基本特征

无线。因此电源线和信号线都没有,需要电源模块和无线模块。

电源模块

可以是普通电池,也可以是太阳能充电电池/超电容。
大头是通信,其次是电池自放电和CPU正常工作能耗。睡眠能耗忽略。

CPU功率

正常工作时是mW级别,
低功耗/睡眠时是μW级别。
在这里插入图片描述
C是常数,V是电压,F是CPU主频。
理论上主频对能耗没有影响,因为主频提高n倍,运行时间就为原来1/n。

通信功率

在这里插入图片描述
n是3~4的常数,d是传输距离,P为发射功率。
传输距离也与接收灵敏度有关。灵敏的设备能接收衰弱的信号。

存储容量

KB级别

运算速度

MHZ级别

操作系统

TinyOS最为常见,不提供malloc动态分配内存。TinyOS 1.0是单线程的。2.X加入了多线程扩展。
一个无线传感节点操作系统应该提供的功能:

  • 读存储器、串口通信等操作系统基本功能
  • 数据的收集(汇聚)
  • 参数的分发
  • 时间同步,如FTSP
  • 网络重编程(解决更新问题),如Deluge

硬件挑战

因精度需求,需要数量大,价格低,体积小
除了工作电压低能节能,状态切换快也更节能

性能提升速度

传感器节点的性能提升速度显著慢于摩尔定律。

软件挑战

高效路由
软件决定是正常工作还是睡眠
时间同步问题(考虑通信开销,如果时间不同步,计算如速度这样的量时会很不精确)
节点的参数/程序的远程更新(否则需要回收后重新部署)
需要有冗余容灾(相比个人计算机,节点故障时很难被发现)

其它挑战

暂时不能测有机,比如细菌含量传感器

附录

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