無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗建模與仿真.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了傳感器、嵌入式計算、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù)，它在軍事、醫(yī)療、家用等多個領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常運(yùn)行在人無法接近的惡劣環(huán)境中，電池能量有限且能源無法替換或補(bǔ)充，網(wǎng)絡(luò)中的傳感器經(jīng)常由于能量不足失效，影響整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。能量問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問題，因此建立一個準(zhǔn)確反應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)能耗情況的模型非常重要，本文將圍繞節(jié)點(diǎn)能耗建模問題進(jìn)行研究。
　　當(dāng)前的節(jié)

2、點(diǎn)能耗建模多數(shù)是從通信模塊或處理器角度考慮，根據(jù)理論模型來推演節(jié)點(diǎn)的能耗狀況，缺少對系統(tǒng)能耗情況進(jìn)行整體分析與評估。本文通過各模塊運(yùn)行時的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型，分析了在狀態(tài)運(yùn)行以及狀態(tài)變遷時的能耗情況，建立了處理器模塊能耗模型、通信模塊能耗模型、感知模塊能耗模型，揭示了節(jié)點(diǎn)各耗能設(shè)備的能量變化規(guī)律。然后基于事件觸發(fā)的機(jī)制，明確三種能耗模型之間的關(guān)聯(lián)，建立起節(jié)點(diǎn)整體的能耗模型。
　　本文使用OPNET搭建了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層次模型，對節(jié)點(diǎn)能耗模

3、型進(jìn)行了仿真，詳細(xì)介紹了模型的實(shí)現(xiàn)方法。通過實(shí)驗(yàn)比較了不同處理器模塊能耗、不同通信模塊能耗，得出了能耗相對較低的處理器和通信設(shè)備，對感知模塊在不同感知周期下的能耗也進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了感知周期與能耗成反比的結(jié)論。本文還分析了處理器及通信模塊在各種狀態(tài)下的能耗情況，找出了節(jié)省能量的關(guān)鍵狀態(tài)。此外還對節(jié)點(diǎn)的能耗組成進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)通信模塊占節(jié)點(diǎn)能耗比重最大，對節(jié)點(diǎn)的影響最大。
　　最后文章比較了AODV路由協(xié)議及DSR路由協(xié)議下的各