基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的糧情監測系統的設計與實(shí)現
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3 系統軟件設計
為了節省電池能量，必須降低常態(tài)模式下節點(diǎn)的電流消耗。對于簇頭路由節點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其主要仟務(wù)就是喚醒感測器節點(diǎn)并把感測器節點(diǎn)采集的有效數據發(fā)送到管理節點(diǎn)上。因此在絕大多數時(shí)間按內，將節點(diǎn)的射頻通信模塊(RF)和微控制器模塊(MCU)置于最低能耗的休眠模式是非常必要的；對于傳感器節點(diǎn)來(lái)說(shuō)，除了射頻通信模塊和微控制器模塊，還帶有傳感器裝置，以及為傳感器裝置提供能量的電源調理模塊。在RF與MCU模塊處于極低能耗的休眠狀態(tài)時(shí)，還應該將傳感器相關(guān)的模塊完全關(guān)斷，只有在感測器節點(diǎn)真正工作時(shí)，才把這些設備上電、初始化。
簇頭路由節點(diǎn)本身處于低能耗“Listen-Sleep-Listen”機制時(shí)要被管理節點(diǎn)喚醒，因此采用的是4．8 kbps的波特率進(jìn)行通信。經(jīng)過(guò)試驗證明，當前導碼為5個(gè)字節、有效載荷為3個(gè)字節時(shí)，發(fā)送一個(gè)數據幀所耗時(shí)間約為21 ms。同理，只有使1003節點(diǎn)的偵測窗口開(kāi)至50 ms時(shí)，才能保證兩個(gè)數據包的完整覆蓋。
簇頭節點(diǎn)的低能耗模式流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160000.htm
傳感器節點(diǎn)的工作周期設定為5 s，5 s中的4．995 s處于低能耗的休眠狀態(tài)，剩余的5 ms偵聽(tīng)信道0，如果有自己的喚醒命令，就不再休眠，如果沒(méi)有，就繼續休眠。傳感器節點(diǎn)(1001節點(diǎn))與簇頭路由節點(diǎn)的通信波特率是115．2 kbps，即傳感器節點(diǎn)每秒可以發(fā)送115 200個(gè)二進(jìn)制位。經(jīng)過(guò)試驗檢測，當前導碼為5個(gè)字節、有效載荷為26個(gè)字節時(shí)，發(fā)送一個(gè)數據幀所耗時(shí)間約為1．83 ms。當偵聽(tīng)窗口為5 ms時(shí)，至少可以保證有兩個(gè)喚醒命令幀被傳感器節點(diǎn)捕獲的到，系統中作此設計，正是增強通信魯棒性的考慮。節點(diǎn)低功耗代碼如下：
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