监测无线传感器网络休眠调度算法
2012-08-10毛建兵田永春姜永广
通信技术 2012年5期
毛建兵,田永春,姜永广
(中国电子科技集团公司第三十研究所,四川 成都 610041)
0 引言
无线传感器网络[1]是一种携带多种类型的微型传感器元件,通过在监测区域内大量密集部署构成一个自组织网络完成感知信息收集并分析处理的应用型网络。传感器网络低成本、低功耗、无人值守、网络化信息感知等优点使得其在民用和军用上均体现出极高的应用价值,被誉为21世纪改变世界的十大新技术之一[2]。受限于工作环境条件,传感器网络节点能量供应通常依赖于电池,并且在使用过程中难以更换或是进行充电补充。能量的限制是影响传感器网络广泛应用的关键问题之一[3]。
提高能量利用效率和延长网络寿命是无线传感器网络设计的首要目标。相对于传感器网络节点其它功能模块,通信模块是能量消耗的主要部分[4]。因此,通信节能措施成为一直以来研究的重点。通信节能可以从2个方面进行考虑[5-6]:①功率控制,通过为节点选择合适的发射功率避免无谓的功率消耗;②休眠调度,通过控制传感器网络节点在活跃状态和休眠状态之间合理切换,降低网络整体能耗。
面向长时间监测应用的任务需求,无线传感器网络休眠控制技术提出了如下要求:
1)在满足应用要求的条件下,应该尽可能多地让冗余节点进入休眠状态,减少区域能量消耗。
2)在适当的时机,休眠节点唤醒并接替活跃节点的任务,避免节点之间能量消耗水平的不均衡性,延长系统任务执行的生命时间。……
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