低节点密度绿色无线传感网的研究

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4、sDensityThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByRenChaoyangSupervisor:Prof.CaoZipingMarch2016摘要无线传感器网络的研究一直很热门，但是一些关键技术仍然在探索之中，其中传输距离和供电问题较为突出。为此本文提出一种低节点密度的绿色无线传感器网络。“低节点密度”，就是让无线传输距离更远，使得节点的分布间隔增大。“绿色”，就是降低节点功耗，采集环境能量来供电。本文主要设计工作包括：设

5、计和制作采集环境能量的器件；设计和制作低功耗的无线传感器网络节点。首先从无线传感器节点能耗问题和环境能量采集技术两方面，分析利用环境能量供电的可行性，在此基础上提出复合式采集环境能量为无线传感器网络供电。然后详细阐述环境中热能、室内光能、振动能这三种形式能量的发电原理和特性，并进行采集结构的设计。由于采集后的电压是不规则的，需要经过电源管理电路转换成适合节点工作的电压。最后，设计无线传感器节点，使得节点的功耗低、传输距离远，并测试和分析节点的性能。本文不只停留在理论研究，还进行现场测试，使用设计的能量采集结构为无线传感器网络节点供电。测试表明，采集环境中的热能、室内光能、振动能

6、，完全可以驱动节点工作。虽然当前环境能量采集技术还没有得到大规模商用，但是随着研究的深入和关键技术的突破，能量采集技术会越来越多地用来为无线传感器网络供电，具有广阔的应用前景和市场。关键词:无线传感器网络，能量采集技术，低节点密度，绿色IAbstractTheresearchofwirelesssensornetwork(WSN)hasbeenveryhot,thoughsomekeytechnologiesarestillinexploration,especiallytheproblemoftransmissiondistanceandpowersupply.Thus,th

7、ispaperputsforwardakindofWSN,whichhasalownodesdensityandisgreen.“lownodesdensity”meanstomakethetransmissiondistancefarther,andenlargethedistributionintervalofnodes.“green”meanstoreducethepowerconsumptionofnodes,andharvestenergyfromtheenvironment.In