基于电量检测的WSNs智能休眠方法.pdf

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1、2014年第33卷第儿期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)27DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)11-0027-03基于电量检测的WSNs智能休眠方法李秘，花仕海，李贵柯，赵柏秦，吴南健(1．中国科学院半导体研究所。北京100083；2．无锡中科智联科技研发中心有限公司，江苏无锡214135)摘要：为使无线传感器网络(WSNs)中传感器节点的电池电量得到充分利用并降低传感节点能量消耗，提出了一种基于传感节点电量检测的WSNs智能休眠方法，以达到智能化管理WSNs传感节点电池电量的目的。详细地论述了WSNs智

2、能休眠方法的设计思路和实现方法。测试结果表明：此休眠方法可“智能”地降低WSNs节点的功耗，为WSNs的进一步发展与应用奠定了一定的基础。关键词：无线传感器网络；电量检测；休眠；TinyOS中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000—9787(2014)11-0027-03IntelligentdormancymethodbasedonbatterycapacitydetectionforWSNsLIMi，HUAShi．hai，LIGui．ke，ZHAOBai．qin，WUNan-jian(1．InstituteofSemiconductors，ChineseAcademyo

3、fSciences，Beijing100083，China；2．WuxiCASILINKTechCoLtd，Wuxi214135，China)Abstract：TofullyutilizebatterypowerandreduceenergyconsumptionofWSNsnodes，akindofintelligentdormancymethodbasedonsensornodebatterycapacitydetectionforWSNsisintroduced，inordertoachieveintelligentmanagementofWSNsnodesbatterypower

4、．Thedesignideasandimplementationmethodofintelligentdormancymethodisdiscussedindetail．TheexperimentalresultsshowthatthisdormancymethodcanintelligentlyreducepowerconsumptionofWSNsnodes，andlayafoundationforfurtherdevelopmentandapplicationofWSNs．Keywords：WSNs；batterycapacitydetection；dormancy；TinyOS0

5、引言拥挤造成的能量浪费。然而单纯的软件或硬件解决办法是无线传感器网络(WSNs)．2是物联网实现数据信息有限的，而且，WSNs节点无法仅依靠某种优化降耗的方法采集的一种末端网络，由部署在监测区域内大量的传感器来达到节点长期正常工作的要求。节点(sensornode)组成，通过无线通信方式形成的_一个多因此，传感器节点一方面必须采取外界能量供应途径，跳的自组织网络系统，其目的是协作感知、采集和处理网络获得源源不断的外界能量；另一方面还要通过软件的方式覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。降低传感器节点的功耗。这样既可以尽可能地降低成本，传统的传感器节点主要是依靠能量十分有限的电池供又

6、能保证传感器节点长期稳定工作。本文提出的休眠方法电，有限的能量限制了传感器节点的有效工作时间，进而影将以上2种方式有效地结合在一起，针对WSNs节点的能响到整个WSNs的实际应用。所以，解决传感器节点的能量消耗问题，采用太阳能充电管理模块和电量检测机制，并源问题并降低传感器节点功耗成为WSNs的重要研究方结合有效的智能休眠方法，实现了WSNs低功耗运行，保证传感器节点的长期稳定工作。向。目前，在解决WSNs传感器节点的耗能问题方面研究较多，可主要分为硬件和软件2种方式。硬件方式是采用1系统总体设计思路本文提出的这种智能休眠方法，主要应用于基于Tiny．外界能量供给的方式，主要是采用太阳能

7、供电，只要外界供OS平台的WSNs系统，此系统是一种基于WSNs的应用系给的能量大于负载的功耗需求，就可保证传感器节点长期统，该系统主要由大量传感器节点组成的WSNs，收发基站稳定工作，但这种方式无疑会增加不少硬件成本。软件方和用于数据显示与监控的上位机三部分组成。其中传感器式主要是优化通信机制和路由算法，以避免网络堵塞或收稿日期：2014-03-0428传感器与微系统第33卷节点和基站依托TI的CC2530一SoC芯片作为硬件平台