ZigBee无线传感器网络节点的低功耗设计.pdf

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第卷年第月期成都大学学报自然科学版..
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文章编号:———
无线传感器网络节点的低功耗设计
李文江,魏娟
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛
摘要:基于。技术的无线传感器网络中由于网络节点能量有限,如何最大限度地利用有限能量是关键.
分析了无线传感器网络节点各部分的能耗情况,提出了无线传感器从节点硬件结构和通信两方面来降低网络
系统能耗,达到延长网络生命周期的目的.
关键词: ;无线传感器网络;通信;能耗
中图分类号: 文献标识码:
引言传感器节点的低功耗设计
无线传感器网络是由大量集成了传感、数据无线传感器网络节点是组成传感器网
收集、处理和无线通信能力的小体积、低成本的传络的重要组成部分,传感器节点由传感器模块模
、处理器模块、无线通信模块和
一个微型的嵌入式系统,它的处理能力、
和通信能力相对较弱,目前,传感器节点的软硬件模块负责监测区域内信息的采集和数据转换;处
,存储
络中,由于节点本身不能自动补充能量或能量补和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数
充不足,节约能量成为传感器网络设计首要考虑据;无线通信模块负责与其他传感器节点进行无
,交换控制信息和收发采集数据;能量供应
耗应采取的策略. 模块为传感器节点提供运行所需的能量,通常由
微型电池提供.
技术
是针对小型设备的无线联网和控制而
制定的协议规范,拥有一套非常完整的协议层次
结构,由..和联盟共同制订完
、低速率、低功耗、低成本
和低复杂度的无线传输技术,它工作于无需注册
图无线传感器网络节点结构
,传输速率为/,传
输距离为—.具有电池寿命长、应用简单、由于传感器节点数目非常庞大,通常采用不
可靠性高及组网能力强等特点,,通过节点的设计尽
传感器网络、,延长节点和网络的寿命
术的出现弥补了无线通信市场上低成本、低功耗是传感器网络的关键技术之一.
设备领域的空缺,目前,已有上百家半导体、通信低功耗的设计是一个综合硬件和软件为一体
领域的公司加入了联盟,支持技术的的技术,在单片机和射频模块组成的无线传感器
芯片和产品也纷纷开始面世,市场潜力非常巨大. 节点中,要保证系统的低功耗,除了选用低功耗芯
收稿期:——.
作者简介:李文江一,男,教授,从事智能仪器仪表的开发与应用研究.
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成都大学学报自然科学版第卷
片外,
作状态的动态分析,然后根据分析结果对网络各中可知,传感器节点的大部分能量消耗在无线通
层采用高效的软件设计策略来降低系统的功耗. 信模块上.
. 硬件电路低功耗设计

.. 芯片选择原则.
为了保证硬件电路的低功耗设计,在芯片的
选择上作如下考虑: 埋

司