室內空氣檢測成功應用無線傳感器網絡,除了通訊可靠外,另一個需要解決的關鍵問題是節點要能長時間的工作。如果頻繁的更換電池來維持網絡的正常運行,大大增加了網絡維護的工作量,是十分不科學的。因此,本文對室內空氣檢測無線傳感器網絡的各節點及整個網絡的功耗進行分析,應用低功耗的設計技術,降低節點和整個網絡的功耗,使網絡以最少的能量損耗完成盡可能多的空氣質量檢測工作,從而達到最優的能量管理和控制,提高節點電池使用壽命。
1、室內空氣檢測無線通訊方面
無線傳感器網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送數據時期,休眠階段的能量損耗最少,能量損耗居中的是在等待和數據接收的時期,比數據發送時刻能量消耗略少。因此,降低空氣質量檢測數據發送和接收的時間,提高收發數據效率,是降低網絡能量損耗的關鍵。設計優化網絡路由算法,降低組網和收發數據時間,在通訊一次完成后,使節點進入休眠,從而大大降低了節點能量消耗,顯著提高節點工作時間。
2、室內空氣檢測硬件設計方面
節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,采用查表法進行數值分析,降低處理器的工作時間;在空閑時,環境檢測系統控制處理器進入休眠狀態;優化代碼結構,提高代碼的執行效率;優化無線路由算法,提高通訊效率。
綜上所述,室內空氣檢測能耗設定的處理可以依靠無線傳感器網絡來實現,而這也需要相關環境檢測軟硬件設施的健全!