ZigBee无线网络节点的能耗计算方法

摘要

本发明提供一种ZigBee无线网络节点的能耗计算方法，采用无线网络节点工作电压、无线网络节点在发送状态和接收状态中各阶段的时长和工作电流、无线网络节点在休眠状态的工作电压和工作电流等参数，建立无线网络节点处于发送状态、接收状态和休眠状态的能耗数学模型，进而建立无线网络节点的总能耗数学模型，通过采用本发明提供的能耗计算方法，能够准确预测无线网络节点传输能耗代价和无线网络节点的剩余工作寿命，提高无线网络节点的自适应性，本发明提供的算法简单，测量数据容易获得，适用于实际计算能力有限的传感器节点。

主权项

一种ZigBee无线网络节点的能耗计算方法，其特征在于，包括：获得无线网络节点的工作电压V；获得无线网络节点发送一个数据包的发送周期时长TTrans；将所述发送周期的数据等待阶段放大合并到数据侦听和接收阶段，将所述发送周期简化为数据侦听和接收阶段、数据处理阶段、数据发送阶段；获得所述发送周期的下列参数：数据侦听和接收阶段时长TRX，数据侦听和接收阶段工作电流IRX，数据处理阶段时长TCON，数据处理阶段工作电流ICON，数据发送阶段时长TTX，数据发送阶段工作电流ITX；获得无线网络节点对一个数据包的接收周期的下列参数：确认帧发送阶段时长TACK，确认帧发送阶段工作电流IACK，数据处理阶段时长TCON1，数据处理阶段工作电流ICON1，数据侦听和接收阶段工作电流IRX1；获得无线网络节点发送有效数据包的数量M；获得无线网络节点休眠电流ISleep和无线网络节点休眠时间TSleep；计算无线网络节点处于发送状态的能耗ETX：ETX(TTrans，TCON，M)＝M×V×[ITX×TTX+ICON×TCON+IRX×(TTrans‑TTX‑Tcon)]计算无线网络节点处于接收状态的能耗ERX：ERX(TTrans，TCON1，M)＝M×V×{n×([IACK×TACK+ICON1×TCON1)+IRX1×[TTrans‑n×(TACK+TCON1)]}式中：n为无线网络节点在一个接收周期内接收数据包的个数；计算无线网络节点处于休眠状态的能耗ESleep；ESleep(ISleep，TSleep)＝V×ISleep×TSleep；计算无线网络节点的总能耗E：E＝ETX+ERX×G+ESleep，式中G为向无线网络节点发送数据的节点数量。