功耗問題成無線傳感器發(fā)展過程中的瓶頸

科技發(fā)展的腳步越來越快，人類已經(jīng)置身于信息時代。而作為信息獲取最重要和最基本的技術——傳感器技術，也得到了極大的發(fā)展。傳感器信息獲取技術已經(jīng)從過去的單一化漸漸向集成化、微型化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展，并將會帶來一場信息革命。
　　
　　隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來是世界將會是傳感器連接的世界。此外，綜合壓力傳感器、溫度傳感器等其它傳感器的無線傳感器網(wǎng)絡也應運而生，這使得無線傳感器的陣營得到了擴充。無線傳感器的工作原理：組成模塊封裝在一個外殼內，在工作時它將由電池或振動發(fā)電機提供電源，構成無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點，由隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型節(jié)點，通過自組織的方式構成網(wǎng)絡。它可以采集設備的數(shù)字信號通過無線傳感器網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的無線網(wǎng)關，直接送入計算機，進行分析處理。
　　
　　盡管無線傳感器的發(fā)展?jié)摿薮螅瞧浒l(fā)展也存在著一個瓶頸，這就是傳感器功耗問題。傳感器網(wǎng)絡與傳統(tǒng)網(wǎng)絡最大的區(qū)別便是如何高效利用能源來優(yōu)化網(wǎng)絡生命周期。對于大多數(shù)的傳感器節(jié)點而言，能耗分布總特征是一致的。通信模塊的能耗要比傳感器模塊和處理器模塊的能耗高，通信模塊在休眠時能耗要比發(fā)送接收數(shù)據(jù)時小。
　　
　　針對這一獨特的傳感器網(wǎng)絡特點，傳統(tǒng)的更換電池補充能源的方式是不現(xiàn)實的，因此也只能從無線傳感器網(wǎng)絡的軟硬件方面來節(jié)約能耗。如提高電池能量的使用效率、降低傳感器工作時能量消耗、有功率意識協(xié)議棧、跨層優(yōu)化、拓撲控制算法等。當然這些真正的實現(xiàn)還有待時日，但是一旦功耗瓶頸解決，無線傳感器發(fā)展將會出現(xiàn)變革。
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