基于Wi-Fi的井下智能終端低功耗方案設計與改進.pdf

1、近年來,帶有各種功能的無線智能終端在礦井上獲得越來越廣泛的應用。一方面,由于終端采用電量有限的電池供電,難以長時間續(xù)航;另一方面,隨著終端集成的功能越來越多,對通信的要求也越來越高, CPU的工作量和無線網卡的通訊量大大增加,終端的能耗較高,這些因素導致終端待機時間短,難以滿足煤礦的需求。因此,功耗成為制約終端發(fā)展的一個重要因素。
　　本文對井下Wi-Fi無線通信系統(tǒng)及Wi-Fi協議中的能耗管理機制進行了研究,分析了基于Wi-Fi

2、的終端的能耗組成及低功耗方案,指出終端現存的額外能耗。針對高能耗問題,本文設計出一款適用于Wi-Fi網絡的低功耗智能終端,并分別從通信層面和硬件層面提出改進的節(jié)能方案。在通信層面,建立模型估算出信標幀在AP和服務器之間的往返時延(RTT),使終端可以動態(tài)地決定偵聽信標幀的間隔以減少終端不必要的喚醒,從而降低功耗。仿真結果顯示,相同條件下,改進機制的能耗效率明顯高于Wi-Fi能耗管理機制;在硬件層面,為瓦斯傳感器引入一種新的供電方式——間