無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量管理策略研究.pdf

1、隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，它的能耗問(wèn)題越來(lái)越受到科研人員的關(guān)注，主要是由于構(gòu)成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的微傳感節(jié)點(diǎn)通常數(shù)目龐大、低成本、小體積以及應(yīng)用環(huán)境的特殊性難以給微傳感節(jié)點(diǎn)更換電源或者補(bǔ)充能量，而微傳感節(jié)點(diǎn)自身攜帶的能量又非常有限，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的微傳感節(jié)點(diǎn)由于電能耗盡而死亡的數(shù)目達(dá)到一定程度時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就會(huì)退出運(yùn)行狀態(tài)。另外由于電池技術(shù)的發(fā)展速度比較緩慢，所以應(yīng)該從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面出發(fā)研究新的、高效的能夠降低微傳感節(jié)點(diǎn)能耗的

2、策略。
　　本文首先對(duì)組成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中微傳感節(jié)點(diǎn)的三個(gè)基本耗能單元以及幾個(gè)重要的協(xié)議層進(jìn)行了深入的研究，其中包括微傳感節(jié)點(diǎn)的基本組成單元及其工作方式以及物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層的節(jié)能方法，另外還給出了微傳感節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)主要耗能單元的能耗模型。其次從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)級(jí)出發(fā)專門針對(duì)微傳感節(jié)點(diǎn)的信息傳輸單元和信息處理單元分別研究了動(dòng)態(tài)調(diào)制調(diào)節(jié)策略和動(dòng)態(tài)電壓調(diào)度策略，接著針對(duì)整個(gè)微傳感節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)深入研究了動(dòng)態(tài)功耗管理策略，給出了動(dòng)態(tài)

3、功耗管理策略中常用的幾種策略模型以及微傳感節(jié)點(diǎn)狀態(tài)劃分的方法、設(shè)置各低能耗狀態(tài)最小時(shí)間閥值的方法和狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)所用的策略，隨后提出了基于灰色模型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)功耗管理策略，通過(guò)灰色模型對(duì)微傳感節(jié)點(diǎn)即將到來(lái)的空閑時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)提前控制微傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)入最合適的低能耗狀態(tài)避免傳統(tǒng)超時(shí)策略由于等待超時(shí)閥值而消耗多余的能量，仿真結(jié)果顯示本文所提出的基于灰色模型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)功耗管理策略在節(jié)能方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的基于超時(shí)策略的動(dòng)