徐金鹏，李晓卉+，丁月民，张 尉，张 震

(1.武汉科技大学 信息科学与工程学院，湖北 武汉 430081；2.天津理工大学 计算机科学与工程学院，天津 300384；3.武汉市农业科学技术研究院 农业机械化科学研究所，湖北 武汉 430345；4.深圳市柳丁网科技有限公司，广州 深圳 518040)

0 引 言

在智能家居无线传感器网络(wireless sensor networks in smart home，WSNSH)的实际部署中，复杂房屋结构往往会带来复杂的电磁环境，从而影响WSNSH网络性能[1-3]。例如传感器节点间的无线信道会受到地面、墙面及人体移动等的反射与散射影响，链路连通状态不稳定，通信会发生频繁中断[4]。在这种链路不稳定的状态下，智能家居中某些重要的安全预警信息可能无法及时传出，从而造成严重的安全隐患。

目前ZigBee网络被广泛用于WSNSH工程实践中[5]，其默认路由算法AODVjr通常通过洪泛路由请求包的方式，确保在衰落环境下找到一条有效路由[6]。但存在以下两个问题：其一，AODVjr洪泛路由开销较大，其本身并未考虑室内信道衰落对路由稳定性的影响，无法预测路由过程中室内信道的质量并做出自适应调整的行为，故其在WSNSH室内衰落环境中表现出的实际性能不高；其二，ZigBee节点邻居表中虽然用链路质量指示(link quality indicator，LQI)来评估链路状态，可以被用来辅助路由决策，但是LQI需通过反复收发信标帧来确定其值[7]，这给路由造成额外开销。

针对以上两个问题，本文提出一种基于链路状态感知的智能家居无线传感器网络路由算法(link state aware routing，LSAR-AODVjr)，该算法在AODVjr的基础上引入ETX-SH(expected transmission count for smart home)替代LQI表征衰落环境中WSNSH无线链路的状态，并在ADOVjr中使用定向路由发现提高数据包投递率减少路由开销，自适应建立状态更优的路由路径。……