202] [2,tr.139-142]
Định tuyến trong mạng có quy mô lớn là một vấn đề khó khăn và phải đối mặt với nhiều thách thức như độ chính xác, tính ổn định và tối ưu các số liệu hiệu suất,…Các đặc tính nội tại của mạng WSNs kết hợp với các hạn chế về năng lượng, băng thông và khả năng xử lý đã gây ra nhiều trở ngại hơn trong việc đáp ứng các yêu cầu truyền thông và kéo dài thời gian sống của mạng. Do vậy, để thiết kế được một giao thức định tuyến tốt thì vừa phải xem xét tới các yếu tố ảnh hưởng tới mạng, vừa phải giải quyết các bài toán định tuyến cụ thể như: phạm vi và các đặc tính mạng thay đổi theo thời gian, nguồn tài nguyên hạn chế và các mô hình cảm biến dữ liệu phụ thuộc vào loại ứng dụng,…
Phạm vi và các đặc tính mạng thay đổi theo thời gian: Trong mạng WSNs, các nút mạng phải ở trạng thái động và phải có khả năng thích nghi cao. Khi cần, nó phải có khả năng tự tổ chức và tự bảo tồn năng lượng bằng cách liên tục điều chỉnh các hành vi để phù hợp với trạng thái và khả năng hiện tại. Hơn nữa, mức độ năng lượng tiêu hao của các nút cảm biến là không đồng đều dẫn tới nhiều nút mạng bị ngừng hoạt động sớm hơn so với các nút mạng khác. Điều này làm thay đổi phạm vi hoạt động, gây trở ngại cho vấn đề định tuyến cũng như ảnh hưởng tới hiệu suất của toàn mạng.
Nguồn tài nguyên hạn chế: Bài toán về năng lượng là bài toán cơ bản và
khó giải nhất đối với mạng WSNs khi mà các hoạt động của mạng hoàn toàn phụ thuộc vào tình trạng năng lượng hiện tại của các nút cảm biến. Ngoài ra, việc tích hợp nhiều thành phần vào trong một thiết bị cảm biến nhỏ cũng làm hạn chế khả năng lưu trữ và khả năng xử lý của mỗi nút mạng. Do đó, yêu cầu được đặt ra là phải thiết kế được các giao thức định tuyến mới vừa có thể hoạt động hiệu quả với một loạt các hạn chế
về tài nguyên nhưng vừa phải đáp ứng được yêu cầu về truyền thông một cách tin cậy, chính xác.
Các mô hình trao đổi dữ liệu cảm biến phụ thuộc vào từng ứng dụng:
Mô hình dữ liệu diễn tả luồng thông tin giữa các nút cảm biến với sink. Các mô hình này phụ thuộc nhiều vào bản chất của các ứng dụng về việc dữ liệu được yêu cầu và sử dụng như thế nào. Một vài mô hình dữ liệu đã được đề xuất để giải quyết các nhu cầu về thu thập dữ liệu và các yêu cầu tương tác của một loạt các ứng dụng cảm biến. Một lớp các ứng dụng cảm biến yêu cầu mô hình thu thập dữ liệu theo định kỳ trong khi một lớp ứng dụng khác thì công việc này được thực hiện khi có xuất hiện một sự kiện đặc thù nào đó. Trong một vài ứng dụng, dữ liệu có thể được chụp và lưu trữ lại, được xử lý và được tổng hợp lại bởi các nút cảm biến trước khi chúng được gửi tới sink. Tuy nhiên, có một số ứng dụng lại đòi hỏi sự tương tác 2 chiều giữa nút cảm biến và sink. Những đặc điểm này làm phát sinh thêm sự phức tạp trong vấn đề định tuyến cũng như trong khai thác dữ liệu của các ứng dụng.