無(wú)線(xiàn)傳感器使用中的功耗問(wèn)題
近年來(lái),無(wú)線(xiàn)傳感器有著(zhù)充足的發(fā)展,綜合壓力傳感器、溫度傳感器等其它傳感器的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )也應運而生。然而一直存在一個(gè)制約無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的重要因素,那就是傳感器功耗問(wèn)題,傳感器功耗受到了國將外研究學(xué)者的高度重視。
相比傳統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的首要設計目標是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用,其次才考慮節約能源的話(huà),傳感器網(wǎng)絡(luò )的首要設計目標就是能源的高效利用,如何高效使用能量來(lái)最大化網(wǎng)絡(luò )生命周期是傳感器網(wǎng)絡(luò )面臨的首要挑戰,這也是傳感器網(wǎng)絡(luò )和傳統網(wǎng)絡(luò )最重要的區別之一。
雖然不同的節點(diǎn)在各自的功率數值上會(huì )有所差別,但對于大多數傳感器節點(diǎn)而言,能耗分布總的特征是一致的,其特點(diǎn)是:
第一,傳感器模塊和處理器模塊的能耗要遠小于通信模塊的能耗;
第二,通信模塊在發(fā)送數據、接收數據以及休眠時(shí)消耗了大量的能量,而通信模塊在休眠模式下的能耗要小的多。
針對以上特點(diǎn)可以知道,傳感器節點(diǎn)通過(guò)更換電池的方式來(lái)補充能源是不現實(shí)的,無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的節能方法大致可從硬件和軟件兩方面著(zhù)手。硬件上方法主要有提高電池能量的使用效率、降低傳感器工作時(shí)能量消耗、能量收集技術(shù)等。從軟件上考慮主要方法有功率意識協(xié)議棧、跨層優(yōu)化和拓撲控制算法等。
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