室內(nèi)空氣檢測成功應用無線傳感器網(wǎng)絡,除了通訊可靠外,另一個需要解決的關(guān)鍵問題是節(jié)點要能長時間的工作。如果頻繁的更換電池來維持網(wǎng)絡的正常運行,大大增加了網(wǎng)絡維護的工作量,是十分不科學的。因此,本文對室內(nèi)空氣檢測無線傳感器網(wǎng)絡的各節(jié)點及整個網(wǎng)絡的功耗進行分析,應用低功耗的設計技術(shù),降低節(jié)點和整個網(wǎng)絡的功耗,使網(wǎng)絡以最少的能量損耗完成盡可能多的空氣質(zhì)量檢測工作,從而達到最優(yōu)的能量管理和控制,提高節(jié)點電池使用壽命。
1、室內(nèi)空氣檢測無線通訊方面
無線傳感器網(wǎng)絡能量損耗大部分都是在通訊階段消耗的,其中能量消耗最大的是發(fā)送數(shù)據(jù)時期,休眠階段的能量損耗最少,能量損耗居中的是在等待和數(shù)據(jù)接收的時期,比數(shù)據(jù)發(fā)送時刻能量消耗略少。因此,降低空氣質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的時間,提高收發(fā)數(shù)據(jù)效率,是降低網(wǎng)絡能量損耗的關(guān)鍵。設計優(yōu)化網(wǎng)絡路由算法,降低組網(wǎng)和收發(fā)數(shù)據(jù)時間,在通訊一次完成后,使節(jié)點進入休眠,從而大大降低了節(jié)點能量消耗,顯著提高節(jié)點工作時間。
2、室內(nèi)空氣檢測硬件設計方面
節(jié)點硬件低功耗設計包括探頭、處理器、電源和顯示等硬件設備。盡量在滿足功能和精度的情況下選擇電量小的探頭元件,并設計測量電路和元件的供電電源管理;選擇工作電壓低、功耗低且支持睡眠模式的處理器;顯示上盡量選取小尺寸液晶屏;設計各功能模塊的電源管理,在不需要某模塊功能時及時關(guān)閉該部分電源;在其他元件選擇及電路板設計上也要遵循低功耗的設計。
3、室內(nèi)空氣檢測軟件設計方面
事件處理盡量采用中斷處理方式,采用查表法進行數(shù)值分析,降低處理器的工作時間;在空閑時,環(huán)境檢測系統(tǒng)控制處理器進入休眠狀態(tài);優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu),提高代碼的執(zhí)行效率;優(yōu)化無線路由算法,提高通訊效率。
綜上所述,室內(nèi)空氣檢測能耗設定的處理可以依靠無線傳感器網(wǎng)絡來實現(xiàn),而這也需要相關(guān)環(huán)境檢測軟硬件設施的健全!