無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和無線通信模塊的節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成，可以將環(huán)境信息通過網(wǎng)絡(luò)方式及時(shí)有效地傳輸?shù)浇邮斩?。由于?jié)點(diǎn)的供電單元能量有限且不易更換，能量消耗成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問題?？梢詮膬蓚€(gè)途徑去解決該問題：一是提高電源的能量；二是通過低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率。然而，由于電源能量的提高存在瓶頸，提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率才是解決延長網(wǎng)絡(luò)生存期問題的根本途徑。 本文從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、節(jié)

2、點(diǎn)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)能量管理等多方面研究了網(wǎng)絡(luò)的能量優(yōu)化問題，創(chuàng)建了傳感節(jié)點(diǎn)的功耗模型，對各模塊進(jìn)行了專門的功耗優(yōu)化和功耗管理。設(shè)計(jì)了一種溫濕度傳感節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與傳輸，并將采集數(shù)據(jù)借助匯聚節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)查詢，建立傳感器網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)的通信。并結(jié)合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，采用了一種基于隨機(jī)突發(fā)式的信道接入技術(shù)來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，并借助于一種基于誤幀率的反向功率控制技術(shù)進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗。同時(shí)設(shè)計(jì)了一種基于同步信號觸發(fā)、中斷捕獲、多級放