移动自组网技术应用于森林火灾监测

制作和主办：Elsevier沙特国王大学学报森林火灾监测技术综述：移动ad-hoc网络路由协议视角Fahad Taha AL-Dhiefa，Naseer Sabrib，c， J.福阿德·D·E·N·M·阿卜杜勒·穆萨塔法·阿巴斯·阿布德·阿尔贝德fa马来西亚科技大学电气工程学院，81310 UTM Johor Bahru，Johor，Malaysiab马来西亚玻璃市大学计算机与通信工程学院，马来西亚c伊拉克AlNahrain大学计算机工程系d马来西亚玻璃市大学微电子工程学院，马来西亚光电工程系AlNahrain大学，伊拉克f马来西亚雪兰莪州班吉马来西亚国民大学信息科学与技术学院阿提奇莱因福奥文章历史记录：2017年8月25日收到2017年11月17日修订2017年12月4日接受在线发布2017年保留字：森林火灾探测移动自组网位置辅助路由协议优化的链路状态路由协议基于LAR的可靠路由协议A B S T R A C T移动自组网是一种无结构的无线移动网络，其中每个节点同时扮演路由器和主机的角色。移动自组网在森林火灾探测等各种应用中得到了越来越多的研究者和开发者的关注。由于森林火灾会带来巨大的损失，因此需要持续的监测和有效的通信技术。因此，灾难响应和救援应用被认为是移动自组网的一个关键应用本文给出了一个广泛的审查的基础上，最近的移动自组网路由协议，如反应式位置辅助路由（LAR），主动优化链路状态路由（OLSR）和基于LAR的可靠路由协议（LARR）的森林火灾探测的现代技术。©2017作者。制作和主办：Elsevier B.V.代表沙特国王大学这是一CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。内容1.导言. 1362.影响森林火灾的因素1363.森林火灾的监测和侦查现象4.森林火灾探测技术的相关工作1375.基于MANET技术5.1.主动路由协议1405.2.反应式路由协议1406.用于森林火灾探测的最新MANET路由协议1406.1.位置辅助路由协议（LAR）1426.2.优化链路状态路由协议（OLSR）1436.3.基于LAR的可靠路由协议（LARRR）1436.3.1.143号公路7.业绩评价措施1447.1.数据包传输率（PDR）1447.2.端到端延迟（E2EDELAY）144*通讯作者：马来西亚玻璃市大学计算机与通信工程学院电子邮件地址：fahadtaha37@yahoo.com（F.T. AL-Dhief），naseersabri@yahoo.com（N. Sabri）。沙特国王大学负责同行审查https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2017.12.0051319-1578/©2017作者。制作和主办：Elsevier B.V.代表沙特国王大学这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表沙特国王大学学报杂志首页：www.sciencedirect.com136F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报7.3.路由开销1447.4.平均能耗1447.5.丢包率（PLR）1447.6.平均吞吐量（TP）1448.结论144参考文献1451. 介绍地球的生态平衡取决于森林。不幸的是，森林中的火灾通常仅在其通常蔓延到相当大的部分时才被检测到，这使得其调节和停止变得困难，有时甚至不可行。其结果是对大气和环境的破坏性破坏和持久性破坏（森林火灾占大气二氧化碳（CO2）的30%）（Alkhatib，2014），此外还对生态造成永久性破坏（大气中大量的CO2（二氧化碳）和烟雾）。此外，森林火灾的其他严重影响是长期的灾难性后果，例如对区域天气模式的影响、濒危动植物物种的灭绝以及全球变暖。除了森林火灾造成的巨大损失外，它还破坏了自然资源，威胁人类和巨大的经济损失。因此，采用一种有效、简便、价廉的技术来监测和预防森林火灾是极其重要的。最近已经进行了许多关于MANET的研究（Bang和Ramteke，2013年，Torres等人，2015年）。网络技术的进步使得用户可以通过MANET进行无线通信，MANET是一种包括多个移动网络设备的无基础设施网络（Quispe等人，2013年）。MANET网络如图1所示。它显示了网络如何拥有一组能够在任何方向和位置独立移动的无线移动节点（Gupta和Gupta，2012）。MANET中的节点能够以任何速度和方向移动，因为它们是不同的组织。MANET节点对应于目的地节点路由。这是由于网络的每个节点只能与位于其传输半径R内的那些节点通信。然而，源节点和目的节点可能位于比R更远的距离处。在一个多跳的无线自组织网络中，所有的节点彼此并排，从而它们形成网络，而不需要任何基础设施，如基站或接入点。在MANET中，如果移动节点能够为彼此转发分组，则能够实现传输范围之外的节点之间的通信。网络中的节点可以独立移动Fig. 1. 移动自组织网络架构。在任何方向。这些节点可以任意离开和加入网络。因此，节点将定期经历其与其他设备的链路条件的变化（Chitkara和Ahmad，2014）。MANETS有一定的路由协议。这些路由协议指定路由并将数据包从源发送到目的地（Aggarwal和Kaur，2014）。已经有几个建议，为不同的路由协议的城域网。这些协议的目标是根据所需的环境来改善和提高网络性能的效率。MANET在需要无线网络的几个应用中发挥着至关重要的作用，这些应用可以用于军事战场，使用笔记本电脑共享信息的多媒体网络中的本地连接，个域网和蓝牙（Kaur和Singh，2017）。此外，MANET可以用于洪水、森林火灾、火山爆发和地震等灾害的紧急和救援行动（Morreale等人，2015年，Quispe和Galan，2014年，Quispe等人，2012年）。森林火灾是森林资源和人类生命的最大威胁之一。森林火灾是最严重的环境灾害之一。众所周知，火灾会蔓延到很远的地方，并持续数月。这一事件带来了许多环境风险。2. 影响森林火灾的因素森林的衰败过程被认为是主要的环境问题之一近几十年来，科学家们集中在历史数据和气象因素上，根据火灾指数模型估计火灾危险的概率（Hamadeh等人， 2015年）。森林火灾是一种全球性的事件，全年都有火灾发生在南半球或北半球或两个半球。虽然我们不知道每年发生的火灾数量，但其中大多数是由人类活动引起的，另一种常见的森林火灾原因是闪电。 灭火和人工灭火每年花费数十亿美元（Flannigan等人， 2013年）。四个因素强烈影响火灾的活动：燃料，人，天气气候和点火剂（Flannigan等人， 2005年）。可燃物的数量、种类、连续性、形态和含水量是影响火灾发生和蔓延的重要因素燃料的连续性是火势蔓延所必需的;有人建议，至少30%的区域必须有燃料才能使火势蔓延（Hargrove例如，2000年）。这在全球许多干燥地区是必不可少的，在这些地区，在火灾季节之前需要特定量的降水来促进植物生长，以提供足够的燃料积累，从而允许森林中的连续火灾覆盖（Swetnam和Betancourt，2010年，Meyn等人，2007年）。气候和天气 一些强调气候和天气作用的例子包括（Cary等人， 2006年），世界卫生组织发现，气候和天气最好地证明了使用火灾景观模型烧毁的地区数量，与燃料模式和地形的变化有关。 （Carcailet等人， 2001年）发现，F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报137气候变化是导致全新世东部森林火灾的主要因素。 （Prasad等人，2008年）发现，年平均降水量和年周期中最热季度的平均温度是印度南部火灾发生率的最佳理由。（Gillett等人，2004年）提出，在过去的四十年里，加拿大被夷为平地的面积增加 （Flannigan等人，2009年），在对全球野火活动的分析中，发现了几篇研究论文，这些论文提出，随着气候变暖，火灾发生率将上升，火灾季节将扩大。如前所述，人、燃料、天气和点火是影响火灾活动的主要方面;然而，在一些地区，天气和特定温度是解释区域燃烧面积变化的关键因素（Parisien等人，2011年，Balshi等人，2009年）。在世界许多地区，点火并不受限制，因为人类广泛分布在该地区。燃料方面更为复杂，在某些阶段，在植被稀疏的全球地区，燃料肯定会成为火灾活动的障碍尽管如此，一些易发生火灾的生物群落很少或没有燃料限制。最终的结果是，根据这项研究中的再现，一个更热的世界将在全球范围内增加火灾（de Groot等人， 2013年）。3. 森林火灾的监测和侦查现象森林火灾是一种巨大的灾害，它对经济、社会和生态参数都产生了负面影响，严重影响着人类的生活和森林资源。火灾可能是由人类活动、气候变化或其他原因引起的。森林火灾探测网络需要持续和实时监测火灾（San-Miguel-Ayanz和Ravail，2005年）。然而，这种网络需要大量的电力，特别是用于电池的充电或更换。此外，森林中的树木密度和大量植被影响信号传输。因此，森林监测- ING需要更好的和更可靠的路由协议。近年来，东南亚地区发生了一场全球性的环境灾难。印尼持续不断的大火摧毁了数千平方公里的热带森林和泥炭地，在该地区上空形成有毒的烟雾云，并向大气中释放了数十亿吨二氧化碳。几十年来每年都发生同一类型的火灾，但近年来出现的主要厄尔尼诺现象是1997年以来最具破坏性的（Chisholm等人，2016年）。火灾通常发生在婆罗洲（加里曼丹）的印度尼西亚和苏门答腊地区。1997年的事件烧毁了45，600平方公里（Heil和Goldammer，2001年）; 2015年的事件可能比这少，因为季风雨在11月开始，但精确的估计仍然无法获得。火灾有几个原因，主要原因是农业用地被清除。森林在短暂的干旱期后很容易着火（Gaveau等人，2014年）。印度尼西亚大火对环境造成的破坏是巨大的。被夷为平地的热带丛林是世界上生物多样性最丰富的生态系统之一，为数千种植物和稀有哺乳动物提供了庇护所。火灾的一个主要影响是烟雾蔓延到附近的国家，如马来西亚，新加坡，菲律宾和泰国南部。大约4000万印度尼西亚人遭受了两个月几乎连续暴露于危险水平的大气污染的痛苦，数万人患有呼吸道疾病（Chisholm等人，2016年）。间歇性野火是全球适应火的生态系统的典型特征。有时，野火甚至可能是一场重大的自然灾害。由于火灾遗漏和其他原因导致燃料包装增加无人监督的活动、纵火爆炸、以及由于人口增长而导致的人类定居点向火灾倾向植被的生长已经引起了大量且更具破坏性的野火（Liu等人，2013年）。在1997年至2008年期间，全世界平均每年约有3.7亿公顷（1百万公顷= 104平方公里，1公顷= 2.47英亩）的生态系统（包括森林）被烧毁（Giglio等人，2010年）。印度尼西亚1997-1998年的大火夷为平地，面积达最近在澳大利亚东南部发生的灾难性野火（Liu etal.，2010年）摧毁了大约22万公顷的森林，一天之内摧毁了750所房屋，超过200人死亡。在1992年至2001年期间，每年有近200万公顷的森林和各种生态系统遭到破坏，美国的损失估计价值数十亿美元（Littell等人，2009年）。此外，野火会造成不利的环境影响。在1997年至2009年期间，野火每年释放约2.0 Pg C，约占总碳排放量的三分之一（Van der Werf等人，2010年）。然而，（Liu，2005年）计算出，到2050年，美国大陆受影响地区将增加约50%，美国西部将增加约100%，而（Spracklen等人，2009年）引用了54%的上升，在美国西部，直到那时。4. 森林火灾探测技术灾害管理与预防一直是众多研究者和开发者关注 这种灾难，如森林火灾检测，使用算法和几种路由协议，这有助于检测和减少损失并限制其影响（Farber等人，2015年）。一组研究人员（Dener等人，2015）使用无线传感器网络来分析火灾探测系统。他们使用两种方法来设置火灾探测系统。第一种方法用于检测室内火灾，而第二种方法用于检测森林中的火灾。这两种方法都利用了基于网络的应用程序，允许在一定距离处进行火灾检测，而不需要有人出现在危险区域。这是通过使用网络和移动平台实现的。然而，有一个失踪的框架，缺乏火灾探测场景的模拟设置。此外，没有在能量控制方面对网络性能进行评估（Alkhatib，2014年）对森林火灾中使用的所有方法和技术进行了审查。并对实验结果的模型进行了讨论。对林火探测技术进行了研究和总结调查，他们在这一领域使用的方法也做了，所有上述技术的优点和缺点进行了介绍和讨论。在此基础上，人们发现，森林火灾探测的最佳技术事实证明，它比光学相机和卫星系统更好。（Koga等人，2014）提出了一个新的监测系统，森林火灾检测，旨在降低数据丢失率，给予火灾检测高优先级这是通过在火灾探测之后和破坏发生之前直接指定具有高优先级的数据来实现的所提出的方法与（Jamil等人，2012年）已经完成。它表明，所提出的方法能够减少具有高优先级的数据的平均下降它的节点能够只将高优先级的数据发送到具有低破坏概率的节点与传统方法相比，该方法受风的影响也较小。建议制定一项事故后救援和救灾行动的管理计划（Srivastava等人，2014年）分三个区域阶段实施，即医院、急救治疗和灾害响应或事故主要现场，138F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报以 方 便 救 护 车 在 各 阶 段 的 分 区 之 间 穿 梭 在 参 考 点 组 移 动 性（RPGM）公约中已示意性地定义了在所有阶段提供的允许所有站点之间的通信交换的MANET网络路由性能分析了三种不同的协议，即OLSR是一种主动协议变体，AODV是一种反应形式，ZRP是一种混合形式。Qualnet用于模拟现场场景。研究表明，路由协议集和移动方案会影响各阶段之间的通信交换。本研究的目的是建议如何在灾难性的情况下提供高响应的网络通信相关的行动需要多方面的行动和广泛的资源，以便在这种紧急情况下保护民众和减少财产三个场景已经建立，以评估建议的框架对于第二种情况，类似地考虑了每个节点随机地转移到三个吸引点中的任何一个，然后返回到主站点的运动对于第三，每个节点的运动，过境的任何三个吸引点随机，然后重新定位到其他这样的点同样检查。AODV协议OLSR协议的性能是在停顿时间增加时确定的，从而减少了因此，OLSR协议比AODV协议具有更高的分组传递率，并且OLSR协议在实现组的移动方面比ZRP或AODV协议表现得更好。像ZRP这样的混合协议表现不同，即操作最初主动执行，但逐渐以反应形式改变，并且当节点移动变得高度活跃时，ZRP此外，基于层次的路由协议（HB-AODV）是亲，早些时候提出的（Kashyab等人，2014），用于灾难恢复，其中该协议可以用于呈现用于营救被困在许多分散的本地子网络中的幸存者的机制。该网络还有助于部署快速移动的节点，这些节点代表可以覆盖当地子网的救援车辆小组。他们提出的算法进行了评估，并与反应式协议进行了比较，即，AODV和DSR在两种不同情况下的性能，并通过端到端时延、分组投递率、分组丢失率和路由开销等性能指标对它们的性能进行了评估。该协议的层次结构由源节点、子网头、移动节点和目的节点4种节点类型组成。源节点代表救援队，可以识别必须发送到（发送者）中心地点（治疗目的地）的受害者（数据包）。子网负责人代表救援队的负责人，他在救援队和快速传输监测队（快速移动节点）的成员之间进行协调，这使得能够将所有受害者快速传输到中心位置（目的地）。此外，移动节点代表快速移动的移动节点，它有助于将受害者从子网头立即运送到中心位置。最后，目的节点代表受害者被带到接受治疗的中心位置。他们的结果表明，他们的协议显示出更好的结果，数据包的交付率作为com-campaign AODV和DSR协议。 还有他们的协议数据包丢失率和端到端数据包丢失率的数值较低，与DSR和AODV协议相比，HB-AODV路由协议的路由开销值更高。（Keshtgary和Rikhtegar，2013年）对三种协议类型AODV、DSR和DSDV在影响森林火灾检测方面的路由性能进行了比较评估。NS-2程序测量和评估的属性包括数据包传输率、所有端点到端点延迟的平均值和能效。结果表明，AODV提供了优越的性能，在前两个指标，因为它perperper-forms无论是DSR或DSDV的数据包交付率，也产生平均最小的端到端延迟。DSDV在能源效率方面的表现优于AODV或DSR，AODV特别报告了最高的能源消耗。（Bouabdellah等人，2013年）进行了一项比较研究，韩国和加拿大的森林火灾检测方法的基础上，他们的执行速度和能源消耗。详细介绍了这两种方法所采用的算法和硬件实现方案。对于加拿大的方法，火灾指数的计算取决于火灾天气指数。这意味着不需要将所有传感器数据发送到接收器。因此，有较少的综合指标和降低能源消耗。这种方法是基于在白天根据24小时内的湿度、风速、温度和降雨来识别每日天气。韩国方法的执行依赖于由Son等人开发的森林火灾监视系统（FFSS），2006年）。在这个系统中，开发过程，并通过中间件从收发器接收数据包。然后显示结果。然而，在能源消耗和执行速度方面，加拿大的方法被证明在火灾探测方面比韩国的方法更优越。此 外 ， 两 位 研 究 人 员 （ Kumar 和 Kumar ， 2013 ） 提 出 了DREAM、LAR和DSR路由协议的比较这些协议的性能进行了评估的基础上的路由开销，端到端延迟，在不同数量的节点和丢包率的数据包交付率。然后使用NS-2来实现和评估这些协议的比较比较结果表明，LAR协议在丢包率方面低于DREAM协议和DSR协议此外，DREAM协议的性能低于DSR。在端到端时延和路由开销方面，LAR协议表现最差，DSR协议表现最好。LAR协议在数据包传输率方面是最好的，其次是DREAM协议，然后是DSR。该研究论文能够得出结论，LAR协议在三种协议中具有最佳性能（Paul和Sarkar，2013）描述并比较了AODV作为一种反应式路由协议，ZRP协议作为一种混合路由协议，以及OLSR作为一种主动式路由协议。用于形成此比较基础的性能指标是数据包抖动、数据包交付率吞吐量和端到端延迟（假定节点数量不断增加）这些路由协议进行了比较，在低移动性和高移动性的情况下。通过对这些路由协议的比较，发现OLSR协议性能更好，效率更高，特别是在高密度和高移动性的网络中。ZRP和OLSR协议在低移动性下仍然工作良好。另一方面，AODV协议具有最差的分组抖动性能。它在端到端延迟和数据包交付率方面具有平均性能。在一项早期的研究中（Abishek等人， 2012年），作者提出了一个设计框架，该框架具有最优控制方法，可以使用飞行机器人有效地对巨大的受灾地区进行监视，以确定受损的实际程度F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报139财产本文主要集中在一个自适应和节能路由协议（AER）的发展具有低能耗和延迟相比，动态源路由协议（DSR）。可以看出，AER协议可以通过考虑信号强度、剩余能量和其他几个环境参数来确定最有效的路由。当与DSR协议相比时，AER协议具有较高的分组递送率值，以及较低的分组丢失率和延迟值，因此，使其成为与DSR网络协议相比更好的协议。（ Tsetsos 等 人 ， 2012 ） 依 赖 于视 觉 火 灾 探 测 系 统 采 用 的Meleager方法。与传统的火灾探测方法相比，利用摄像机进行火灾探测具有许多优点例如，它从理论上消除了空间限制，减少了延迟响应等，所提出的方法利用PTZ摄像机来监督该区域并提供图像。有许多技术利用火和烟的视觉特征，包括但不限于颜色、纹理、几何形状、运动和闪烁。此外，通过应用场景分割技术，促进和加快了火灾探测过程。第一阶段涉及颜色和运动检测算法的实施。在第二阶段中，实施先进的算法以降低虚警平均值。此外，个性化的警报被用来更好地适应检测过程，提高系统性能。由（Jain et al.，2012）使用无线传感器网络来监测和检测森林火灾。该框架还对正方形网格和六边形网格进行了比较。该框架设计有三个主要部分：网络体系结构，在集群通信协议和传感器部署规划。该框架对森林火灾做出快速响应，并延长了传感器的寿命。此外，它进行了全面的分析，解决了无线传感器网络的生命周期的各个方面，特别是在森林火灾。实现的算法具有许多特点：有效地管理唤醒和睡眠周期，有效地管理电源，并增加数据流时，传输变得不可靠。在这个框架中，正方形网格比六边形网格需要更少的节点。此外，六边形网格比正方形网格显示出更多的重叠。因此，正方形网格的性能优于六边形网格在本文中，（Jamil et al.，2012）提出了一种新的路由协议-最大化不安全路径（Maximize Unsafe Path，MUP）该协议旨在延长网络的寿命。它通过将数据包转发到危险区域的节点并使用能量来实现这一点即将烧毁的节点因此，节省了其他节点的能量。通过COOJA模拟工具执行MUP。它是评估与RPL路由协议在不同的速度下的火灾扩展。基于以下性能指标进行了评估：端到端延迟，网络生命周期和数据包交付率。MUP有三个有效的模块：邻居管理，关键事件检测和路由管理。关键事件检测是用于检测任何关键事件并向路由管理模块发出警告的模块。邻居管理模块用于检测转发候选节点的子集并保存路由表。最后，路由管理是一个主要的模块，在更新转发选择和做出转发决策方面起着重要的作用。MUP提供了一种指定网络中每个传感器节点上的火灾威胁的机制。测量温度的传感器面临不同程度的威胁。MUP将四个级别的威胁引入到节点健康情况。这四个级别如下：安全、低安全、不安全和几乎安全。基于网络生命周期，MUP协议的性能优于RPL协议.然而，在数据包方面，在投递率和端到端延迟方面，RPL表现出比MUP更好的性能。在这项研究中（Chen et al.，2017年），作者提出了一种称为基于随机游走备份的协作转发数据收集策略（CFDGSBRWB）的算法。该算法的目的是增加生命周期的无线传感器网络在建筑物监控。实验结果表明，CFDGSBRWB算法降低了网络的丢包率，延长了网络的生存时间同时也适用于大规模的无线传感器网络。由（Aslan等人， 2012）使用无线传感器网络和FireLib模拟器提供了一个全面的框架，可以检测和监测森林火灾。包括在网络中的一些因素是无线传感器网络的体系结构，通信和集群协议，如何有效的传感器节点是在消耗能源，网络结构的基础上的环境条件，快速火灾检测，并可靠的预测森林火灾的速度和方向的创建在所提出的方法中，部署传感器的目标如下：降低数据包冲突的概率使传感器节点之间的距离均匀，以确保节点将消耗大约相同的能量水平。通过确保网络将覆盖所有具有最低节点数量的区域来通过最大化传感器节点的覆盖面积，尽快发现火灾作者（Liu等人，2011）致力于一种新的方法，该方法已被用于使用依赖于通过人工神经网络实现的多标准的WSNs来准确地检测火灾。在他们的论文中，无线传感器网络的使用引起了对森林火灾的高度准确的多标准检测。人工神经网络的利用使该系统具有自学习的能力，同时保持低开销。所提出的系统还引入了包括TelosB传感器的原型。这一原型的开发有助于实现高度准确的火灾报警。文中还介绍了如何开发和利用太阳能电池来提高传感器节点的寿命。然而，值得一提的是，当火灾非常接近传感器时，所提出的系统中的传感器会受到影响，大约10 cm或20 cm的距离。因此，需要在森林中部署大量的传感器。此外，当火灾较远时，检测的准确性降低。Wenning等人提出的主动路由方法。（2010年）被称为EMA。这种路由方法意识到对节点的威胁，因此能够避免中断的路由。通过OPNET仿真比较了该算法与OLSR协议的性能。并根据端到端时延和能耗等参数对协议性能进行了评估。单汇和多汇被用来实现所提出的算法。基于结果，可以观察到，当EMA算法使用多个汇时，没有观察到额外的开销，并且避免了由火灾导致的不正确路由。因此，网络的可用性和可靠性都有改善。与标准协议相比，该算法在添加更多参数以适应众多应用时具有更强的弹性。它还可以用于反应式协议，以及许多其他场景中的传感器节点移动性此外，在Wenning等人（2008）中，作者提出了一种路由协议，该协议可以根据可能威胁移动节点的各种环境影响，在无线传感器网络的帮助下主动调整用于检测森林火灾的路由。该算法被称为●●●●140F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报环境监测感知（EMA）路由，在OPNET网络模拟器的帮助他们的论文旨在提出一种路由技术，该技术考虑了对节点的威胁，并在节点故障导致节点损坏之前调整路由。此外，他们还评估了这种路由算法的性能，并在类似情况下将其与AODV协议进行了比较。他们的结果表明，AODV协议显示了一个较低的和更多变的传入数据包速率值通过完整的模拟过程。这表明AODV协议的成功传输率较低，并且与AODV协议相比，所提出的EMA协议具有更低的延迟。表1说明了相关工作的总结。虽然标准的基于MANET的体系结构和MANET路由协议的适用性可以被采用的森林火灾检测。然而，它仍然需要先进的解决方案，以提高性能和可靠性。最新的研究采用标准的MANET形式，在四旋翼的协助下，用于森林火灾的检测和监测。 值得一提的是，四旋翼由于其易于部署和低维护成本而在实践中受到研究人员和开发人员的特别关注（Yanmaz等人，2017年，da Silva等人，2017 b，a）。5. 基于MANET技术的森林火灾监测移动自组网技术的发展将允许用户通过无线通信和无基础设施的移动设备网络进行连接。 MANET可以用于各种应用中，例如洪水、森林火灾、火山爆发和地震等灾害的紧急情况和救援行动（Chisholm等人，2016年，Vladimirova等人， 2009年）。因此，在火灾扩大之前检测火灾对于避免这些后果非常重要由于森林火灾探测网络执行连续的实时监测，它们消耗大量的功率，特别是当电池需要充电或更换时。此外，在森林中，信号传输受到大量植被和巨大树木密度的影响（Alkhatib，2014）。因此，通信信道常常被降级。人们必须想出一个有效的方法来传递这些信息。为了实现这一目标，选择了一个移动自组织网络，因为它可以感测到的火灾的热度结果，并传达信息，以较少的能量消耗和数据包丢失。除了MANET的特征之外，其中MANET中的网络可以在任何地点和时间建立，它提供对信息和服务的访问，而不管地理位置，独立于中央网络管理，自配置网络，节点还充当路由器，与有线网络相比更便宜，可扩展-容纳更多节点的添加，提高灵活性，并且由于分散管理，其网络是健壮的（Chitkara和Ahmad，2014，Ilyas和Fedoua，2017）。然而，基于MANET的有效火灾检测过程将需要更有效和可靠的协议，发现森林火灾根据（Chennikara-Varghese等人，2006），在移动自组网中，由于设备的范围受到限制，无线电台的路由通常通过多跳进行。换句话说，消息的路由通常通过移动中间设备进行许多路由协议已被建议用于MANET。这对于根据首选环境和受限无线电带宽适当利用和提高网络性能至关重要（Aggarwal和Kaur，2014）。在移动自组网中，路由协议主要分为三大类：主动路由协议、被动路由协议和混合路由协议。由于我们选择的路由协议分为主动式和被动式，因此我们将解释这两种路由协议。5.1. 主动路由协议主动路由协议是围绕传统的有线路由协议构建的。在主动路由中，预先计算到网络中每个目的地的路由，使得协议具有网络拓扑的包容性和全面性知识。在节点的路由表中保存和更新链路状态，以便更早地计算路由。路由信息在操作时间期间分布在网络中的所有节点上，而不管对路由的要求如何（Putta等人，2010年）。因此，主动路由包含了“链路状态”路由协议的最基本特征，其中网络中的每个节点都维护一个视图整个网络拓扑的开销作为每个链路的开销主动路由协议也称为表驱动路由协议，因为它可以根据路由表的构造、维护和更新（Broch等人，1998年）。目前的一些主动路由协议是：优化链路状态协议（OLSR）（Clausen和Jacquet，2003）、鱼眼状态路由（FSR）（Pei等人， 2000）、源树自适应路由（STAR）（Garcia-Luna-Aceves和Spohn，1999）、全局状态路由（GSR）（Chen和Gerla，1998）和目的地序列距离向量（DSDV）（Perkins和Bhagwat，1994）。5.2. 反应式路由协议在反应式路由协议中，路由活动是在“按需”的基础上进行的这种被动特性的亲-toESTA是相当不同的传统的主动协议，其中所有的源-目的地对之间的路由建立，而不管这种路由的必要在反应式协议中，在没有通信期间，在网络节点处不维持路由信息或路由活动源节点仅在需要发送数据时才建立到网络在ad-hoc网络中，由于节点之间的链路连通性反复变化，因此与传统的路由选择方法相比，反应式路由选择协议很好地解决了这一方面，因为反应式路由选择协议不是连续地保持所有网络节点对之间的路由，而是仅在需要路由时才建立路由。反应式路由协议的另一个名称是源发起的按需路由协议。在这些协议中，当源节点需要向网络中的另一个节点发送数据分组时，该节点试图确定是否存在可用的路由。如果没有可用的路由，则该协议以按需方式搜索路由为了实现这一点，由网络发起路由发现过程，并且建立路由以发送和接收数据分组。路由发现过程通常由泛洪组成整个网络的路由请求数据包（塔里克和Tepe，2006年）。由此发现的路由由路由维护过程维护。目前的一些反应式路由原型是动态源路由（ DSR ） （ Johnson 等 人 ， 2007 ） 、 adhoc 按 需 距 离 矢 量 路 由（AODV）（Perkins等人，2003年），位置辅助路由（LAR）（Ko和Vaidya，2000年）。6. 用于森林火灾探测的MANET路由协议有许多研究人员，如（Keshtgary和Rikhtegar，2013年，Jamil等人，2012年，Wenning等人， 2010年，Wenning等人，2008）提出了几种用于森林火灾探测的路由协议，但这些协议都是采用无线传感器网络技术的。 哪里没有F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报141表1相关工作总结。作者/年份路由协议灾害优势弱点（Dener等人，–火灾探测系统1. 火灾探测系统的设置使用两个不同的1. 框架不存在，火灾探测系统-（2015年）室内场所和森林火灾探测系统不同的方法。主题首先涉及室内火灾检测，而第二种方法检测森林火灾。2.使用Web网络和移动平台进行远程火灾探测。narios没有模拟设置。2.网络性能的评估没有在节能方面进行，因此网络寿命也没有进行评估。（Koga等人，2014年度）MUP森林火灾监测1.所提出的方法能够减少降低了数据的平均值，同时还减少了端到端延迟。2.与传统方法相比，该方法受风的影响较小。1. 该比较没有考虑安全节点的能量消耗。2. 用于比较的模拟环境尚未指定。（Kashyab等人，2014年度）HB-AODV，DSR和AODV容灾系统1. 与AODV和DSR相比，该协议在端到端延迟、PDR和PLR方面表现出更好的1. 但没有将他们提出的协议与主动路由协议进行比较。2. 能源消耗并没有选择其中的性能指标研究。3. 与AODV和DSR相比，他们提出的协议显示出更高的路由开销值（Keshtgary和Rikhtegar，2013年）DSDV，DSR和AODV森林火灾探测1. 在此基础上，进行了7-路由协议的一种，反应式和主动式。1. 他们的比较没有提到用于检测森林火灾的最佳路由协议，因为AODV协议在数据包传输率和端到端延迟方面表现出更好的性能，但它在能耗参数方面失败了，从而减少了网络的寿命。（Bouabdellah等人，2013年度）-森林火灾探测1. 已实现算法的详细信息说明和相关硬件的方案提供了两种方法。2. 结果表明，加拿大的火灾探测方法在能耗和探测速度方面均优于韩国的方法。1. 模拟参数的场景未指定为设置参数。2. 该比较没有考虑重要的参数，如减少误报率，平均端到端延迟和最佳路径确定。（Abishek等人 ，2012年）AER和DSR利用飞行机器人监测灾区的网络1. 与DSR协议相比，AER协议具有更高的分组投递率，更低的分组丢失率1. 没有进行能源消耗绩效评估。2. 它们的协议比较不包括任何主动路由协议。（Jain等人，2012年）-森林火灾探测1. 该框架迅速响应森林从而延长传感器2. 对无线传感器网络进行了全面的分析，研究了无线传感器网络生命周期的各个方面3. 基于框架，正方形网格需要较少的节点，因此性能优于六边形网格。1. 一个缺点是存在断开的路由，因为它们降低了网络的可靠性。2. 算法的传输并不完全可靠。3. 数据路由仅针对相邻节点（Jamil等人，2012年）MUP和RPL森林火灾监测系统1. 与RPL协议相比，MUP算法提供了更好的网络生命周期性能，其中MUP比RPL协议增加了更多的网络生命周期。1. MUP协议只选择这些位于危险区域的节点，但是，许多数据可以从缓冲区收集，这可能导致数据丢失。2. 移动节点在传输相关数据之前燃烧。因此，较高优先级的告警数据分组已经被丢弃，因为MUP没有考虑每个告警数据优先级信号。（Liu等人，（2011年）-森林火灾探测1. 人工神经网络的应用允许系统自学习并实现低开销。2.开发了TelosB传感器的原型。1. 所提出的系统只能在火灾非常接近传感器节点（大约10cm-20 cm的距离）时才能感测到火灾因此，需要在森林中部署大量传感器。因此，当火焰更远时，检测的精度降低。2. 使用太阳能电池并不是一个非常合适的节能解决方案。（Wenning等人，（2010年）（Wenning等人，（2008年）EMA和OLSREMA和AODV森林火灾探测1. 即使EMA方法使用多个ple sink，不会产生额外的开销。2. 与标准协议相比，即使添加更多参数以适应许多不同的应用程序，它也更具弹性。3. 网络森林火灾探测1.所提出的EMA方法知道节点2.建议EMA算法提供略低于AODV协议的延迟。1. 他们的算法没有使用反应式路由协议。2. 可以添加更多参数，如能耗（如果3个参数显示相似值，则选择具有更高能量的邻居以尽可能多地继续网络）。3. 移动节点不与其他节点共享任何收集的数据，它们只是比较邻居，直到它们到达目的地节点。1.与AODV协议的算法评估和比较不包括任何多宿节点.他们没有将他们的算法与任何主动路由协议进行比较。移动节点不与其他节点共享任何数据。142F.T.标准时间AL-Dhief et al./沙特国王大学学报路由协议之间的比较已经投入了MANET技术在这样一个灾难。然而，在这里，我们已经投资了移动自组网，由于其功能，我们前面已经森林火灾需要持续的监测和高效的通信系统，因此，为了监测森林，需要更好和更可靠的路由协议，如LAR或这些协议非常流行并被广泛使用。 早期的研究（Paul和Sarkar，2013）提到，与所有其他协议相比，OLSR协议显示出更好的性能。同样，即使是LAR协议也显示出良好的性能（Kumar和Kumar，2013）。此外，在最近的研究中（AL-Dhief等人， 2016）提到了LAR和OLSR路由协议在检测森林火灾方面的比较。实验结果表明，LAR协议在森林火灾检测中的性能明显优于OLSR协议然而，作者认为他们的场景更合适，实验持续时间为1000 s，环境尺寸为1000*1000m2，在场景中部署了60个节点，每个节点的覆盖区半径为250 m，速率为7.5在这里，我们不能确定哪一个是最合适的，因为森林有不同的大小面积。因此，节点的数量，节点的覆盖区域和节点的速度可以根据环境尺寸来确