电能是限制无线传感器网络(WSN)性能的主要因素。采集环境能量为节点补给电能,可有效改善仅有电池供电的WSN的能源受限状况,有利于提高性能,尤其适用于诸如货运列车车辆这类缺乏有线电源供电却存在丰富环境能源的场合。环境能源的时空变化特点和采能效率的有限性导致了补给能量具有时变性和不确定性,这既使有能量补给的节点的剩余能量不再具有单调下降特征,又使得这种节点仍然需保持以超低功耗持续监测的能力。为使节点可获得的环境能量能有效转化为WSN的性能提高和生命周期延长,本项目以面向实时监测的WSN为应用目标,针对适于WSN节点利用的太阳能和振动能量采集方式,一方面研究提高环境能量采集效率的方法和技术,一方面根据采集环境能量补给节点时的供能特点,研究能适时和高效利用补给能量并保持节能特点的分簇路由协议以及其他相关协议与算法。项目重点研究了提高节点能量采集效率的方法和适应太阳能和振动能补给的变化特点并提升性能的高能效分簇路由算法,给出了相关方案。
英文主题词wireless sensor network;clustering routering algorithm;energy replenishment;ambient energy harvesting