無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)策略研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體，在眾多領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，是目前學(xué)術(shù)界重點(diǎn)研究問(wèn)題之一。但是由于傳感節(jié)點(diǎn)一般采取能量有限的電池供電，并且應(yīng)用環(huán)境較為復(fù)雜，使得傳感節(jié)點(diǎn)電池能量耗盡時(shí)難以及時(shí)補(bǔ)充能量。因此，傳感節(jié)點(diǎn)的能耗問(wèn)題成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用的約束瓶頸。本文從傳感節(jié)點(diǎn)的節(jié)能設(shè)計(jì)這個(gè)研究角度出發(fā)，主要研究傳感節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)策略，主要研究成果如下：
　　(1)總結(jié)了近十年來(lái)在動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)算

2、法領(lǐng)域的相關(guān)研究，并從基于時(shí)間片的DVS策略、基于任務(wù)內(nèi)的DVS策略和基于任務(wù)間的DVS策略這三個(gè)角度對(duì)這些DVS算法的基本理念進(jìn)行分析和說(shuō)明。
　　(2)動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)策略是在不影響傳感節(jié)點(diǎn)處理器性能的前提下，在工作狀態(tài)下根據(jù)任務(wù)實(shí)時(shí)地改變處理器的工作電壓和工作頻率，有效地減少處理器的能量消耗。本文以多任務(wù)、多跳路由傳輸?shù)膶?shí)時(shí)傳感節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，針對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)功耗在總功耗占據(jù)主導(dǎo)位置的情況下，提出了具有更優(yōu)能效性的Our-DV

3、SⅠ算法。該算法收集任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的空閑時(shí)間，并將其分配給后續(xù)任務(wù)，同時(shí)采用EDF調(diào)度策略保證實(shí)時(shí)性，并在反饋環(huán)節(jié)中根據(jù)已經(jīng)執(zhí)行完畢的歷史數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行修正，使傳感器節(jié)點(diǎn)處理器工作在低功耗能量狀態(tài)。
　　(3)CMOS集成電路的靜態(tài)功耗隨著生產(chǎn)工藝的進(jìn)步顯著增長(zhǎng)，特別是采用新工藝生產(chǎn)的處理器，其漏電功耗已經(jīng)成為節(jié)點(diǎn)低功耗設(shè)計(jì)不可忽略的部分。本文在Our-DVSⅠ算法研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地結(jié)合延時(shí)策略和休眠機(jī)制，提