基于Zigbee的無線傳感網(wǎng)絡能耗控制方法研究.pdf

1、現(xiàn)代通信技術發(fā)展越來越迅速，尤其是無線通信技術，其典型代表為無線傳感網(wǎng)絡技術。而Zigbee技術在無線傳感網(wǎng)絡技術中發(fā)展速度最快，已經(jīng)被廣泛的應用在人們的日常生活中。Zigbee技術越來越受到關注的原因在于其低功耗、低成本、高穩(wěn)定性以及高安全性等優(yōu)點。但是，隨著Zigbee技術的不斷推廣，限制Zigbee技術繼續(xù)發(fā)展的一些關鍵問題也漸漸凸顯出來。其中最為重要的是基于Zigbee技術的傳感器節(jié)點續(xù)航時間問題。如何才能延長傳感器節(jié)點正常工作

2、使用壽命？各種解決方案相繼被提出：如研發(fā)超低功耗Zigbee芯片、采用可在生能源，由外界生物能轉化為電能給傳感器節(jié)點供電；內部數(shù)據(jù)壓縮算法的提出；功率控制；終端設備休眠管理。
　　本文就如何降低傳感器節(jié)點能耗也給出了一些建議。首先從硬件選型上闡明了低功耗MCU能最大限度的降低節(jié)點能耗。而且低功耗MCU必須具備可調的電源工作模式，即必須可以在正常工作狀態(tài)與休眠狀態(tài)下互相轉換。為了滿足通信需求，節(jié)點還需要具備射頻收發(fā)功能，且發(fā)送功率可

3、調。然后對其軟件設計部分做了相應的優(yōu)化，使網(wǎng)絡在完成通信任務的同時盡可能少的執(zhí)行其他數(shù)據(jù)處理操作，以此來降低能耗。
　　其次研究了在無線傳感網(wǎng)絡物理層中發(fā)送功率對無線傳感器節(jié)點能量消耗的影響，得到了在AWGN衰減信道、Rayleigh衰減信道下動態(tài)的改變傳輸信號發(fā)送功率相比固定信號傳輸發(fā)送功率更能節(jié)省節(jié)點能量消耗。
　　最后本文對zstack協(xié)議進行了優(yōu)化配置，啟動了可調電源工作模式；然后實現(xiàn)了終端節(jié)點的睡眠函數(shù)，使節(jié)點能夠