建模休眠与激活状态的分析介绍

能耗是WSN中的关键问题之一。相关研究文献已经提出多个能耗模型。下面的讨论和图（见图1-6）主要基于参考文献（Barrenetxea et al.，2008）。图1-6所示为不同状态下TinyNode传感器微尘的能耗情况。实验结果表明，传感器节点接收开销计算结果取决于节点状态的假设。如果假定节点的无线部分一起处于开启状态，则接收端开销能耗可以忽略不计，因为接收数据包开销已经包含在维持无线部分运行的开销中。更确切地说，当无线部分处于关闭状态时，能耗等于2mA；当用于接收的无线部分处于工作状态时，则能耗等于16mA。这意味着处于监听状态节点能耗是处于休眠状态节点能耗的8倍。用于接收的总能耗取决于无线部分在接收输入数据包时，需要开启的时长。以下面的图1-6为例，我们假定以15dB发送一个数据包消耗的能量为60mA，时间需要5ms。接收该数据包最少需要5ms。但是，对于节点来说，不可能做到数据包发送的瞬间开机。也就是说，为了接收数据包，节点无线部分处于工作状态的时长至少为5ms（取决于采用的协议）。在图1-6中，无线部分的能耗是15mA。因此，如果无线部分处于工作状态的总时长超过20ms，则接收一个数据包的能耗将会远远超过发送一个数据包的能耗。

图1-6 不同状态下TinyNode传感器微尘的能耗情况(www.xing528.com)

a）CPU关 b）CPU开 c）无线部分开 d）以0dB发送一个数据包 e）以5dB发送一个数据包 f）以10dB发送一个数据包 g）以15dB发送一个数据包