【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网架构中传感器网络协议设计领域，更具体地，涉及一种低轮值传感网中的动态功率控制方法。
技术介绍
无线传感网（WirelessSensorNetwork,WSN）是实现物联网（InternetofThings，IoT）关键的一环，由大量部署在监测区域内、廉价微型的传感器节点、以无线通信方式互联形成的自组织网络系统，将采集到的关于环境、物体的相关数据，如温湿度、商品的标签、家庭电器的用电信息等发送到后端服务器，为普适计算和绿色计算提供基础信息。但传感器节点常由电池供电，能量有限供给、网络生存周期受限。另一方面，传感器网络中节点感知数据频率低、数据包较小，因而无线收发器多处于“空闲监听”状态，消耗了大量能量。例如，无线收发器CC2420在发送状态下的电流是17.4mA，接收状态下是18.8mA，空闲状态下是422uA，休眠状态下是20uA。因而，一种有效方法是通过周期性调度实现休眠，例如节点工作10毫秒，然后进入睡眠状态，休息90毫秒，可以节省能量消耗，最大限度地延长网络寿命,基于这样调度的网络称为低轮值传感网络。低轮值模式从“时间”角度实现能量的优化，但是节点间的非协同睡眠调度,使得网络连接性是间断性的，带来了不可预期的休眠延迟。将节点生命划分为若干个工作时隙，一个典型时隙长度是20ms-40ms，远远大于传统的传输或者队列延迟。假定网络休眠周期T=100个时隙，以两个相邻节点A和B为例，如果A的工作时隙是{2,80
【技术保护点】
一种低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述动态功率控制方法包括如下步骤：部署网络节点后初始化节点参数；根据邻居发现过程评估节点间的无线链路质量并交换节点的休眠调度；根据延迟评估模型和能量消耗模型分别计算当前节点到直接邻居节点间的单跳休眠延迟和期望能量消耗；根据所述单跳休眠延迟和所述期望能量消耗并利用动态规划方法递归建立传输控制表；根据所述传输控制表通过路由动态选取到基站节点的端到端延迟和端到端能量消耗最小的节点路径发送目标数据包。
【技术特征摘要】
1.一种低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述动态功率控制方法包
括如下步骤：
部署网络节点后初始化节点参数；
根据邻居发现过程评估节点间的无线链路质量并交换节点的休眠调度；
根据延迟评估模型和能量消耗模型分别计算当前节点到直接邻居节点间的单跳休眠
延迟和期望能量消耗；
根据所述单跳休眠延迟和所述期望能量消耗并利用动态规划方法递归建立传输控制
表；
根据所述传输控制表通过路由动态选取到基站节点的端到端延迟和端到端能量消耗
最小的节点路径发送目标数据包。
2.根据权利要求1所述的低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述建立
传输控制表的步骤与所述发送目标数据包的步骤之间还包括：
对传输控制表进行压缩优化。
3.根据权利要求1所述的低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述发送
目标数据包的步骤具体还包括：
检测并辨识节点间的无线链路质量：
若无线链路质量发生变化时，则重新评估计算和更新其对应的传输控制表；
若无线链路质量未发生变化，则发送目标数据包。
4.根据权利要求1所述的低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述根据
邻居发现过程评估节点间的无线链路质量并交换节点的休眠调度的步骤包括：
每个节点广播用于发现邻居节点的邻居发现数据包；
每个节点监听并接收邻居发现数据包，并依据数据包中的信息记录和更新对应的节点
邻居表中的信息。
5.根据权利要求4所述的低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述每个
节点广播用于发现邻居节点的邻居发现数据包的步骤包括：
为节点设置数据包重发次数以减少数据丢失；
随机间隔发送该数据包以减少广播传输冲突。
6.根据权利要求4所述的低轮值传感网中的动态功率控制方法，其特征在于，所述节点
邻居表的信息包括节点ID、休眠调度和相邻节点间的无线链路质量，所述依据数据包中的
信息记录和更新对应的节点邻居表中信息的步骤包括：
根据从相同节点收到数据包的个数计算数据包的接受率，用以度量无线链路质量；
判断所收到的数据包发送节点ID:
若所述发送节点的节点ID在所述节点邻居表中不存在，则向所述节点邻居表中加入新
的条目并记录发送节点的所述节点ID、休眠调度和无线链路质量信息；
若所述发送节点的节点ID在所述节点邻...
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