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传感器网络作为物联网的底层核心和感知前端,在实际应用中要求能够长时间连续工作,但是基于电池的有限能源供给严重限制了其灵活设计和长期部署,成为许多领域中影响其应用的重大挑战.能量收集技术使得节点可以从环境获取能量给自身充电,为延长网络寿命提供了一个有效的技术手段.本文设计了一种基于CC2650的无线传感器网络节点,结合基于LTC3331的多源环境能量收集技术,形成了一套完整的带能量补充的微功耗传感器节点.实验通过太阳能板作为能量收集前端进行验证,结果表明其可以实现环境能量的收集和累积存储并驱动节点运行.该节点体积小,自治工作时间长,可以广泛用于环境和结构监测等领域. 相似文献
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随着无线通信技术的高速发展,无线传感器网络凭借其低成本、低功耗、多功能等特性已经在各个领域中得到广泛应用。然而无线传感器网络中的传感器节点依靠自身携带的电池供电严重影响网络寿命,极大限制了无线传感器网络进一步发展和应用。因此,无线传感器网络中的能量问题成为研究热点,本文总结了无线传感器网络中能量问题的现有解决方法、分析其优缺点、介绍最新研究进展并对未来的研究方向进行展望。 相似文献
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随着电子技术的快速发展,传感器技术逐渐得到了广泛的应用,无线传感器网络具有成本低、功耗低以及可分布计算等特点,因此被应用的较为广泛,随着无线传感器网络的深入研究,逐渐出现了可充电传感器网络,它是指利用能量收集技术将提供能量的传感器节点构成的无线传感器网络。 相似文献
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提出了一种分布式高效节能的无线传感器网络数据收集和路由协议HEEDC.此协议中传感器节点根据自身状态(综合考虑剩余能量、节点密度等因素计算得出的代价因子)自主的竞争簇首,同时为减少簇首节点的能量开销,簇首之间通过多跳方式将各个簇内收集到的数据发送给特定簇首节点,并由此簇首节点将整个网络收集的数据发送给汇聚节点.仿真实验表明,HEEDC协议比起现有的几种重要路由协议(如LEACH、PEGASIS等),能提供更加有效的能量使用效率,延长无线传感器网络的生存周期.因此,使用HEEDC协议的无线传感器网络具有更好的使用性,其监测结果具有更高的可靠性. 相似文献
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林晓鹏 《智能计算机与应用》2017,7(6):32-34,38
能量效率是衡量无线传感器网络性能最重要的指标,介绍了无线传感器网络节点结构,分析了无线传感器节点的主要能耗源.讨论动态能量管理和动态电压调整等提高传感节点能效的技术,从物理层、链路层、网络层、传输层等层次论述了无线传感器网络拓扑所采用的能效机制,最后对功率控制技术进行了分析. 相似文献
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一种高能效无线传感器网络MAC协议 总被引:1,自引:1,他引:0
介质访问控制(MAC)协议是无线传感器网络研究领域的基础协议和支撑技术.因此,一种能量高效的MAC协议是提高整个无线传感器网络能量效率的基础.针对无线网络中能量储备有限的特点,在分析了现有无线传感器网络节能协议的基础上,提出了一种能量高效的MAC协议.通过动态调整占空比和消除边界节点等方式,提高了无线传感器网络的能量效率,延长了网络的生命周期. 相似文献
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新型随机多址接入无线传感器网络MAC控制协议与能量有效性分析 总被引:3,自引:0,他引:3
提出了一种新的随机多址接入无线传感器网络的MAC控制协议,在发送分组的时间1+a中,采用P概率检测与1-坚持的联合控制策略,并对多通道的随机多址接入无线传感器网络进行了分析,理论分析了系统的吞吐量和多通道中不同业务的吞吐量,以及信息分组的发送时延等参数,理论分析与仿真实验结果相一致.还结合无线传感器网络的能量有效性,通过对概率P值的选取,控制忙周期侦听信道的节点数和空闲期的休眠站点数,采用休眠技术实现了系统的节能效果.通过对2种无线传感器网络控制协议的能量有效性分析,证明了改进的控制协议其节点具有更长的生命周期,更适合作为无线传感器网络的MAC控制协议. 相似文献
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基于最大生存周期的无线传感器网络能量模型研究 总被引:3,自引:1,他引:3
在分析了无线传感器网络的应用和特性的基础上,从节点能量计算模型、节点的能量消耗模型和状态转换模型3个方面论述了无线传感器网络的系统能量模型,通过引入Flag标志和长期睡眠状态机制来防止网络中的某些节点因为过早耗尽能量而死亡,从而实现无线传感器络中节点的能量均衡和网络生存周期的最大化,对无线传感器网络的应用和研究有着深远的意义。 相似文献
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无线传感器网络中,传感器节点的能量不易补充,如何提高能量效率成为了传感器网络研究的重大问题。文章首先分析了经典的无线传感器网络节点调度算法(CPNSS算法)。针对其利用率低,能量不均衡的问题,提出了一种高效节能的无线传感器网络覆盖优化算法(Efficient Coverage—Preserving Node Scheduling Scheme),并具体介绍了ECPNSS算法设计及其实现过程。最后,将ECPNSS算法应用于LEACH协议,仿真结果表明,ECPNSS算法能有效节省网络能量,延长网络生存期。 相似文献
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无线传感器网络的覆盖优化机制研究 总被引:1,自引:0,他引:1
如何实现最优覆盖是无线传感器组网的一个基本问题.文章分析了传感器覆盖问题的背景,给出了节点调度方案的主要方法和技术原理,探讨了基于网络能量高效的覆盖优化与网络连通性之间的关系,重点阐述了实现区域覆盖和点覆盖的机制.对于覆盖薄弱地区,文章提出了采用分簇方式将覆盖地区划分成许多子区域或簇,用动态移动修复机制提供细粒度的网络监测与覆盖控制.文章认为调度传感器节点在休眠和活动模式之间进行切换,是一种重要节能方法;对于资源受限且拓扑动态变化的无线传感器网络,宜采用分布式和局部化的覆盖控制协议和算法. 相似文献
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无线传感器网络本质上是能量受限的,而且,传感器节点扮演着数据收集和数据转发的双重角色.本文提出了怎样分配传感器节点的功率用于转发其它节点的数据.在节点的转发功率分配比确定后,研究了采用价格作为一种方法,刺激节点与它到数据采集节点路径上的所有节点合作.通过把无线传感器网络中数据收集和传输抽象为一个网络效用最大化问题,通过采用对偶分解技术,提出了一种迭代价格与联合功率控制和速率调整的分布式算法.实验表明,该算法能提高系统的性能,同时降低功率的消耗. 相似文献