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《低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)與壽命評(píng)估》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第34卷第2期2016年4月中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào)JOURNALOFCⅣⅡ。AV隊(duì)’nONUNIVERSITYOFCHINAV01．34No．2April2016低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)與壽命評(píng)估王丙元1，劉錫盟1，呂忠義2(1．中國(guó)民航大學(xué)航空自動(dòng)化學(xué)院，天津300300；2．大連市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，大連116001)摘要：機(jī)場(chǎng)助航單燈監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在能量約束問(wèn)題。為降低節(jié)點(diǎn)能耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命，從硬件能耗、軟件控制、路由算法3個(gè)方面討論了節(jié)點(diǎn)的節(jié)能設(shè)計(jì)。壽命評(píng)估可為傳感器網(wǎng)絡(luò)的可靠性設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)維護(hù)提供依據(jù)。通過(guò)差分采樣能耗測(cè)試方法測(cè)試了節(jié)點(diǎn)能耗。為系統(tǒng)整體壽命評(píng)
2、估提供了初步依據(jù)。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；助航燈光；低功耗；能耗中圖分類(lèi)號(hào)：V351．32；TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674—5590(2016}02—0032—04ImplementationandlifetimeappraisaloflowpowerwirelesssensornetworknodesWANGBingyuan：LIUXimeng1，LYUZhongyi2(1．CollegeAeronauticalAutomation,CAUC,Tianjin300300，China；2．DoLianMunicipalDesign&ResearchInstituteCo
3、．，LTD,Dalian116001，China)Abstract：Energyconstraintisacrucialfactorlimitingtheperformanceofsingle-lampmonitoringWSN(wirelesssensornetwork)forairfieldnavigationlights．ToreduceenergyconsumptionofnodesandthusprolonglifetimeofWSN，nodesaredesignedfromthreeaspectsapprincludinghardwareenergyconsumptio
4、n，softwarecontrollingstruc—tureandroutingalgorithm．LifetimeappraisalofnodesfacilitatesreliabilitydesignofWSNandmaintenanceofnodes．Byaccomplishmentofdifferential-sample-basednodeenergyconsumptionmeasurement，theappraisaloflifetimeisfundamentallymadevalid．Keywords：wirelesssensornetworks；navigatio
5、nlighting；lowpower；energyconsumption為保障飛機(jī)的安全飛行，要求每天對(duì)助航燈光定時(shí)巡檢【11。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其部署靈活、安裝方便、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的諸多方面已有研究和應(yīng)用[2-31。針對(duì)機(jī)場(chǎng)助航燈具數(shù)量眾多、人工巡檢不便的情況，已有研究采用自動(dòng)化巡檢的單燈狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工巡檢方法141。將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到助航燈光自動(dòng)監(jiān)控應(yīng)用中，不僅可以將維修人員從繁重的人工巡檢工作中解脫出來(lái)，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，適時(shí)進(jìn)行視情維修，以提高機(jī)場(chǎng)安全保障能力[53?！秶?guó)際民用航空公約》附件14中規(guī)定：附加監(jiān)測(cè)設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)不能影響原
6、燈光系統(tǒng)的工作狀態(tài)[63。為保障燈光系統(tǒng)可靠性，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)采用電池供電，與助航燈光的供電回路隔離。同時(shí)，機(jī)場(chǎng)進(jìn)近區(qū)助航燈光數(shù)量較大且分布范圍較廣，使得監(jiān)控節(jié)點(diǎn)不便于維護(hù)。因此，助航燈光監(jiān)控節(jié)點(diǎn)存在著能量約束問(wèn)題。本文通過(guò)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的能耗特點(diǎn)，提出了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能措施，并以此為指導(dǎo)設(shè)計(jì)了低功耗的助航燈光監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。通過(guò)差分采樣的能耗測(cè)試方法測(cè)試了節(jié)點(diǎn)能耗，為系統(tǒng)的整體壽命評(píng)估提供了初步依據(jù)。1助航燈光監(jiān)控節(jié)點(diǎn)能耗分析1．1節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)分析助航燈光監(jiān)控節(jié)點(diǎn)根據(jù)助航燈光的位置分布在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)。監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，主要由處理器、無(wú)線通信、傳感器和電源4個(gè)模塊
7、構(gòu)成，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。助航燈光監(jiān)控節(jié)點(diǎn)模塊各部分協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本功能。處理器模塊是核心，負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)處理、實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議；通信模塊收稿日期：2015—07—02；修回日期：2015—09—23基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(U1333102)作者簡(jiǎn)介：王丙元(1968一)，男，遼寧朝陽(yáng)人，教授，博士，研究方向?yàn)闇y(cè)控自動(dòng)化．第34卷第2期王丙元，劉錫盟，呂忠義：低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)與壽命評(píng)估一33一i?????????一：：lC
