Giao thức truyền tin trực tiếp sử dụng lược đồ tập trung dữ liệu và các node đều biết về ứng dụng. Tất cả các dữ liệu phát ra bởi node cảm biến được đặt tên sử dụng các cặp giá trị thuộc tính và sử dụng quá trình xử lý trong mạng như tích hợp dữ liệu (aggregation). Giao thức này loại bỏ sự dư thừa dữ liệu nhờ quá trình xử lý nội mạng, và tối thiểu số lần truyền tin nên tiết kiệm được năng lượng, kéo dài thời gian sống toàn mạng. Hình 2.4 mô tả quá trình diễn ra trong mạng khi dùng giao thức truyền tin trực tiếp.
Ban đầu trạm cơ sở tạo ra một yêu cầu được xác định dùng các cặp giá trị thuộc tính như là tên vật thể, vị trí địa lý, khoảng thời gian… Các thông tin này được phát quảng bá thông qua các node trung gian đến nguồn. Mỗi một node nhận được thông tin đó sẽ giữ lại để so sánh dữ liệu nhận được với giá trị trong thông tin đó. Các thông tin này cũng bao gồm các trường gradient. Gradient là đường trả lời đến node lân cận từ nơi mà nhận được thông tin yêu cầu. Nó được mô tả bởi tốc độ dữ liệu, khoảng thời gian và thời gian mãn hạn nhận được từ các thông tin yêu cầu. Vì thế nhờ việc sử dụng các thông
tin yêu cầu và gradient thiết lập được các đường truyền giữa trạm gốc và các nguồn. Trạm cơ sở gửi lại các bản tin gốc qua những đường đã được chọn với khoảng thời gian giữa hai sự kiện ngắn hơn vì vậy tăng cường node nguồn trên đường đó để gửi dữ liệu đều đặn hơn.
Hình 2.4 Các pha trong Directed Diffusion
Tuy nhiên giao thức truyền tin trực tiếp không thể được áp dụng cho tất cả các ứng dụng của mạng cảm biến vì nó dựa trên mô hình phân phối dữ liệu theo hướng đưa ra yêu cầu. Các ứng dụng mà yêu cầu phân phối dữ liệu liên tiếp đến sink sẽ không hoạt động hiệu quả với mô hình này. Vì vậy, giao thức truyền tin trực tiếp không phải là một lựa chọn tốt cho giải thuật định tuyến cho các ứng dụng như là kiểm tra môi trường. Hơn nữa, lược đồ đặt tên dùng trong trong giao thức truyền tin trực tiếp là không phải là một ứng dụng độc lập. Cuối cùng, quá trình phù hợp giữa dữ liệu và các yêu cầu đòi hỏi thêm các mào đầu ở các cảm biến.