[发明专利]一种无线传感网络的节点能耗管理方法

权利要求书

1.一种无线传感网络的节点能耗管理方法，在特定无线传感网络系统中，网络中的固定节点提供一种预激活机制，移动节点通过这种预激活机制调节自身的睡眠周期来获得最大的生命期同时确保正常的通信，该预激活机制的特征在于：网络中的移动节点通过检测固定节点发送的预激活帧来判断周围固定节点的存在，移动节点的工作流程包括以下步骤：

步骤一：节点从睡眠中苏醒，开启射频接收器，等待预激活帧；

步骤二：如果收到预激活帧，节点按预定程序发送信息帧，试图完成通信；如果节点发送完自己的信息帧后收到固定节点的确认，节点就保持原睡眠周期；如果节点发送的信息帧没有得到固定节点确认，节点就进入预激活状态，开始短睡眠周期；

步骤三：移动节点在短睡眠情况下苏醒，试图完成通信，通信完成就恢复长睡眠周期；通信失败就保持短睡眠周期；移动节点处于短睡眠周期的时间超过预先设定的限度，节点将自动恢复到长睡眠周期。

2.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于该网络中固定节点之间不需要通信，移动节点之间也不需要通信，当移动节点经过固定节点时必须和固定节点通信。

3.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于网络中的移动节点处于运动状态，由电池供电，能量有限，必须长时间处于睡眠状态来保持低能耗。

4.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于网络中的固定节点位置固定，电量充足，不需进入睡眠状态，可以一直处于工作状态。

5.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于网络中的移动节点内部保存有节点相关的信息，在监测到周围的固定节点时和固定节点通信，交换信息。

6.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于网络中的移动节点总是周期性的睡眠，节点睡眠时间相对于被唤醒后的工作时间非常长，超过二至三个数量级，移动节点总是在睡眠很长时间后快速苏醒并工作很短的时间就再次进入睡眠状态。

7.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于网络中的固定节点总是不间断的发送预激活帧到周围的空间。

8.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于固定节点的预激活机制的实质是拓展固定节点的预激活帧的覆盖范围，确保在移动节点距离固定节点还比较远的时候就接收到预激活帧。

9.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于固定节点的预激活帧的覆盖范围的大小由系统设定的移动节点运动的最高速度、移动节点的射频覆盖范围和短睡眠周期来确定；其计算方法是在移动节点以最大速度经过固定节点时能够苏醒并完成信息帧的通信。

10.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于固定节点的所述预激活机制的实现方法为在固定节点上安装一个大功率的射频发射器，在移动节点的来向上覆盖较长的距离，覆盖范围是全向的圆形区域或者是其他形状。

11.根据权利要求1所说的无线传感网络的节点能耗管理方法，其特征在于固定节点的所述预激活机制的实现方法为在移动节点的来向上安装移动节点预激活器。