ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ 

Адамов Александр Петрович, доктор технических наук, профессор, кафедра микроэлектроники, заслуженный деятель науки РД, Дагестанский государственный технический университет (367026, Россия, г. Махачкала, ул. И. Шамиля, 70), E-mail: info@iu4.bmstu.ru
Адамова Арина Александровна, кандидат технических наук, доцент, кафедра проектирования и технологии производства электронной аппаратуры, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (105005, Россия, г. Москва, ул. 2-я Бауманская 5, стр. 1), E-mail: arina.adamova@rambler.ru
Семенцов Станислав Григорьевич, доктор технических наук, профессор, кафедра проектирования и технологии производства электронной аппаратуры, Московский государственный технологический университет им. Н. Э. Баумана (105005, Россия, г. Москва, 2-я Бауманская, 5, стр. 1), E-mail: siemens_off@mail.ru 

658.52 

DOI

10.21685/2307-4205-2019-4-16 

Актуальность и цели. Работа посвящена исследованию методов повышения энергоэффективности узлов беспроводного сенсора. Данная проблема является особенно актуальной с учетом ограниченности времени работы сенсоров в беспроводных сетях от встроенных источников питания.
Материалы и методы. Основное внимание уделено режимам работы сенсорной сети с пробуждением по таймеру и сетям регистрации событий. В этих режимах сенсор до 99 % времени находится либо в спящем режиме, либо в ожидании события. Проведен анализ профиля энергопотребления для сенсоров с пробуждением по таймеру и регистрации событий.
Результаты. Предложены конкретные технические решения для повышения энергоэффективности всех подсистем сенсора, как в режиме ожидания, так и в режиме передачи данных.
Выводы. Предложенные решения могут быть использованы при разработке подсистем сенсорных узлов нового поколения с увеличенным сроком службы. 

Ключевые слова

беспроводные сенсорные сети, сенсор, энергоэффективность, радиомодуль, регистрация событий

 Скачать статью в формате PDF

1. Власов, А. И. Анализ методов и средств обработки информации сенсорного кластера / А. И. Власов, М. Н. Юлдашев // Датчики и системы. – 2018. – № 1 (221). – С. 24–30.
2. Адамов, А. П. Методы обеспечения надежности в беспроводных сенсорных сетях по критерию сетевой нагрузки / А. П. Адамов, А. А. Адамова, М. Н. Юлдашев // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. – 2016. – Т. 1. – С. 197–199.
3. Yuldashev, M. N. Energy-efficient algorithm for classification of states of wireless sensor network using machine learning methods / M. N. Yuldashev, A. I. Vlasov, A. N. Novikov // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1015, № 032153.
4. Trio: enabling sustainable and scalable outdoor wireless sensor network deployments / P. Dutta, J. Hui, J. Jeong, S. Kim, C. Sharp, J. Taneja, G. Tolle, K. Whitehouse, D. Culler // Proc. of The Fifth International Conference on Information Processing in Sensor Networks. – 2006. – P. 407–415.
5. Исследование методов синтеза распределенных сенсорных систем по критерию минимизации сетевой нагрузки / А. А. Адамова, А. Н. Алфимцев, А. И. Власов, С. Г. Семенцов, Т. А. Цивинская, М. Н. Юлдашев. – Москва : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. – 75 с.
6. Ahuja, R. K. Network Flows: Theory, Algorithms, and Applications / R. K. Ahuja, T. L. Magnanti, J. B. Orlin. – Prentice Hall, 1993.
7. Akyildiz, F. Wireless sensor and actor networks: research challenges / F. Akyildiz, I. H. Kasimoglu // Ad Hoc Networks. – 2004. – Vol. 2 (4). – P. 351–367.
8. Conti, M. Cross-layering in mobile ad hoc network design / M. Conti, S. Giordano, G. Maselli, G. Turi // IEEE Computer. – 2004. – Vol. 37 (2). – P. 48–51.
9. Адамов, А. П. Методологические основы обеспечения технологичности электронных средств / А. П. Адамов, Г. Х. Ирзаев, А. А. Адамова. – Санкт-Петербург : Политехника, 2008. – 312 с.
10. Dressler, F. Self-Organization in Sensor and Actor Networks / F. Dressler. – John Wiley & Sons Ltd, 2007.
11. Vijayaraghavan, K. Active Control Based Energy Harvesting for Battery-Less Wireless Traffic Sensors / K. Vijayaraghavan, R. Rajamani // Proc. of American Control Conference. – 2007. – P. 3106–3111.