2.2 路由维护
在带状的拓扑结构里，同一簇内邻居节点有限，多数情况下只有左右两个节点是其邻居节点，如果某一节点由于能量耗尽，簇内节点可能会断开，将影响网络的健壮性和可扩展性，如图3，节点N4由于某种原因不再具有传感器节点的功能，N4以右的节点按先前发现的路由无法将数据传送至目的节点B，因此必须采取某种措施以维护网络的连通性。节点同时拥有其它簇内的邻居节点，可以借助其它簇内的节点续传数据包。

图3 网络故障时路由的维护

鉴于带状拓扑结构的特殊性，数据报文在找到目的节点的方向(即路由)后，如“接力”的方式依次往下传，所以不采用端到端的应答方式，而采用点到点的应答，这样节点能够知道下一节点的状态，发送数据包时，如果不能收到下一跳节点的应答包，则重复发送一次，仍然没有应答情况下，即认为下一跳发生故障，立刻从邻居链表中选择其它簇内的邻居节点作为下一跳节点，由此簇节点负责传送数据包。

在图3中，N5以右的数据包转发至N5后，由于N5没有收到N4的应答， N5需要从邻居链表中选择其一作为下一跳，如果有簇内其它邻居节点（如N3也是N5邻居），优先选择（注意避免路由环），如果没有，选择其它簇内邻居，图中N5选择M5，N5将数据包成功的交给簇M内的成员，由簇M负责将数据包转发至目的节点。此时N5路由表下一跳字段更改为M5，路由过期时间为邻居节点M5的过期时间，直至N5再次收到同簇内的节点转发的RREQ更新路由。同时N5将N4的故障信息及时通知上层网络。
路由维护的过程见图4流程图。

图4 本地节点维护路由流程

3 带状拓扑结构在道路交通中的应用与实践
无线传感器网络能够实现远距离可靠的数据传输。传感器节点自组成网，快速形成相对稳定的网络拓扑结构。道路交通中的无线传感器网络是带状网络的典型应用。在道路交通中，无线传感器网络具有以下功能：传感数据迅速可靠地传输到用户终端；拓扑结构随上层节点位置而变化；网络关断或增加某个节点，网络的动态变化强；节点唯一编号，在上层部分汇总传感信息；根据上层网络节点收到的信息在用户终端复现网络拓扑结构的变化过程；
例如，沿道路两旁布下传感器节点，采集路面信息等，上层网络可以是相互独立的快速移动的汽车节点，汽车可以根据需要接收底层网络传来的信息，这样汽车可以及时准确的知道前后路面的状况。汽车可以将信息通过更高层的网络传到交通控制空心。

项目中，射频芯片选择CC1100，频率选择433MHz，最大有效射程调为150米左右。处理器选择LPC2210，操作系统移植代码公开的μC/OSⅡ.同时，由于项目的特殊应用环境，来自汽车的噪声影响严重，必须严格控制数据包的正确性。应用实践表明，本方案路由协议简单容易实现且路由开销小。

4 总结
针对无线传感器网络带状拓扑结构的特殊性，提出分级网络管理的方法，底层网络采用无簇头的分簇结构，这样对网络的路由建立与维护都容易实现。对带状拓扑结构的网络路由协议的研究，极大推动传感网在道路交通中的应用。改变目前道路信息采集手段单一的技术手段。通过传感网采集的多元交通信息的数据融合处理，提高道路交通信息的准确性、可靠性。

本文作者创新点，针对无线传感器网络在道路交通中的应用，根据其特殊的带状拓扑结构，将网络分为两级，提出无簇头的易实现的分簇路由协议，即由上层移动节点建立路由、底层节点维护路由的机制。该路由协议在道路交通应用中表明，易实现，开销小，容易维护。