基于无线传感器网络的粮情监测系统的设计与实现
3 系统软件设计
为了节省电池能量,必须降低常态模式下节点的电流消耗。对于簇头路由节点来说,其主要仟务就是唤醒感测器节点并把感测器节点采集的有效数据发送到管理节点上。因此在绝大多数时间按内,将节点的射频通信模块(RF)和微控制器模块(MCU)置于最低能耗的休眠模式是非常必要的;对于传感器节点来说,除了射频通信模块和微控制器模块,还带有传感器装置,以及为传感器装置提供能量的电源调理模块。在RF与MCU模块处于极低能耗的休眠状态时,还应该将传感器相关的模块完全关断,只有在感测器节点真正工作时,才把这些设备上电、初始化。
簇头路由节点本身处于低能耗“Listen-Sleep-Listen”机制时要被管理节点唤醒,因此采用的是4.8 kbps的波特率进行通信。经过试验证明,当前导码为5个字节、有效载荷为3个字节时,发送一个数据帧所耗时间约为21 ms。同理,只有使1003节点的侦测窗口开至50 ms时,才能保证两个数据包的完整覆盖。
簇头节点的低能耗模式流程图如图5所示。本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/160000.htm
传感器节点的工作周期设定为5 s,5 s中的4.995 s处于低能耗的休眠状态,剩余的5 ms侦听信道0,如果有自己的唤醒命令,就不再休眠,如果没有,就继续休眠。传感器节点(1001节点)与簇头路由节点的通信波特率是115.2 kbps,即传感器节点每秒可以发送115 200个二进制位。经过试验检测,当前导码为5个字节、有效载荷为26个字节时,发送一个数据帧所耗时间约为1.83 ms。当侦听窗口为5 ms时,至少可以保证有两个唤醒命令帧被传感器节点捕获的到,系统中作此设计,正是增强通信鲁棒性的考虑。节点低功耗代码如下:
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