按照物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)形態(tài)和組網(wǎng)方式，有集中式、分布式、混合式、網(wǎng)狀式等結構。集中式結構類似移動通信的蜂窩結構，集中管理；分布式結構，類似Ad Hoc網(wǎng)絡結構，可自組織網(wǎng)絡接入連接，分布管理；混合式結構包括集中式和分布式結構的組合；網(wǎng)狀式結構類似Mesh網(wǎng)絡結構，網(wǎng)狀分布連接和管理。

　　按照節(jié)點功能及結構層次，物聯(lián)網(wǎng)的拓撲結構通常分為平面網(wǎng)絡結構、分級網(wǎng)絡結構、混合網(wǎng)絡結構，以及Mesh網(wǎng)絡結構。節(jié)點經(jīng)多跳轉發(fā)，通過基站、匯聚節(jié)點或網(wǎng)關接入主干網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡的任務管理節(jié)點對感應信息進行管理、分類和處理，再把感應信息送給應用用戶使用。這類節(jié)點是典型的傳感器節(jié)點，不關注具體應用，但在物聯(lián)網(wǎng)中，在此類似拓撲結構的節(jié)點中，也有些關注應用層功能。

　　因為網(wǎng)絡的拓撲結構嚴重制約無線網(wǎng)絡通信協(xié)議（如MAC協(xié)議和路由協(xié)議）設計的復雜度和性能的發(fā)揮，因此，有效、實用的無線網(wǎng)絡拓撲結構對構建高性能的無線網(wǎng)絡來講十分重要的。

　　物聯(lián)網(wǎng)拓撲結構類型及選擇技巧

　　1、平面網(wǎng)絡結構

　　平面網(wǎng)絡結構是最簡單的一種拓撲結構，所有節(jié)點均為對等結構，具有完全一致的功能特性，也就是說每個節(jié)點均包含相同的MAC、路由、管理和安全等協(xié)議。這種網(wǎng)絡拓撲結構簡單、易維護、具有較好的健壯性，其本質是一種Ad Hoc網(wǎng)絡結構形式。由于沒有中心管理節(jié)點，故采用自組織協(xié)同算法形成網(wǎng)絡，其組網(wǎng)算法比較復雜。

　　2、分級網(wǎng)絡結構

　　分級網(wǎng)絡結構（也叫做層次網(wǎng)絡結構）是對平面網(wǎng)絡結構的一種擴展拓撲結構，網(wǎng)絡分為上層和下層兩個部分：上層為中心骨干節(jié)點；下層為一般節(jié)點。通常網(wǎng)絡可能存在一個或多個骨干節(jié)點，骨干節(jié)點之間或一般節(jié)點之間采用的是平面網(wǎng)絡結構。具有匯聚功能的骨干節(jié)點和一般節(jié)點之間采用的是分級網(wǎng)絡結構。所有骨干節(jié)點均為對等結構，骨干節(jié)點和一般節(jié)點有不同的功能特性，也就是說每個骨干節(jié)點均包含相同的MAC、路由、管理和安全等功能協(xié)議，而一般節(jié)點可能沒有路由、管理及匯聚處理等功能。這種分級網(wǎng)絡通常以簇的形式存在，按功能分為簇首（Clusterhead，具有匯聚功能的骨干節(jié)點）和成員節(jié)點（Member，一般節(jié)點）。這種網(wǎng)絡拓撲結構擴展性好便于集中管理，可以降低系統(tǒng)建設成本，提高網(wǎng)絡覆蓋率和可靠性但是集中管理開銷大，硬件成本高，一般節(jié)點之間可能無法直接通信。

　　3、混合網(wǎng)絡結構

　　混合網(wǎng)絡結構是平面網(wǎng)絡結構和分級網(wǎng)絡結構相結合的一種拓撲結構，網(wǎng)絡骨干節(jié)點之間及一般節(jié)點之間都采用平面網(wǎng)絡結構，而網(wǎng)絡骨干節(jié)點和一般節(jié)點之間采用分級網(wǎng)絡結構。這種網(wǎng)絡拓撲結構和分級網(wǎng)絡結構不同的是一般節(jié)點之間可以直接通信，無須通過匯聚骨干節(jié)點來轉發(fā)數(shù)據(jù)。這種結構同分級網(wǎng)絡結構相比較，支持的功能更加強大，但所需硬件成本更高。

　　4、Mesh網(wǎng)絡結構

　　從結構來看，Mesh網(wǎng)絡是規(guī)則分布的網(wǎng)絡，不同于完全連接的網(wǎng)絡結構。通常只允許和節(jié)點最近的鄰居通信。網(wǎng)絡內(nèi)部的節(jié)點一般都是相同的，因此Mesh網(wǎng)絡也稱為對等網(wǎng)。Mesh網(wǎng)絡是構建大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡的一個很好的結構模型，特別是那些分布在一個地理區(qū)域的傳感器網(wǎng)絡，如人員或車輛安全監(jiān)控系統(tǒng)。盡管這里反映通信拓撲的是規(guī)則結構，然而節(jié)點實際的地理分布不必是規(guī)則的Mesh結構形態(tài)。由于通常Mesh網(wǎng)絡結構節(jié)點之間存在多條路由路徑，網(wǎng)絡對于單點或單個鏈路故障具有較強的容錯能力和魯棒性。Mesh網(wǎng)絡結構最大的優(yōu)點就是盡管所有節(jié)點都是對等的地位，且具有相同的計算和通信傳輸功能，但某個節(jié)點可被指定為簇首節(jié)點，而且可執(zhí)行額外的功能。一旦簇首節(jié)點失效，另外一個節(jié)點可以立刻補充并接管原簇首節(jié)點那些額外執(zhí)行的功能。

　　不同的網(wǎng)絡結構對路由和MAC的性能影響較大，例如，一個nxm的二維Mesh網(wǎng)絡結構的無線傳感器網(wǎng)絡擁有nxm條連接鏈路，每個源節(jié)點到目的節(jié)點都有多條連接路徑。完全連接的分布式網(wǎng)絡的路由表隨著節(jié)點數(shù)增加而呈指數(shù)增加，且路由設計復雜度是個NP-hard問題。通過限制允許通信的鄰居節(jié)點數(shù)目和通信路徑，可以獲得一個具有多項式復雜度的再生流拓撲結構，基于這種結構的流線型協(xié)議本質上就是分級的網(wǎng)絡結構。采用分級網(wǎng)絡結構技術可使Mesh網(wǎng)絡路由設計要簡單得多，由于一些數(shù)據(jù)處理可以在每個分級的層次里面完成，因而比較適合于無線傳感器網(wǎng)絡的分布式信號處理和決策。

　　基于Mesh網(wǎng)絡結構的無線傳感器具有以下特點

　　1、由無線節(jié)點構成網(wǎng)絡：這種類型的網(wǎng)絡節(jié)點由一個傳感器或執(zhí)行器構成且連接到一個雙向無線收發(fā)器上。數(shù)據(jù)和控制信號是通過無線通信的方式在網(wǎng)絡上傳輸?shù)模?jié)點可以方便地通過電池來供電。

　　2、節(jié)點按照Mesh拓撲結構部署：在一種典型的無線Mesh網(wǎng)絡拓撲中，網(wǎng)內(nèi)每個節(jié)點至少可以和一個其他節(jié)點通信，這種方式可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)的集線式或星狀拓撲更好的網(wǎng)絡連接性。除此之外，Mesh網(wǎng)絡結構還具有以下特征：自我形成，即當節(jié)點打開電源時可以自動加入網(wǎng)絡；自愈功能，當節(jié)點離開網(wǎng)絡時，其余節(jié)點可以自動重新路由它們的消息或信號到網(wǎng)絡外部的節(jié)點，以確保存在一條更加可靠的通信路徑。

　　3、支持多跳路由：來自一個節(jié)點的數(shù)據(jù)在其到達一個主機網(wǎng)關或控制器之前，可以通過多個其余節(jié)點轉發(fā)。在不犧牲當前信道容量的情況下，擴展無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋范圍是無線傳感器網(wǎng)絡設計和部署的一個重要目標之一。通過Mesh方式的網(wǎng)絡連接，只需短距離的通信鏈路，經(jīng)受較少的干擾，因而可以為網(wǎng)絡提供較高的吞吐率及較高的頻譜復用效率。

　　4、功耗限制和移動性取決于節(jié)點類型及應用：通常基站或匯聚節(jié)點移動性較低，感應節(jié)點可能移動性較高；基站通常不受電源限制，而感應節(jié)點通常由電池供電。

　　5、存在多種網(wǎng)絡接入方式：可以通過星狀、Mesh等節(jié)點方式和其他網(wǎng)絡集成。

　　在無線傳感器網(wǎng)絡實際應用中，通常根據(jù)應用需求來靈活地選擇合適的網(wǎng)絡拓撲結構。