無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)分析設(shè)計(jì)方法
宇及家用電器中,下列應(yīng)用是傳感器數(shù)據(jù)采集及傳播十分常用的模式: 1. 周期性采樣。對(duì)于某個(gè)需要經(jīng)常監(jiān)控的條件或過(guò)程,例如空調(diào)環(huán)境中的溫度或處理管道中的壓力,每隔一定周期便進(jìn)行大量的遠(yuǎn)程傳感器采樣,并周期地將采樣數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)收集中心。采樣周期主要根據(jù)條件或過(guò)程的變化速度以及采集對(duì)象的自身特點(diǎn)來(lái)決定。由于遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的占空比變化與采樣速率成正比,協(xié)議堆棧的應(yīng)用層應(yīng)該在滿足監(jiān)測(cè)條件的情況下盡量采用最小采樣率。很多情況下被監(jiān)測(cè)的條件或過(guò)程會(huì)不時(shí)地減慢或加快,因此,如果應(yīng)用層可根據(jù)條件或過(guò)程的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)采樣率,則可盡量減少過(guò)采樣,從而極大地提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體效率。 與周期性采樣有關(guān)的另一個(gè)重要設(shè)計(jì)要點(diǎn)是多個(gè)節(jié)點(diǎn)間的相位關(guān)系。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的采樣率相近或相同,這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包傳輸便有可能不斷碰撞。應(yīng)用層必須檢測(cè)這種反復(fù)碰撞,并在兩個(gè)傳輸時(shí)序中加入相移,以避免再次碰撞。 2. 事件驅(qū)動(dòng)。許多情況下要求監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵變量,同時(shí)只有在接近閥值時(shí)才進(jìn)行傳輸。常見(jiàn)的例子包括火險(xiǎn)報(bào)警、門窗傳感器及間隙使用的儀器等。為了使事件驅(qū)動(dòng)達(dá)到一定的功效和響應(yīng)速度,必須將沒(méi)有觸發(fā)事件時(shí)的傳感器節(jié)點(diǎn)功耗設(shè)計(jì)為最小,并且在快達(dá)到閥值時(shí)快速恢復(fù)工作。在設(shè)計(jì)協(xié)議堆棧中的所有層時(shí)都必須考慮這些要求。 3. 存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。在很多應(yīng)用中,傳感器數(shù)據(jù)可在傳輸?shù)交厩坝蛇h(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)采集、存儲(chǔ)甚至處理,遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)對(duì)傳感器采樣進(jìn)行匯集和處理,而不是在每次采集完便立刻傳輸,這樣有助于提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能、功耗和帶寬效率。應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)提供恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用編程接口,以便有效地集成數(shù)據(jù)匯集和處理算法。 |