2.4 Các loại giao thức định tuyến trong mạng WSN
2.4.1 Giao thức định tuyến trung tâm dữ liệu (Data Centric Protocols)
Trong nhiều ứng dụng của mạng cảm biến WSN thì việc xác định số nhận dạng toàn cầu IP cho từng nút là không khả thi. Việc thiếu số nhận dạng toàn cầu IP cùng với việc triển khai ngẫu nhiên các nút gây khó khăn trong việc chọn ra tập hợp các nút chuyên dụng với nhiệm vụ cụ thể. Do đó dữ liệu đƣợc truyền từ mọi nút trong vùng triển khai với độ dƣ thừa đáng kể dẫn đến kém hiệu quả trong việc sử dụng năng lƣợng. Bởi vậy, ngƣời ta đã đƣa ra các giao thức định tuyến mà có khả năng chọn ra nhóm các nút và thực hiện tập trung dữ liệu trong quá trình truyền dữ liệu. Đó là cơ sở cho ý tƣởng về giao thức trung tâm dữ liệu. Trong giao thức này, nút sink gửi yêu cầu đến các vùng xác định và đợi dữ liệu từ các sensor đã đƣợc chọn trƣớc trong vùng. Giao thức SPIN là giao thức đầu tiên thuộc loại này mà đã đề cập đến việc dàn xếp dữ liệu giữa các nút để giảm bớt sự dƣ thừa dữ liệu dẫn đến tiết kiệm năng lƣợng. Giao thức Directed Diffusion (truyền tin trực tiếp) đƣợc phát triển về sau và là một giao thức rất đáng chú ý trong định tuyến trung tâm dữ liệu.
2.4.1.1 Giao thức Flooding và Gossiping
Flooding và Gossiping là hai cơ chế cổ điển nhất để truyền dữ liệu trong mạng cảm biến không dây WSN mà không cần bất cứ một giải thuật định tuyến hoặc sự duy trì cấu hình cụ thể nào. Ở Flooding, mỗi nút cảm biến nhận gói dữ liệu, sau đó nó quảng bá thông tin dữ liệu vừa nhận đƣợc tới tất cả các nút lân cận nó và quá trình cứ diễn ra nhƣ vậy cho đến khi gói dữ liệu đến đƣợc đích. Gossiping có cải tiến hơn Flooding đôi chút, khi mà các nút nhận dữ liệu gửi gói đến các nút lân cận một cách ngẫu nhiên, sau đó lại chọn ngẫu nhiên một nút lân cận để truyền tin thay vì truyền quảng bá đến các nút lân cận, và quá trình cứ tiếp diễn nhƣ vậy đến khi gói dữ liệu đến đích.
Mặc dù Flooding triển khai tƣơng đối dễ dàng nhƣng nó lại có nhƣợc điểm nhƣ hình bên dƣới. Khi hai nút cảm biến cùng một vùng gửi gói dữ liệu giống nhau đến cùng một nút lân cận. Còn Gossiping giải quyết đƣợc các vấn đề về sự truyền kép bằng việc chọn một cách ngẫu nhiên một nút truyền tiếp theo thay vì truyền quảng bá. Nhƣng nhƣợc điểm của Gossiping là dễ gây trễ khi truyền tin.