[发明专利]一种基于无线传感网MAC层协议的节能方法

摘要

本发明公开了一种基于无线传感网MAC层协议的节能方法，以解决传感器节点的能耗问题，本发明采用模糊控制的方法，为节点设置统计监听信道忙次数的计数器，通过在一轮中信道忙的次数来评估网络流量大小，使得本发明在不需要建立复杂数学模型的前提下，尽可能准确地将节点能量和网络流量的变化反映在节点工作和休眠时间上；采用“通知握手”机制预约信道并通知其他节点占用信道的时间，方便其他节点尽早休眠；采用“失败者延迟竞争”机制保障“通知握手”的成功率，兼顾了节约能量和高效率。

主权项

一种基于无线传感网MAC层协议的节能方法，其特征在于，包括模糊控制动态调节占空比机制、通知握手机制，其中：所述模糊控制动态调节占空比机制具体为：将传感器节点的工作周期划分为监听时间及休眠时间，设定每若干个工作周期为一轮；为每个节点设置一个计数器，用来统计该传感器节点在一轮当中有多少个工作周期监听到信道忙，每一轮统计结束后统计结果被重置；将上述统计结果的取值范围划分成模糊子集，将节点能量按百分比划分成模糊子集；再将节点能量和信道忙次数作为输入，占空比作为输出，建立规则库；对占空比解模糊，从而获得占空比的精确值，将该占空比精确值作为下一轮的实际占空比的值；根据所述实际占空比的值来计算监听时间和休眠时间；根据所述模糊控制动态调节占空比机制的计算结果，进行通知握手机制：节点结束休眠后，首先检查自己的发送缓冲区，如果缓冲区中有数据等待发送，则该节点向信道中发送一个通知，以通知目的节点其发送意图；如果此时网络中没有其他节点竞争信道，则该通知能够发送到其他节点；没有数据发送的节点处于接收状态，监听信道活动，当收到其他节点发来的通知时，首先判断自己是否是目的节点，若是目的节点，则向源节点发送一个响应，以通知源节点可以发送数据，即完成一次通知握手；非目的节点在收到通知后，记录源节点预约的传输时间，并将该时间和所述休眠时间进行比较，取较大者作为休眠计时器的初值，但此时该非目的节点并不立即休眠，而是在b时间内继续保持监听，如果在b时间内收到目的节点发送的响应，则启动休眠计时器，进入休眠状态；如果在b时间内没有收到目的节点的响应，则该节点重新参与竞争信道。