1.1. Tính động của mạng
Mạng cảm biến đƣợc cấu tạo bởi ba phần chính: các nút cảm biến, các nút chủ (Sink) và các sự kiện cần giám sát. Hầu hết các nút cảm biến đƣợc giả thiết là cố định.Tuy nhiên trong một số ứng dụng, cả nút gốc và các nút cảm biến có thể di chuyển. Khi đó các bản tin chọn đƣờng từ hoặc tới các nút di chuyển sẽ gặp phải nhiều vấn đề hơn nhƣ đƣờng liên lạc, cấu hình mạng, năng lƣợng, độ rộng băng thông...
Các sự kiện cảm nhận có thể tĩnh hoặc động, tùy thuộc vào các ứng dụng. Chẳng hạn, trong các ứng dụng phát hiện mục tiêu, các sự kiện là động, còn trong ngăn chặn thảm họa cháy rừng, các sự kiện lại là tĩnh. Các sự kiện cố định cho phép mạng làm việc ở chế độ phản ứng (tạo lƣu lƣợng khi cần báo cáo), các sự kiện động trong hầu hết các ứng dụng đều yêu cầu báo cáo định kỳ cho nút gốc để truyền các lƣu lƣợng cần thiết đƣợc định tuyến đến Sink.
1.2. Trật tự sắp xếp của mạng
Sự triển khai cấu hình của các nút cảm biến cũng cần đƣợc lƣu ý. Việc phân bố này phụ thuộc vào ứng dụng, có thể đƣợc xác định trƣớc hoặc tự phân bố. Nếu đƣợc xác định trƣớc, các nút cảm biến đƣợc đặt bằng tay và dữ liệu đƣợc định tuyến thông qua các đƣờng đã định. Mặc dầu vậy, trong những hệ thống tự tổ chức, các nút cảm biến đƣợc phân bố ngẫu nhiên, tạo ra một cấu trúc theo kiểu adhoc. Trong các cấu trúc đó, vị trí của các Sink hay các nút chủ cũng góp phần không nhỏ giúp sử dụng hiệu quả năng lƣợng và hoạt động của mạng.
Do các hạn chế về năng lƣợng và băng thông, trong hầu hết các cấu hình mạng, liên lạc giữa các nút cảm biến thƣờng có cự ly ngắn, việc chọn đƣờng sẽ thực hiện qua nhiều bƣớc nhảy.
Trong mạng cảm biến, nhiều chức năng khác nhau có thể kết hợp với các nút cảm biến. Các nghiên cứu trƣớc đây đều giả thiết các nút là đồng nhất, nghĩa là có khả năng nhƣ nhau trong việc tính toán, truyền tin và có công suất nhƣ nhau.
Tuy nhiên phụ thuộc vào từng ứng dụng khác nhau mà một nút cảm biến có thể phải thực hiện các chức năng cụ thể nhƣ truyền, cảm nhận và tập hợp.Vì thế việc kết hợp ba chức năng trong cùng một thời điểm có thể nhanh chóng làm tiêu hao năng lƣợng của nút mạng đó.
1.4. Vấn đề năng lƣợng
Trong khi tạo thành cơ sở mạng, quá trình xây dựng các đƣờng bị ảnh hƣởng mạnh bởi năng lƣợng. Tùy thuộc vào từng ứng dụng mà mật độ các nút cảm biến dày đặc hay thƣa thớt. Vì năng lƣợng truyền đi của sóng vô tuyến tỉ lệ với diện tích hoặc thậm chí còn nhiều hơn trong trƣờng hợp có vật cản, định tuyến multihop sẽ tiêu thụ ít năng lƣợng hơn là việc truyền trực tiếp.
Tuy nhiên, định tuyến đa bƣớc nhảy cần một số lƣợng lớn các mào đầu để điều khiển cấu hình và điều khiển truy nhập đƣờng truyền. Định tuyến trực tiếp sẽ tốt hơn trong trƣờng hợp tất cả các nút cảm biến đều rất gần Sink nhƣng trong hầu hết các trƣờng hợp các nút cảm biến đều đƣợc rải ngẫu nhiên trong một vùng rộng, do vậy định tuyến đa bƣớc nhảy hay đƣợc sử dụng hơn.
Trong WSNs đa bƣớc nhảy, mỗi nút mạng đóng hai vai trò là truyền số liệu và chọn đƣờng. Một số nút cảm biến hoạt động sai chức năng do lỗi nguồn công suất có thể gây ra sự thay đổi cấu hình mạng nghiêm trọng và phải chọn đƣờng lại các gói hoặc tổ chức lại mạng.
1.5. Vấn đề tập trung hợp nhất dữ liệu
Vì các nút cảm biến có thể truyền một lƣợng đáng kể dữ liệu thừa, để giảm số lần truyền, các gói tƣơng tự nhau từ nhiều nút cảm biến khác nhau phải đƣợc tập trung lại. Đây chính là sự kết hợp các dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau bằng việc dùng các chức năng nhƣ nén, lấy min, lấy max và lấy trung bình.
Các chức năng trên có thể đƣợc thực hiện một phần hoặc toàn bộ trong mỗi một nút cảm biến. Việc tính toán sẽ tiêu tốn ít năng lƣợng hơn so với giao tiếp, và sẽ tiết kiệm đƣợc một lƣợng năng lƣợng đáng kể trong quá trình tập hợp dữ liệu. Kỹ thuật này sử dụng khá nhiều trong các giao thức định tuyến. Trong một số cấu trúc mạng, tất cả các chức năng tập trung dữ liệu đƣợc chỉ định cho các nút nhiều năng lƣợng và chuyên dụng.
Nó cũng khả thi trong kỹ thuật xử lý tín hiệu. Trong trƣờng hợp này, nó liên quan đến hợp nhất dữ liệu, khi một nút có khả năng kết hợp các tín hiệu, tạo ra một tín hiệu chính xác hơn bằng việc giảm nhiễu và dùng các công cụ nhƣ là các luồng tia. Phƣơng pháp báo cáo số liệu: tùy thuộc vào từng ứng dụng của mạng mà việc báo cáo số liệu trong WSN có thể đƣợc chia thành báo cáo theo thời gian, theo sự kiện, theo yêu cầu hoặc lai ghép các phƣơng pháp này. Phƣơng pháp báo cáo theo thời gian phù hợp với các ứng dụng yêu cầu giám sát số liệu định kỳ. Khi đó, các nút cảm biến sẽ bật bộ phận cảm biến và bộ phận phát theo định kỳ, cảm nhận môi trƣờng, phát số liệu yêu cầu theo chu kỳ thời gian xác định.
Trong phƣơng pháp báo cáo theo sự kiện và theo yêu cầu, các nút cảm biến sẽ phản ứng tức thì đối với những thay đổi giá trị của thuộc tính cảm biến do xuất hiện một sự kiện xác định nào đó hoặc để trả lời một yêu cầu đƣợc tạo ra bởi nút gốc hay các nút khác trong mạng.
Do vậy, những phƣơng pháp này phù hợp với các ứng dụng phụ thuộc thời gian. Cũng có thể sử dụng kết hợp các phƣơng pháp trên.Các giao thức định tuyến chịu ảnh hƣởng đáng kể từ phƣơng pháp báo cáo số liệu, đặc biệt khi tính đến việc tối thiểu hóa năng lƣợng và sự ổn định tuyến. Ví dụ nhƣ trong ứng dụng kiểm tra môi trƣờng sống khi mà các dữ liệu đƣợc truyền liên tiếp đến các Sink thì giao thức định tuyến phân cấp là thích hợp nhất.