点内的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表；最后，当普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，只需从优化路由表中查找一可与目的节点进行通信的优选路径即可，而当所选择的路径不符合通信质量要求时，只需从优化路由表中查找另一可与目的节点进行通信的优选路径即可；由上可见，采用本发明的方法，可构建传感器网络。

在本发明其它实施例中，如图2所示，上述所有实施例中的步骤S13可包括：

S21：将普通节点和协调节点内的初始局部路由表均用无向图表示；其中，无向图M=（V，E），而V表示初始局部路由表中顶点的集合，E表示初始局部路由表中路径的集合；

S22：利用路径权重函数计算无向图中每条路径的权重；其中，路径权重函数而μ∈V，μ代表初始局部路由表中的源节点；v∈V，v代表初始局部路由表中的目的节点；t_limit表示为保证通信质量的最大延迟时间；t表示从源节点到目的节点发送路由探测包的往返时间之和；

S23：根据每条路径的权重从无向图中，获得第一邻近图；其中，第一邻近图的生成公式为max{w₁,w₂,…,w_i,…w_n}∩{w_i|w_i≥0,i=1,2,…,n}，而w_i表示第i条路径的权重；

S24:查看预设的第N邻近图是否为第一邻近图；若否，进入步骤S25；若是，进入步骤S28；

S25：从无向图中去除第一邻近图中的所有路径，获得目标无向图；

S26：计算目标无向图中每条路径的权重，以及根据每条路径的权重从目标无向图中，获得第二邻近图；

S27：再执行查看预设的第N邻近图是否为第二邻近图这一步骤，直至得到预设的第N邻近图；其中，N为整数；

S28：根据第一邻近图、第二邻近图直至第N邻近图的连接关系，生成优化路由表；

需要说明的是，上述优化路由表是按照通信质量的优劣来存储通信路径的，其中，由第一邻近图的连接关系所得到的通信路径为最优的，而由第二邻近图的连接关系所得到的通信路径为次优的，依次类推，由第N邻近图的连接关系所得到的通信路径为优化路由表中最差路径；而由上述权重函数的定义可得，其最优路径的信息传输时延最小，而最差路径的信息传输时延最大；由上可见，采用上述方法，可使得所建立的传感器网络的服务质量指标有保证，且其可靠性高。

在本发明其它实施例中，当此次通信的通信质量达到预设质量时，如图3所示，上述所有实施例中的方法还包括：

S31：查看当前是否到达优化局部路由表的周期更新时间；如否，进入步骤S32；否则，源节点和目的节点继续进行通信；

S32：普通节点和协调节点发送路由探测包，周期更新自身的优化局部路由表；

由上可见，采用上述方法，可保证普通节点和协调节点内的优化局部路由表的实时性。

与上述方法相对应的，本发明还公开了一种构建传感器网络的装置，如图4所示，可包括：

建立模块41用于，建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；其中，网络协调节点的级别最高，普通节点的级别最低；

具体的，所建立的传感器网络包括无线传感器网络和有线传感器网络；而所构建的传感器网络的拓扑结构可为星型结构、树型结构或网状结构；

第一发送模块42用于，发送路由探测包，分别建立普通节点和协调节点内的初始局部路由表；

优化模块43用于，对普通节点和协调节点内的初始局部路由表进行优化，获得优化路由表；

第一查找模块44用于，当普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从优化路由表中查找与目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；

第二发送模块45用于，利用通信路径向目的节点发送通信数据包；

应答模块46用于，向源节点发送应答包；其中，应答包中至少包括此次通信的通信质量；

判断模块47用于，根据应答包，判断此次通信的通信质量是否达到预设质量；

第二查找模块48用于，当未达到预设质量时，从优化路由表中查找另一与目的节点进行通信的优选路径，进行通信。

由上可见，在本发明实施例中，首先按级别建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；然后普通节点和协调节点再通过发送路由探测包，分别建立其自身的初始局部路由表；再然后对普通节点和网络协调节点内的初始局部路由表进行优化，获得优化路由表；最后，当普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，只需从优化路由表中查找一可与目的节点进行通信的优选路径即可，而当所选择的路径不符合通信质量要求时，只需从优化路由表中查找另一可与目的节点进行通信的优选路径即可；由上可见，采用本发明的装置，可构建传感器网络。

在本发明其它实施例中，如图5所示，上述所有实施例中的优化模块43可包括：

表示单元51用于，将普通节点和协调节点内的初始局部路由表均用无向图表示；其中，无向图M=（V，E），V表示初始局部路由表中顶点的集合，E表示初始局部路由表中路径的集合；

计算单元52用于，利用路径权重函数计算无向图中每条路径的权重；其中，路径权重函数而μ∈V，且μ代表初始局部路由表中的源节点；v∈V，且v代表初始局部路由表中的目的节点；t_limit表示为保证通信质量的最大延迟时间；t表示从源节点到目的节点发送路由探测包的往返时间之和；

第一邻近图生成单元53用于，根据每条路径的权重从无向图中，获得第一邻近图；其中，第一邻近图的生成公式为max{w₁,w₂,…,w_i,…w_n}∩{w_i|w_i≥0,i=1,2,…,n}，而w_i表示第i条路径的权重；

查看单元54用于，查看当前生成的邻近图是否为预设的第N邻近图；

目标无向图生成单元55用于，当不为第N邻近图时，从当前无向图中去除当前生成的邻近图中的所有路径，获得目标无向图；

第M邻近图生成单元56用于，计算目标无向图中每条路径的权重，以及根据每条路径的权重从目标无向图中，获得第M邻近图；其中，M为整数，且M大于1，小于等于N；

优化路由表获得单元57用于，根据第一邻近图、第二邻近图直至第N邻近图，生成优化路由表。

在本发明其它实施例中，如图6所示，上述所有实施例中的装置，还可包括：

查看模块61用于，查看当前是否达到优化局部路由表的周期更新时间；

第三发送模块62用于，当达到周期更新时间时，发送路由探测包，更新普通节点和协调节点的优化局部路由表。

对于建立模块41、第一发送模块42、优化模块43、第一查找模块44、第二发送模块45、应答模块46、判断模块47及第二查找模块48的各细化功能可参见上述方法的记载，在此不再赘述。

除此之外，利用本发明的方法及装置，可将26个无线传感器节点构成一传感器网络，具体如下：

可在上述26无线传感器节点中设置5个网络协调节点、5个协调节点和16个普通节点，而所构建的传感器网络的拓扑结构可为树状拓扑结构，如图7所示；

具体的，对于以地址为中心的视频、音频节点一般选择作为网络协调节点或协调节点；对于以数据为中心的节点一般选择作为普通节点，其采集的数据可在协调节点或网络协调节点进行融合处理；而网络协调节点与协调节点以及网络协调节点之间可均采用TCP/IP协议进行传输；

然后，可采用局部应答方式分级进行网络初始化，在普通节点和协调节点内生成初始局部路由表；

具体的，以普通节点14作为源节点为例，其在初始局部路由表中，可到达目的节点1的路径包括：14-7-6-3-2-1，14-7-4-3-2-1，14-5-4-3-2-1，14-5-10-4-3-2-1，14-5-10-9-3-2-1，…,14-7-6-3-9-26-25-24-8-2-1；

再然后，对上述所有路径进行优化，其通过第一邻近图所选出的路径为14-5-4-3-2-1，通过第二邻近图所选出的路径为14-7-4-3-2-1，通过第三邻近图所选出的路径为14-7-6-3-2-1，通过第四邻近图所选出的路径为14-5-10-4-3-2-1，通过第五邻近图所选出的路径为14-5-10-9-3-2-1；而其余路径均因为w(μ,v)<0而被去除掉；而此时，优化路由表中所存储的从源节点14至目的节点1的路径即为上述五条路径；

而在源节点14与目的节点1进行通信时，可首先选择由第一邻近图所选择的路径14-7-4-3-2-1(因为此路径的传输时延最小)，而当此路径不满足预设的通信质量要求时（即通信过程中丢包过多、差错率过高或网络故障时），源节点14会从上述五条路径中重选一通信路径，直至可正常通信为止；

在实际网络中，其路径5-4-3-2-1可选择光纤、以太网、3G或4G等宽带网络；其路径4-7-6-3，3-8-3，5-10-4，5-10-9-3等可选择IEEE802.11或GPRS等网络，而其它路径可选择IEEE802.15.4等窄带网络。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种构建传感器网络的方法，其特征在于，包括：

建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；其中，所述网络协调节点的级别最高，所述普通节点的级别最低；

所述普通节点和协调节点通过发送路由探测包，分别建立自身的初始局部路由表；

对所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表；

当所述普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从所述优化路由表中查找与所述目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；

所述源节点利用所述通信路径向所述目的节点发送通信数据包；

所述目的节点向所述源节点发送应答包；其中，所述应答包中至少包括此次通信的通信质量；

所述源节点根据所述应答包，判断此次通信的通信质量是否达到预设质量；

当未达到预设质量时，所述源节点从所述优化路由表中查找另一与所述目的节点进行通信的优选路径，作为通信路径，进行通信；

所述对普通节点和协调节点的初始局部路由表均进行优化，获得优化路由表，包括：

将所述普通节点和协调节点的初始局部路由表均用无向图表示；其中，所述无向图M＝(V，E)，所述V表示所述初始局部路由表中顶点的集合，所述E表示所述初始局部路由表中路径的集合；

利用路径权重函数计算所述无向图中每条路径的权重；其中，所述路径权重函数所述μ∈V，μ代表所述初始局部路由表中的源节点；所述v∈V，v代表所述初始局部路由表中的目的节点；所述t_limit表示为保证通信质量的最大延迟时间；所述t表示从源节点到目的节点发送路由探测包的往返时间之和；

根据每条路径的权重从所述无向图中，获得第一邻近图；其中，所述第一邻近图的生成公式为max{w₁,w₂,...,w_i,…w_n}∩{w_i|w_i≥0,i＝1,2,...,n}，所述w_i表示第i条路径的权重；

查看所述第一邻近图是否为预设的第N邻近图；

当不为所述第N邻近图时，从所述无向图中去除所述第一邻近图中的所有路径，获得目标无向图；

计算所述目标无向图中每条路径的权重，以及根据每条路径的权重从所述目标无向图中，获得第二邻近图；

再执行查看预设的第N邻近图是否为第二邻近图这一步骤，直至得到预设的第N邻近图；其中，所述N为整数；

根据所述第一邻近图、第二邻近图直至第N邻近图的连接关系，生成优化路由表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当此次通信的通信质量达到预设质量时，所述方法还包括：

查看当前是否达到优化局部路由表的周期更新时间；

当达到所述周期更新时间时，所述普通节点和协调节点发送路由探测包，周期更新自身的优化局部路由表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器网络包括无线传感器网络和有线传感器网络。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器网络的拓扑结构为星型结构、树型结构或网形结构。

5.一种构建传感器网络的装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立由普通节点、协调节点和网络协调节点所组成的传感器网络；其中，所述网络协调节点的级别最高，所述普通节点的级别最低；

第一发送模块，用于发送路由探测包，分别建立所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表；

优化模块，用于对所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表进行优化，获得优化路由表；

第一查找模块，用于当所述普通节点或协调节点作为源节点，需与目的节点进行通信时，从所述优化路由表中查找与所述目的节点进行通信的一优选路径，作为通信路径；

第二发送模块，用于利用所述通信路径向所述目的节点发送通信数据包；

应答模块，用于向所述源节点发送应答包；其中，所述应答包中至少包括此次通信的通信质量；

判断模块，用于根据所述应答包，判断此时通信的通信质量是否达到预设质量；

第二查找模块，用于当未达到预设质量时，从所述优化路由表中查找另一与所述目的节点进行通信的优选路径，进行通信；

所述优化模块包括：

表示单元，用于将所述普通节点和协调节点内的初始局部路由表均用无向图表示；其中，所述无向图M＝(V，E)，所述V表示所述初始局部路由表中顶点的集合，所述E表示所述初始局部路由表中路径的集合；

计算单元，用于利用路径权重函数计算所述无向图中每条路径的权重；其中，所述路径权重函数所述μ∈V，且μ代表所述初始局部路由表中的源节点；所述v∈V，且v代表初始局部路由表中的目的节点；所述t_limit表示为保证通信质量的最大延迟时间；所述t表示从源节点到目的节点发送路由探测包的往返时间之和；

第一邻近图生成单元，用于根据每条路径的权重从所述无向图中，获得第一邻近图；其中，所述第一邻近图的生成公式为max{w₁,w₂,...,w_i,…w_n}∩{w_i|w_i≥0,i＝1,2,...,n}，所述w_i表示第i条路径的权重；

查看单元，用于查看当前生成的邻近图是否为预设的第N邻近图；

目标无向图生成单元，用于当不为所述第N邻近图时，从当前无向图中去除所述当前生成的邻近图中的所有路径，获得目标无向图；

第M邻近图生成单元，用于计算所述目标无向图中每条路径的权重，以及根据每条路径的权重从所述目标无向图中，获得第M邻近图；其中，所述M为整数，且所述M大于1，小于等于N；

优化路由表生成单元，用于根据所述第一邻近图、第二邻近图直至第N邻近图的连接关系，生成优化路由表。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括:

查看模块，用于查看当前是否达到优化局部路由表的周期更新时间；

第三发送模块，用于当达到所述周期更新时间时，发送路由探测包，更新所述普通节点和协调节点的优化局部路由表。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感器网络包括无线传感器网络和有线传感器网络。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感器网络的拓扑结构为星型结构、树型结构或网形结构。