短距离低功率无线通信技术

发布时间:2020/7/27 21:54:05 访问次数:1657

UPR1V470MEH1TA节点在通信能力、计算能力和内存空间等方面的限制使得网络需要通过中间节点进行路由，此外，还必须重新设计简单有效的协议。

能量受限，由于无线传感器网络的部署环境复杂，有时甚至是人迹罕至的原始森林，而且传感器节点部署的数量庞大，通过人工更换电池来补充能量消耗是不可能实现的;又由于应用的需求，传感器节点体积要尽可能的小。这些使得传感器节点只可能携带有限能量的电池，所以当传感器节点的能量消耗殆尽时，也就表示着此节点死亡。因此，如何在网络工作过程中节省能源，最大化网络的生命周期，是无线传感器网络重要的研究课题之一。

消耗能量的模块主要有传感模块、处理模块和无线通信模块。

处理器和传感器的功耗随着集成工艺的进步，已经达到了令人满意的水平，能量消耗主要集中在无线通信模块上。

通信过程中，节点有四种状态：发送、空闲、接收以及睡眠。

节点处于发送状态时能量消耗最多;

接收状态和空闲状态相差不多，略小于发送状态;

处于睡眠状态能量消耗最小。

大规模网络网络规模大主要体现在三个方面：

部署的感知区域地理面积比较大，可以在不同空间采用不同视角对目标进行监测 ;

节点数目庞大，减小了覆盖区域出现盲点或是漏点的概率;

部署密度大，即在一个较小的面积内部署大量的节点，提高了信息采集的精度，从而降低了对单个节点精度的需求，而且大量的冗余节点可以使系统具有很强的容错性。

以数据为中心，无线传感器网络节点随机部署到感知区域，节点编号与网络之间的关系是动态的，没有必然的联系。

观察者只关心其事件本身，而对于事件的数据是由哪个节点传输过来的并不在意。

以数据为中心的特点要求无线传感器网络能够脱离传统网络的寻址过程，快速有效地组织起各个节点的感知信息并融合提取出有用信息直接传送给用户。

广播方式通信,由于无线传感器网络中节点数目庞大，使得其在组网和通信时不可能如Ad hoc网络那样采用点对点的通信，而要采用广播方式，以加快信息传播的范围和速度，并可以节省电力。

无人值守,由于网络规模巨大，不可能人工照顾每个节点，网络系统往往在无人值守的状态下工作，这导致了网络系统的能源受限。

易受物理环境影响，网络通信能力有限,无线传感器网络与其所在的物理环境密切相关，并随着环境的变化而不断地变化。这些时变因素严重地影响了系统的性能，因此要求无线传感器网络系统要具有动态环境变化的适应性。

网络节点采用短距离低功率无线通信技术，通信覆盖范围一般只有几十米，需要多跳中继传输才能把数据发布到收集信息的基站。环境因素的影响会导致通信质量的下降。

采用的是一台华为泰山200 2480服务器，基于华为鲲鹏920 7260处理器，主频2.6GHz，每颗64核心(8M一级缓存＋32MB二级缓存＋64MB三级缓存)，四路组成总计256个核心，同时搭配1TB内存、960GB SAS固态硬盘。

采用了银河麒麟10 Azalea操作系统，由鹏城实验室与麒麟软件有限公司联合研发，还有华为自己的固件。

CPU子系统测试工具，包括4大种类共43个测试，包括测试整型运算速度、浮点运算速度的SPECspeed 2017、SPECspeed 2017 Floating Point，以及测试整型并发速率、浮点并发速率SPECrate 2017 Integer、SPECrate 2017 Floating Point。

借助于OpenMP多线程API，SPEC CPU 2017还可以在测试过程中监控功耗。

SPEC CPU都是全球各大服务器厂商比拼性能和市场推广的重要平台，SPEC官网发布的CPU报告也以x86架构的Intel、AMD处理器为主。