无线传感器网络的节能

4 整个网络的节能优化

　　最后，让我们看看从整个网络的角度，可以采取哪些措施进行能耗优化。

　　1) 流量分发

　　对整个无线传感器网络而言，需要从全局上考虑如何将流量从数据源传递到目的地，这里的重要问题是如何在源和目的地之间找到一条节能的多跳路由。节能路由是在普通的路由协议基础上，考虑相关的能耗因素，引入新的与电源消耗有关的衡量指标，实现能耗的节约，这方面已经有很多研究成果。

　　比如，最简单的节能路由协议是最少能量路由，即寻找一条能耗最低的路由，通过它传送数据。但这样未必能延长网络的生存时间，因为某些处于关键位置的节点可能被过度使用而导致电源过早耗尽。为避免这种情况，最大最小路由使得节点的剩余电量尽可能多，即最大化节点的最小剩余电量。最大最小路由更多的考虑了电池的剩余电量，而最少能量路由考虑的是某次通信需要消耗的电量，一个很自然的改进思路是可以将两种方法结合起来，定义一个电源开销函数，综合考虑两种策略。

　　2) 拓扑管理

　　在典型的无线传感器网络部署中，节点密度都比较高，因为提高节点密度可以提高结果的精确度，但如果系统生存时间更重要的话，就可以对网络拓扑进行管理，利用相对较少的节点进行跟踪。这样，除了减少计算复杂度之外，也降低了通信开销，因为没有参与跟踪的节点不会发送数据。如果硬件支持可变发射功率的话，采用低的发射功率也能够降低网络电源开销，同时缓解共享空间信道的竞争，提高网络容量。拓扑控制有专门的讨论，这里就不多说了。

　　3) 计算和通信的折衷

　　除了智能的路由和拓扑管理协议，缩减数据流长度也是有效的节能手段。在无线传感器网络中，由于节点的高密度，使得同一时间被多个微传感节点同时感知并捕获处理，导致了数据采集的冗余性。在选定节点将一定区域内节点的数据进行汇聚或者融和，然后再将结果传送出去，不但可以提高事件/数据监测的可靠性，也可有效降低通信流量，从而节约能耗。

　　5 结束语

　　作为极具潜力的一种技术，无线传感器网络在未来几年必将得到广泛的应用，而由于节能在无线传感器网络设计中所处的核心地位，节能技术水平将伴随着无线传感器网络的发展而不断提高。未来，节能技术的研究将进一步与无线传感器网络的特定应用联系起来，针对不同应用进行专门的优化。同时，软硬件整合设计、跨层网络协议设计等一体化节能设计思路将得到广泛应用。