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无线传感器网络(WSN)再编程,是通过无线通信的方式远程对传感节点进行软件更新,从而实现对网络的有效管理与维护。针对实际应用广泛的异构WSN,本文分别采用了平面路由与层次路由的方法,实现了具有范围选择的网络再编程。另外,引进了协调睡眠机制,并支持流水线操作,有效地减少了中间转发节点数,节省了能耗。本文的研究工作与成果如下:1、针对传统的ADV-REQ-DATA三次握手协议可能引起的确认爆炸(ACKImplosion)问题,提出了一种基于平面路由的具有范围选择的网络再编程协议F-Route。(1) F-Route分为路由形成、代码传送、请求丢失包三个阶段。采用单播或组播的方式有针对性传送更新代码,减少了REQ确认信息包,节省了能耗。(2)统计出参与代码更新的同类节点数和参与代码转发的异类中间节点数。(3)性能分析与仿真实验表明:F-Route与相似协议Aqueduct相比,节省了大约12.3%的平均延时和14.1%能量消耗。2、针对传统网络再编程协议与F-Route中传感节点剩余能量考虑不足及传统层次路由协议不具有范围选择的问题,提出了一种能量有效的基于层次路由的WSN范围选择再编程协议H-Route。(1) H-Route根据要更新的应用程序、节点的剩余能量、有效度数和节点间的链路质量,选出合适的核心节点,创建层次路由。(2)在H-Route中分两个阶段进行数据传输,首先软件影像由Sink节点可靠的先传输给核心节点;然后由核心节点并行传输到需要的普通节点。引进协调睡眠机制与流水线操作,实现数据的快速传输并节省能耗。(3)性能分析与仿真实验表明:H-Route与相似协议CORD相比,平均延时方面虽然相差无几,却节省了大约21.6%的能量消耗。