周 尧, 韩江洪,2, 卫 星,2, 魏振春,2

(1.合肥工业大学 计算机与信息学院，安徽 合肥 230009；2.安全关键工业测控技术教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009)

0 引 言

沙漠、森林、峡谷等大规模监测场景下，无线传感器网络节点往往采用便携式电源供电；当电能耗尽时，如果不及时更换电源或给电池充电，传感器节点就会失效。节点能耗是影响无线传感器网络寿命的关键因素之一，其评估方法具有重要的研究意义[1]。

典型的无线传感器网络节点结构上主要由供电单元、传感器单元、微控制器单元和射频单元组成[2]。国内外学者提出了一系列无线传感器节点能量评估方法：文献[3]提出了一种WBSN节点能耗模型，涵盖了构成节点的一般模块，但参数较多且实际操作中难以确定；文献[4]将Petri网引入无线传感器网络节点能量模型中，并与马尔科夫模型进行了对比，最后在iMote2节点上进行了模型验证，但该模型并未考虑到由模型生成的节点生存模式对能耗的影响。

在功耗状态模型的基础上,本文提出一种无线传感器网络节点生存模式评估方法，并以典型的节点生存模式作为案例进行评估，最后在无线传感器网络节点物理实验平台上进行了测试与验证。

1 节点能耗与工作模式分析

1.1 节点能耗分析

如图1所示的典型节点，其能耗分析如下：

1)传感器单元：将用于感知各类物理信号的传感器及其变送、调理、转换电路统一定义为传感器单元，一般为低功耗数字传感器，具有标准……