無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗設(shè)計及節(jié)能方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)密集布撒在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，通過無線通信方式形成自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將采集到的數(shù)據(jù)傳送給用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了分布式信息處理、嵌入式計算、傳感器和無線通信四種技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于國防安全、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康、工業(yè)控制等方面，具有很高的應(yīng)用價值。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的電源能量有限且不易更換，因此如何減少能量消耗成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問題。
　　 本文以國家“863”計劃一“基于智能無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控

2、系統(tǒng)平臺及其關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目為背景，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和分析，為設(shè)計低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及如何降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能耗提供了研究基礎(chǔ)。文中從節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件兩方面詳細(xì)設(shè)計了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺，并通過分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)各模塊的能耗模型，深入探討了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)能技術(shù)。
　　 本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究背景和意義，以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和發(fā)展歷程。其次，文

3、中重點(diǎn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。在硬件結(jié)構(gòu)方面，通過對傳感節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)各模塊的芯片選型和具體電路設(shè)計，構(gòu)建了低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺，并對硬件節(jié)能策略做了簡要總結(jié)；在軟件系統(tǒng)方面，則對節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動程序、最小跳數(shù)路由協(xié)議和數(shù)據(jù)包傳輸格式，以及用戶系統(tǒng)軟件進(jìn)行了設(shè)計和研究，同時簡要概括了軟件系統(tǒng)的節(jié)能策略。本文還對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能方法進(jìn)行了深入研究，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗特點(diǎn)，以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)處