无线传感器网络特点分析设计方法

1. 周期性采样。对于某个需要经常监控的条件或过程，例如空调环境中的温度或处理管道中的压力，每隔一定周期便进行大量的远程传感器采样，并周期地将采样数据传输到数据收集中心。采样周期主要根据条件或过程的变化速度以及采集对象的自身特点来决定。由于远程节点的占空比变化与采样速率成正比，协议堆栈的应用层应该在满足监测条件的情况下尽量采用最小采样率。很多情况下被监测的条件或过程会不时地减慢或加快，因此，如果应用层可根据条件或过程的变化自动调节采样率，则可尽量减少过采样，从而极大地提高网络系统的整体效率。

与周期性采样有关的另一个重要设计要点是多个节点间的相位关系。如果两个节点的采样率相近或相同，这两个节点的数据包传输便有可能不断碰撞。应用层必须检测这种反复碰撞，并在两个传输时序中加入相移，以避免再次碰撞。

2. 事件驱动。许多情况下要求监测一个或多个关键变量，同时只有在接近阀值时才进行传输。常见的例子包括火险报警、门窗传感器及间隙使用的仪器等。为了使事件驱动达到一定的功效和响应速度，必须将没有触发事件时的传感器节点功耗设计为最小，并且在快达到阀值时快速恢复工作。在设计协议堆栈中的所有层时都必须考虑这些要求。

3. 存储和转发。在很多应用中，传感器数据可在传输到基站前由远程节点采集、存储甚至处理，远程节点对传感器采样进行汇集和处理，而不是在每次采集完便立刻传输，这样有助于提高整个网络的性能、功耗和带宽效率。应用层协议应提供恰当的应用编程接口，以便有效地集成数据汇集和处理算法。