无线体域网节能策略综述

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无线体域网技术与节能方案

在对环境做出反应之外，其还能够接收络的使用时间，但并未完全解决多跳路由中存究局限在两大点，即ＢＡＮ合ＢＳＮ，由于两种在的网络热点问题，也可以称之为节点中枢问某种启示信息，进而体现出面向目标的行为。
３．１Ｉ临时节点的ＷＢＡＮ￣节能路由算法
通常情况下，无线体域网技术的流程主要为：在体域网中设置临时节点，并将节点加入网络中，当完成所有监测任务之后，还会存
留诸多能量没有完全使用，进而造成资源良妃。
题。基于此，笔者建议采用转变节点的分簇路
由算法。该算法主要是通过分簇路由结构的全
网统一ＴＤＭＡ时隙调度算法，并在簇头节点上建立一颗 “ 路由树”，从而平衡能量负载。
４结束语
随着我国无线技术不断发展，无线体域
器形成的网络，实现不同传感器资源共享：而
网作为无线技术发展的一大趋势，对人们的生
ＢＳＮ主要是通过远程医疗的一种ＢＡＮ，ＢＳＮ通过该技术能够有效延长网络使用时间，同时活、社会发展有着巨大推动力。由于无线体域中的每个节点都是由传感器或其它器械组成，也能够延长每个节点的生存时间，有效解决了网设备中的传感器节点直接与人体接触，必须见图１。网络热点问题，极大的降低体域网设备的功耗，要做好无线体域网设备的节能工作，降低传感
３．２利用转发节点的分簇路由算法

无线传感器网络节能策略的研究

无线传感器网络节能策略的研究一、本文概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种由大量低成本、低功耗、微型化的传感器节点以无线通信方式形成的自组织网络。

这些节点能够感知、采集和处理网络覆盖区域内各种环境或监测对象的信息，并通过无线通信方式将信息传输到网络的控制中心。

由于其独特的网络结构和广泛的应用前景，无线传感器网络在环境监测、智能交通、智能家居、军事侦察等领域得到了广泛关注。

然而，无线传感器网络节点能量有限，且能量补充困难，因此节能策略成为了无线传感器网络研究中的关键问题之一。

如何在保证网络性能的前提下，通过合理的节能策略延长网络的生命周期，是无线传感器网络研究领域的重要挑战。

本文旨在研究无线传感器网络的节能策略，通过对现有节能策略的分析和总结，提出一种有效的节能方案，以延长网络的生命周期。

本文首先介绍了无线传感器网络的基本概念、网络结构和特点，然后详细分析了无线传感器网络节能策略的研究现状和挑战。

接着，本文提出了一种基于节点能耗均衡和通信优化的节能策略，并通过仿真实验验证了该策略的有效性。

本文总结了研究成果，并对未来的研究方向进行了展望。

通过本文的研究，我们希望能够为无线传感器网络的节能策略设计提供理论支持和实践指导，推动无线传感器网络在实际应用中的发展。

二、无线传感器网络节能策略分类无线传感器网络（WSN）的节能策略在提升网络效率、延长网络寿命和保证数据质量方面发挥着至关重要的作用。

这些策略可以根据其操作层面和实施方式的不同，大致分为以下几类：节点级节能策略：这类策略主要关注单个节点的能源管理。

例如，通过优化节点的休眠和唤醒模式，可以降低能耗。

调整节点的发射功率，使之适应通信需求，也是节能的有效手段。

网络级节能策略：网络级策略旨在通过优化整个网络的能源分配和使用，实现节能。

这可能包括负载均衡、能量感知的路由选择等。

通过这些策略，可以确保网络在能量消耗均匀的情况下运行，避免某些节点过早耗尽能量。

无线网络：无线个域网、无线体域网和无线家居网

⽆线⽹络：⽆线个域⽹、⽆线体域⽹和⽆线家居⽹⽬录⽆线个域⽹WPAN 的概念个域⽹（Personal Area Network, PAN），是⼀种范围较⼩的计算机⽹络，主要⽤于计算机设备间的通信，包括电话和个⼈设备等。

PAN 的通信范围往往仅⼏⽶，也可连接多个⽹络。

PAN 可进⼀步接⼊更⼤的⽹络，也可作为最后⼀⽶的解决⽅案。

⽆线个域⽹（Wireless PAN，WPAN）采⽤⽆线介质代替传统有线电缆，实现个⼈信息终端的互连，组建个⼈信息⽹络。

WPAN 是为了实现活动半径⼩(如⼏⽶)、业务类型丰富、⾯向特定群体的连接⽽提出的新型⽆线⽹络技术。

WPAN 主要应⽤于个⼈⽤户⼯作空间，WPAN 系统通常可分为以下 4 个层次：WPAN 系统层次说明应⽤软件和程序由驻留在主机上的软件模块组成,控制⽹络模块的运⾏固件和软件栈负责管理连接建⽴,并规定和执⾏ QoS 要求基带装置负责数据处理，定义装置运⾏的状态，并与主控制器接⼝交互⽆线电收发负责经数/模和模/数转换处理所有的输⼊输出数据WPAN 的特点WPAN 的主要有价格便宜、体积⼩、易操作和功耗低等优点，主要特点有：1. ⾼数据速率并⾏链路：>100Mbps；2. 邻近终端之间的短距离连接：典型 1~10m；3. 标准⽆线或电缆与外部因特⽹或⼴域⽹的连接；4. 典型的对等式拓扑结构；5. 中等⽤户密度。

WPAN 的分类WPAN 按传输速率分为低速、⾼速和超⾼速三类：PAN 的分类说明低速 WPAN主要为近距离⽹络互联⽽设计，结构简单、数据率低、距离近、功耗低、成本低，可⼴泛⽤于⼯业、办公和家庭⾃动化及农业等⾼速 WPAN适合⼤量多媒体⽂件、短时的⾳视频流传输。

⽽动态拓扑结构能使便携式装置在短时间内加⼊或脱离⽹络超宽带WPAN速率可达 110~480 Mbps，⽀持 IP 语⾳、⾼清电视、家庭影院、数字成像和位置感知等信息的⾼速传输WPAN 的应⽤WPAN 技术的应⽤范围⾮常⼴泛，如智能家居的照明、温控、安全和家电控制等，⼯业领域的⽣产流程、现场监测和安保等，智能交通的定位、导航和提⽰等，医疗领域的体征监测、诊断管理和病患监护等。

无线体域网中基于能量有效性的动态调度策略

无线体域网中基于能量有效性的动态调度策略陈曙光;马志超【摘要】无线体域网(WB AN)是一种布置于人体(体表或体内)的传感器网络,它能够连续监控人体体征信号,及时传输到远程医疗中心,辅助医生做出诊断.由于人的活动性,经常会有一群WBAN聚集在一起,WBAN相互间的干扰会对单个WBAN内的通信造成影响.为减弱该干扰并确保整个网络的通信质量,提出基于能量有效性的自适应动态调度策略.建立干扰环境下的数学模型,将动态调度策略转化为最大化能量有效性并兼顾节点服务质量的非线性整数规划问题,并设计FEEM启发式算法对其进行求解.仿真结果表明,采用FEEM算法的动态调度策略在吞吐量、能量有效性和服务质量公平性方面均优于采用Horse Racing算法的静态调度策略.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2015(041)001【总页数】7页(P103-109)【关键词】无线体域网;调度策略;吞吐量;能量有效性;公平性;服务质量【作者】陈曙光;马志超【作者单位】阜阳师范学院物理与电子工程学院,安徽阜阳236041;上海交通大学电子工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TN929.5随着硬件制造技术的发展,可穿戴的医疗传感器越来越普及。

这些医疗传感器可以监测人的脉搏、血压、心跳等信息。

若将这些每时每刻产生的实时健康信息同医院健康档案的信息综合在一起并加以分析,将会给医疗领域带来全新的应用[1-2]。

从小方向上看,可以知道每个人现在的健康状况,提供及时的医疗救护。

从大方向上讲,可以预测整个一代人的健康状况,从而倡导新的健康行为,从而带来饮食、生活习惯等各方面的变化。

无线体域网(Wireless Body Area Network, WBAN)是将这些可穿戴医疗设备在人体上组成的网络[3]。

WBAN通常由一些传感器节点和一个中心管理者(Coordinator)组成。

Coordinator接收传感器节点采集的医疗数据并进行汇聚,接着通过外部通信网络,如WiFi,3G和4G,传输至数据中心做进一步分析处理。

5G无线网设备节能技术

5G无线网设备节能技术摘要：随着5G网络的不断发展，其设备的能耗问题也越来越引人注目。

本文针对5G无线网设备的能耗问题，综述了当前5G网络设备的能耗问题和节能技术的研究现状，并针对设备节能技术进行了深入的研究和实验。

具体地，本文介绍了设备休眠技术、功率控制技术和预测调度技术三种节能技术，并对它们进行了比较和分析。

通过一组真实的实验，本文验证了这些节能技术在5G无线网设备上的有效性，并得出结论：设备休眠技术和预测调度技术是5G无线网设备节能的有效技术手段。

关键词：5G网络；设备能耗；设备节能技术；设备休眠技术；功率控制技术；预测调度技术；实验验证。

0引言随着移动通信技术的不断发展，5G移动通信技术已经成为当前网络技术的热点和关注焦点，它为人们的生活和工作带来了更加高速和便捷的网络体验。

然而，随着5G网络的广泛应用，无线网设备数量不断增加，给网络能源消耗带来了极大的压力。

大量的无线设备在高密度网络中工作，耗电量大，能耗过高已成为制约5G网络发展的一大问题。

1. 相关技术综述1.1 5G网络技术介绍5G是第五代移动通信技术，是一种新一代的无线通信技术，与4G相比，5G网络在网络速度、容量、延迟、能耗等方面有着显著的提升。

5G技术采用了更高频的波段和更高的调制方式，以及更加灵活的频谱管理方式，从而大大提升了无线通信的传输速率和网络容量。

1.2 5G网络设备的能耗问题5G网络的快速发展也带来了严峻的能源压力，5G网络设备的能耗问题已成为5G发展的瓶颈之一。

5G网络设备需要更多的计算和通信资源，同时也需要更多的电源供应，这给网络设备的能耗管理带来了巨大挑战。

1.3 5G网络设备节能技术综述随着5G技术的不断发展，5G网络设备的数量和规模也在不断增加，这些设备所需的能量也随之增加。

为了降低5G网络设备的能耗，需要采取一系列的节能技术。

（1）硬件设计5G网络设备的硬件设计是实现设备节能的基础。

目前，采用低功耗的硬件和电源管理策略是降低5G设备功耗的最基本手段。

无线通信网的节能管理机制的探讨

无线通信网的节能管理机制的探讨摘要：资源流失和环境保护是全世界都在面临的问题，各个国家都在大力提倡节约能源、保护环境的战略手段。

随着科学技术的不断完善，无线通信网的耗能已经成为造成能源流失、温室效应的主要因素，在无线通信网的使用过程中产生的能量损耗是总损耗的80%，由此可见，要想促进节约能源、保护环境活动的开展，就要加强无线通信网的节能管理机制。

关键词：无线通信网；节能管理机制；探讨前言：信息与通信技术是无线通信网的重要组成部分，也是造成能量流失、温室效应的主要因素，随着无线通信网运行和维护所消耗能量的持续增加，开发高效、节能的无线通信网已经成为现阶段信息与通信技术产业的主要战略目标。

早期的无线通信网的技术单一，能量的损耗对信息与通信技术产业的发展来说无足轻重。

近几年来网络业务的多样化推动了无线通信网的发展，无线通信网运行和维护以及无线通信基站所消耗的能量都不容忽视。

一、无线通信网的节能管理相关概述当无线接入网的时候，网络会对用户的使用情况进行测量，如果在经过数据分析之后认为没有必要保持所有网元的活跃，就会触动节能管理机制，通过关闭或开启小区的方式对无线通信网的能量消耗进行控制，这种方式就叫做无线通信网的节能管理机制。

一般情况下，网元的节能状态有两种，第一种是非节能状态，在该状态下的网元不会触发节能机制，网元能够保持正常状态运行；第二种是节能状态，在该状态下的网元触发了节能机制，导致网元自动关闭或者休眠，当需要使用的时候，网元也能够以最快的速度恢复使用。

一个完整的无线通信网的节能管理机制的过程分两个步骤，首先要进行节能激活，通过关闭小区的方式对无线通信网的能量消耗进行控制，选择不活跃的网元进入节能模式，从而实现无线通信网的节能目标；其次要进行节能去激活，也就是节能恢复的过程，被关闭的小区不可能一直得不到使用，当进入节能模式的网元需要活跃的时候，就会从节能模式恢复到非节能模式，从而加强对无线通信网节能管理的控制[1]。

无线传感网络中的节能技术研究

无线传感网络中的节能技术研究近年来，无线传感网络（Wireless Sensor Networks，WSN）的应用越来越广泛，涵盖了环境监测、智能家居、工业控制等众多领域。

然而，WSN中无线传感器节点的能源容量有限，是限制其广泛应用的一个重要因素。

因此，研究如何提高WSN中传感器节点的能源效率和延长其寿命，成为了当前无线通信技术研究的热点之一。

为了解决WSN中能源消耗的问题，研究者们提出了许多节能技术。

本文将针对无线传感网络中的节能技术进行研究和探讨，包括数据压缩、低功耗传输、节点休眠和能量收集等方面。

首先，数据压缩是提高无线传感网络能源效率的一种重要技术。

数据压缩技术可以通过减少数据冗余和信道冗余来降低无线传感器节点的能耗。

传感器节点通常会在相同的环境下感知到相似的数据，因此可以利用数据冗余进行压缩。

此外，通过信道编码和解码的优化，也可以降低传感器节点在数据传输过程中的能耗。

其次，低功耗传输技术也是提高无线传感网络能源效率的关键技术之一。

无线传感器节点通常会通过无线信道与基站或其他传感器节点进行通信。

传输数据所消耗的能量占据了节点总能耗的很大比例。

因此，研究者们通过降低传输功率、优化传输协议、使用功率控制等方式来减少传输能耗。

同时，选择合适的调制和编码方式也是降低无线传感器节点的能耗的关键因素之一。

节点休眠是另一种常见的节能技术，它通过让无线传感器节点在不需要通信时进入休眠状态来减少能耗。

节点休眠技术可以通过设计合理的休眠策略、优化休眠周期以及灵活控制休眠时间等方式来提高能源利用效率。

当无线传感器节点没有任务需要执行时，将节点切换到休眠模式，可以有效减少耗能。

能量收集技术可以进一步延长无线传感节点的寿命。

能量收集技术利用环境中的各种能源，例如太阳能、振动能、热能等，来为无线传感器节点提供能源。

通过设计合理的能量收集模块和能量转换器，可以使得无线传感节点有效地从环境中获得能源，并将其转化为电能供给节点使用。

Adhoc网络中AODV路由算法的节能策略

一、Ａｄ　ｈｏｃ网络１、概述Ａｄ　ｈｏｃ网络是一种无中心和任何基础设施的无线移动自组网络，具有建网快捷灵活、拓扑易变、带宽和能量有限等特点。

网中节点具有路由转发能力，不仅能同其无线信号覆盖范围内的节点直接通信，还可以通过相邻节点的路由转发同其它远距离的节点通信，使其在军事和民用事业中具有广阔的发展前景。

Ａｄ　ｈｏｃ网络的拓扑结构的动态性，以及无线信道不确定性，使得其路由算法面临挑战。

目前已经有很多的Ａｄ　ｈｏｃ路由算法，主要为表驱动路由协议和按需驱动路由协议两大类。

表驱动路由协议需要及时地维护整个网络的路由表，其过多的网络开销消耗不少的网络资源；按需驱动路由协议通过路由发现过程获得路由，存在一定的时延和网络消耗。

现有的经典路由算法，如ＤＳＤＶ（ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｒｒＳｅｑｕｅｎｃｅｄＤｉｓｔａｒｍＦ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｒｏｕｔ－ｉｎｇ），ＡＯＤＶ（Ａｄｈｏｃ　ｏｎ　Ｄｅｍａｎｄ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ　Ｖｅｃｔｏｒ），ＤＳＲ（Ｄｖｎａｕｒｉｃ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｒｏｕｔｉｎｇ），都是最短路由，即最小跳数路由，它们主要关注如何在动态的网络拓扑和无线通信的条件下寻Ad hoc 网络中AODV 路由算法的节能策略杨奔全　张家界航空工业职业技术学院　４２７０００找最短距离的路由，大都忽略了能量问题。

但Ａｄ　ｈｏｃ网络是一个能量受限系统，如何节省节点的能量，延长网络的稳定性成为衡量路由性能的重要指标。

从能量的角度来看，最短路由并不一定是最佳的路由。

相反，用一些长跳来代替相对的短跳，可能是更节能的选择。

２、Ａｄ　ｈｏｃ网络中的路由算法节能策略主要思想目前，Ａｄ　ｈｏｃ网络中的路由算法节能问题主要从这三方面入手。

第一个是使发送每个数据包耗费的能量最小；第二个就是尽可能的延长网络的存活时；第三个就是动态关闭无线网卡。

第一个方面的路由算法通过寻找一条从源节点到目的节点的路由，使发送每个数据包所耗费的能量最小，达到节省能量的目的。

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ｉｎｖａｒｉｏｕｓｉｆｅｌｄｓｆｏｒｉｔｓｐｏｔｒｅａｔｕｒｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈａｔｔｈｅｎｏｄｅｓａｒｅｄｉｉｃｆｕｌｔｔｏｒｅｃｈａｒｇｅｏｒｒｅｐｌａｃｅｍａｋｅｓｔｈｅ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ３６９５．２０１３．０２．００２
Ｓｕｒｖｅｙｏｆｅｎｅｒｇｙ — ｅｉｃｆｉｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｂｏｄｙａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ
ｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＷｕｘｉＪｉａｎｇｓｕ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｂｒａｎｃｈｏｆｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｂｏｄｙａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋｈａｓａｒｏｕｓｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ
第３０卷第２期
２０１３年２月
计算机应用研究
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ
Ｖｏｌ＿３０Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１３
无线体域网节能策略综述冰
卢先领，彭能明，陆胜男，徐保国
（江南大学ａ．物联网工程学院；ｂ．轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡２１４１２２）摘要：作为无线传感器网络的一个重要分支，无线体域网因其便携、可移动的特点受到各个领域的广泛关注。
然而，节点难以得到充电或替换使得能耗问题日益凸显。针对节点能量受限问题，在简要介绍无线体域网结构和特点的基础上，结合已有的研究，分别从物理层、ＭＡＣ层和网络层等方面分析并总结了已有的节能策略。最后，根据应用需求，提出了几点研究设想。关键词：无线体域网；能量受限；生命周期；节能策略中图分类号：ＴＰ９２９．５文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ３６９５（２０１３）０２ — ０３２５ — ０５
ｅｎｅｒｇｙｉｓｓｕｅｓｂｅｃｏｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｌｙｆｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｂｏｄｙａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ．Ｎｅｘｔ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，ｉｔａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｓｏｍｅｅｎｅｒｙ— ｇｅｉｃｆｉｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｒｏｍｐｈｙｓｉｃａｌｌｅｖｅｌ，ｍｅｄｉａａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｖｅｌａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｌｅｖｅｌ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔａｋｉｎｇａｃｃｏｕｎｔｏｆａｐｐｌｉｃａ — ｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｉｔｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｓｅｖｅｒａｌｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ．