Mạng lưới đồng hồ nước thông minh hoạt động dựa trên giao thức thu thập dữ liệu để thu thập dữ liệu từ các thiết bị đo. Giao thức thu thập CTP cho phép chuyển tiếp gói tin đến một điểm thu thập dữ liệu (được gọi là Sink/Gateway) sử dụng cây định tuyến với chi phí tối thiểu. Chi phí thường được tính là số lần truyền kỳ vọng ETX sao cho: Các nút gửi dữ liệu trên tuyến đường có số lần truyền để đến được điểm thu thập là ít nhất.
Hình 2.1: Cấu trúc liên kết mạng được xây dựng theo giao thức CTP.
Các giao thức thu thập ban đầu xây dựng một cấu trúc cây định tuyến. Theo đó, mỗi nút lựa chọn một bước nhảy kế tiếp cho tất cả các lưu lượng dữ liệu được chuyển tiếp bởi nút đó. Điều này tạo thành một cây định tuyến hướng về một điểm thu thập cố định. Cấu trúc cây định tuyến được xây dựng thông qua việc thiết lập
một Gradient chi phí định tuyến. Điểm thu thập có chi phí bằng 0. Mỗi nút tính toán chi phí của các bước nhảy kế tiếp bằng cách cộng chi phí của nó với chi phí của liên kết nối đến nút đó. Một cách quy nạp, chi phí của một nút là tổng các chi phí của các liên kết trong tuyến đường của nó đến điểm thu thập.
Để xây dựng và duy trì cấu trúc cây định tuyến thì đầu tiên cần phải xác định thước đo định tuyến để các nút có thể lựa chọn nút cha (Parent) của nó. Một số thước đo có thể được sử dụng để lựa chọn nút Parent như số bước nhảy đến nút gốc, thuộc tính năng lượng của nút hoặc chất lượng liên kết. Trong mọi trường hợp, các nút cần phải thu thập thông tin về các nút lân cận để tính toán thước đo định tuyến và lựa chọn nút Parent. Để thực hiện điều này, các nút định kỳ trao đổi các bản tin báo hiệu được gọi là bản tin điều khiển. Bản tin điều khiển mang thông tin về thước đo định tuyến như số bước nhảy đến Sink hay chất lượng liên kết đến Sink...