定向扩散路由

Directed Diffusion 采用邻节点间通信的方式来避免维护全局拓扑，采用查询驱动数据传送模式和局部数据聚集而减少网络数据流，因此是一种高能源有效性的协议。它的缺点是，在需要连续数据传送的应用中（环境监测等）不能很好的应用；数据命名只能针对于特定的应用预先进行；初始查询的扩散开销大。2100433B

1 命名机制

在定向扩散协议中，采用命名机制的方式来描述需要感知的任务。比如，一个车辆跟踪任务可以描述如下：

类型=有轮机车 //检测机车位置

间隔= 20ms // 每隔20ms发送一次事件

持续时间= 10s //兴趣持续时间

矩形坐标= [-100.100.200.400] //选定在此矩形区域内的节点

显然，这样的任务描述方式通过一组属性值指定了一个兴趣，所以该任务描述就称之为“兴趣”。源节点收集到“兴趣”后，也用一组与之相匹配的属性值来命名它生成的数据。假设一个传感器网络支持一系列任务，在定向扩散协议中，首要任务是选择一个恰当的命名机制来描述这些任务。本文选择了一个简单的属性组命名机制来描述兴趣和数据。一般而言，每个属性都有相关的数值范围。例如，类型属性的数值范围就是一切可移动的物体，包括车辆，动物和人等。一个属性的数值可能是它的范围内的任何子集。本文中，兴趣中类型属性的数值就是有轮机车。

2 兴趣的扩散

用命名机制描述的任务就构成了一个兴趣，它首先由接收器（sink）产生，然后按照一定的数据率扩散到网络中的每个节点。扩散的数据率可以从描述兴趣的属性组推算，比如指定了一个兴趣的间隔为10ms，那么就可以推算出其数据率是每秒发送100 个任务。sink 节点记录任务发送时间，当发送时间超过兴趣属性设定的持续时间，sink节点就自动清除该任务。当兴趣从sink 节点开始扩散时，这个最初的兴趣可以被认为是“探索”，它试着确定是否有传感器节点可以检测到机车位置，一般指定一个较低数据率，假如本文指定数据率是每秒1个事件，则最初兴趣可被描述如下：

类型=有轮机车 //检测机车位置

间隔= 1s // 每隔1s发送一次事件

持续时间= 10s //兴趣持续时间

矩形坐标=[-100.100.200.400]

选定在此矩形区域内的节点定向扩散中设定兴趣处于活动状态，可被sink节点更新。对于同一个兴趣，sink 节点只是简单地更新时间坐标，周期地重复发送此兴趣来进行更新。这样也可保证了兴趣在网络上的可靠传输。每个节点都有一个兴趣cache，cache 中的每项都对应着不同的兴趣。Cache中的每个兴趣Entry包含如下几个字段：时间字段指示最近收到匹配兴趣的时间信息，梯度字段指示相邻节点所需的数据率和数据发送方向，持续时间字段指示兴趣大致的生命周期。当一个节点接收到一个兴趣时，它首先在cache中检查是否存在相同的兴趣，如果没有相同的兴趣Entry存在，那就根据接收到的兴趣信息创建一个兴趣Entry，包含的信息有数据率和一个指向兴趣来源的梯度；如果该节点有相同的兴趣Entry存在，但是没有兴趣来源的梯度信息，节点会以指定的数据率增加一个梯度，并更新Entry的时间信息和持续字段；如果该节点都包含了兴趣Entry和梯度信息，那么只是简单进行时间信息和持续字段的更新。节点接收到一个兴趣之后，类似sink节点，再次把兴趣发送给与自己相邻的节点。

3 梯度的建立

网络中的节点从相邻节点接收到一个兴趣时，它无法判断此兴趣是否自己已经处理过的，或者是否和另一个方向的邻节点所发来的兴趣相同，因此，当兴趣在整个网络扩散的时候，梯度的建立情况。相邻的两个节点彼此都建立了一个梯度。这样就导致了一个节点可能会收到多个同样的兴趣。但是，这样的梯度建立方法加快了失败路径的修复，有利经验路径的加强，从而不会产生持久的环路。在传感器网络中，梯度明确指定了数据率和发送数据的方向。定向扩散协议对于梯度的建立是灵活，使用了两个梯度来发送数据，使用了若干个梯度来发送数据。总之，定向扩散协议的任务是在传感器节点和sink节点之间建立梯度，以便可靠地传递数据。

4 数据的传播

兴趣指定的矩形区域内的某个传感器节点在接收到兴趣后，就开始采集数据信息，然后在cache中搜索相匹配的兴趣Entry。本文中，兴趣匹配指的是，传感器必须在兴趣所指定的范围内，并且传感器所检测目标的类型也是有轮机车。兴趣匹配之后，传感器节点在它所拥有的梯度信息中，计算出数据率的最大值，以这个速率把数据信息发送给相邻节点。本文，最初的数据率是每妙一个数据事件，直到采用了加强规则后才有所改变。传感器节点生成的数据信息如下：类型=有轮机车 //看到的机车型号实例=卡车 //该机车类型实例定位 = [125，220]//节点位置强度= 0.6 // 信号幅度测量置信度= 0.85 // 匹配确信度时间坐标= 01 ：20 ：40 //事件的产生时间节点从它的相邻节点接收到一个数据信息后，首先在cache中查找是否有相匹配的兴趣Entry，如果没有匹配的兴趣Entry，那么该数据信息就被丢掉，如果找到了匹配的兴趣Entry，就在数据cache中查找最近是否收到过相同的数据信息（防止形成环路），如果不存在相同的数据信息，就把该信息加入到cache中，否则就再次丢掉该数据信息。通过检查数据cache，节点还可以确定再次发送接收到的数据信息的数据率。 如果所有邻节点的梯度值大于刚接收到的数据信息的数据率，那么该节点仍以同样的数据率再次发送数据信息，如果有邻节点的梯度值小于此数据率，该节点就降低对此邻节点的发送速率。

5 路径的建立和加强

Sink节点最初以较低的速率在网络中扩散兴趣，称之为“探索”，同样的，源节点以较低速率建立起的梯度，也称为“探索”梯度。源节点采集到匹配的数据后，首先沿着“探索”梯度从多条路径发送给sink 节点。当sink 节点开始接收数据信息时，它只会加强其中一条路径，并从该路径取回自己所需要的数据，称该路径为数据梯度。⑴采用正加强建立路径。“探索”梯度建立完之后，sink节点以一个更小的时间间隔（更高的数据率）再次发送兴趣给任意邻节点。该邻节点收到兴趣后，发现自己已经接收过相同的兴趣，并且当前新数据率比以前的更高，通过查看兴趣cache，如果当前的新数据率还要比此时所拥有的“探索”梯度值大，那该邻节点以同样的方法继续加强它的邻节点，直到到达源节点。⑵失败路径的修复和重建。本文前面讨论的路径的正加强是由sink节点触发的，在定向扩散协议中，为了实现失败路径的修复和重建，规定已经加强过的路径中的节点可以触发，启动路径的加强。节点c能正常收到来自邻节点的事件，可是长时间没有收到来自数据源的事件，节点c就断定它和数据源之间的路径出现故障。节点c就主动触发一次路径正加强，重新建立它和数据源之间的路径。⑶采用负加强切断路径。采用正加强建立的路径会导致不只一条路径被加强了。sink已经加强了邻节点A的路径，可是由于又收到来自节点B的事件，对节点B的路径进行了错误加强，这时，从数据源到sink 节点就有两条路径被加强了，就会浪费能量。因此，在定向扩散协议中可以采取负加强规则来处理这种情况。经过短暂的运行时间，sink 节点发现节点B 的事件总是来得比节点A 的早，sink 节点就发送数据率较低的兴趣给节点A，让它降低和sink 节点之间的梯度值，而且，节点A还会把刚才收到的兴趣转发给所有给它发送过数据的邻节点，对与它相邻的节点进行负加强，直到到达源节点。

油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时，油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。到前级，油蒸气被冷凝，释出气体分子，即被前级泵抽走而达到抽气目的。

光线透过以PET作为基材的扩散层，会与折射率相异的介质中穿过，使得光发生许多折射、反射与散射的现象，可修正光线成均匀面光源以达到光学扩散的效果。

在背光源结构中主要起到修正扩散角度的作用，会使光辐射面积增大，但是降低了单位面积的光强度，即减低辉度。发光光源经扩散材料扩散之後，能变成面积更大，均匀度较好，色度稳定的2次光源。具有扩散光线的作用，即光线在其表面会发生散射，将光线柔和均匀的散播出来；多数扩散膜的基本结构是在透明基材上如PET两面涂光学散光颗粒。

源路由选项是IP数据报选项的其中之一，可用于测试某特定网络的吞吐率，也可以是数据报绕开出错的网络。

源路由可以分为两类，一类是严格源路由选项（Strict Source Route），一类是松散源路由选项（Loose Source Route）。

严格源路由选项：规定IP数据报要经过路径上的每一个路由器，相邻路由器之间不得有中间路由器，并且所经过的路由器的顺序不可更改。

松散源路由选项：只是给出IP数据报必须经过的一些“要点”，并不给出一条完备的路径，无直接连接的路由器之间的路由尚需IP软件的寻址功能补充。