无线传感器网络能量收集技术分析

对无线传感器网络节点的能量供应及其管理技术的现状进行了讨论。分析研究了无线传感器网络节点的能量收集原理、技术与方法,认为无线传感器网络节点能量管理应从节能与供能两方面去解决。对环境中存在的各种能源的收集原理与方法进行了分析,这些能源包括太阳能、风能、声能、振动、热电以及电磁场能等。最后提出了传感器节点应该采用尽可能多的方法从环境中吸取能量,以确保传感器节点能够长期、稳定、可靠地工作。     

无线传感器网络能量收集技术分析

对无线传感器网络节点的能量供应及其管理技术的现状进行了讨论。分析研究了无线传感器网络节点的能量收集原理、技术与方法，认为无线传感器网络节点能量管理应从节能与供能两方面去解决。对环境中存在的各种能源的收集原理与方法进行了分析，这些能源包括太阳能、风能、声能、振动、热电以及电磁场能等。最后提出了传感器节点应该采用尽可能多的方法从环境中吸取能量，以确保传感器节点能够长期、稳定、可靠地工作。     

具有能量收集管理的无线传感器节点设计

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.     

无线传感器网络中能量问题研究进展

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。     

基于ARM7的无线传感器网络节点能量管理初探

为了研究无线传感器网络能量管理和组网技术,采用ARM基高性能、低功耗微控制器LPC2138为核心制作了一种新型无线传感器网络节点,该节点由两节AA电池供电.说明了该节点的硬件构成及设计方法,介绍了该无线传感器网络节点使用的电池模型,并给出了一组该节点有效工作状态下的功率.     

可充电传感器网络能量管理策略研究

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。     

高能量有效性的无线传感器网络 数据收集和路由协议

 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.     

无线传感器网络中的分簇算法

分簇算法是无线传感器网络中实施分层路由所采用的重要方法,尤其是传感器节点受到能量和带宽的严重制约。如何合理、有效地利用分簇算法使得网络中节点的能量分布趋于一致,从而延长网络的生命周期,提高系统的整体性能指标,成为当前无线传感器网络研究领域内的热点问题之一。本文从能量有效性的角度出发,对最新的分簇算法进行研究与分析,指出如何根据无线传感器网络不同的分布区域、应用场景和多样的无线环境,生成性能优越的分簇算法。     

无线传感器网络的能效分析

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.     

无线传感器网络能耗分析与策略研究

无线传感器网络技术得到了广泛应用,但是该技术一直受能量的制约,因此能量始终是无线传感器网络的核心问题。通过对传感器节点结构与网络体系的分析,得出了传感器网络的能耗特性。为了延长无线传感器网络的生命周期,对传感器节点工作能耗与传感网络能耗做了具体研究,再从低功耗节点设计、网络协议及环境中能量补给三个方面总结出了一套有效的节能策略。     

基于ARM7的无线传感器网络节点能量管理初探

为了研究无线传感器网络能量管理和组网技术,采用ARM基高性能、低功耗微控制器LPC2138为核心制作了一种新型无线传感器网络节点,该节点由两节AA电池供电。说明了该节点的硬件构成及设计方法,介绍了该无线传感器网络节点使用的电池模型,并给出了一组该节点有效工作状态下的功率。     

一种高能效无线传感器网络MAC协议

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.     

基于ARM7的无线传感器网络节点能量管理初探

为了研究无线传感器网络能量管理和组网技术，采用ARM基高性能、低功耗微控制器LPC2138为核心制作了一种新型无线传感器网络节点，该节点由两节AA电池供电。说明了该节点的硬件构成及设计方法，介绍了该无线传感器网络节点使用的电池模型，并给出了一组该节点有效工作状态下的功率。     

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

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.     

无线传感器网络中基于能量的成簇协议

无线传感器网络采用能量有效方式传输数据对于延长传感器网络寿命十分重要。LEACH是一种基于簇的协议,它采用本地簇头随机轮转机制将能量负载均匀分布到网络中的所有传感器节点,簇头节点将收集到数据进行融合后发送给基站。提出一种改进的方案,采用随机成簇算法让网络中传感器节点成簇,成簇的过程考虑传感器节点剩余能量和簇头与非簇头结点之间的距离。通过分析评价和仿真结果,说明新算法比LEACH更能有效利用能量且发送更多的数据。     

基于最大生存周期的无线传感器网络能量模型研究

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。     

WSN中基于网络覆盖控制算法优化研究

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。     

无线传感器网络的覆盖优化机制研究

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.     

基于新型电源供电的无线传感网络节点设计

基于新型集成式压电能量收集模块LTC3588-1,结合压电自发电单元特性,进行了面向环境监测的无线传感网路节点的设计.实验结果表明,与改进后的电荷捕获电路相比,系统具有能量收集效率高、传输距离较远等优点,有效地解决了无线传感网络节点能源供电的问题,达到了节能环保的目的.     

无线传感器网络中联合功率控制和速率调整

 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.