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基于ZigBee的休眠喚醒策略

作者: 時間:2011-08-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/155901.htm

  3.2 定時

  照明節(jié)點作為系統(tǒng)中的執(zhí)行部分,其主要的工作為接收控制信號和執(zhí)行相應(yīng)操作。由于其需要等待無線控制信號來觸發(fā)服務(wù),因此不能采取通過外部中斷的方式進行。淺模式提供定時器功能,該模式下關(guān)閉數(shù)字穩(wěn)壓器、高速RC振蕩器和高速晶振,僅保留低速晶振提供時鐘,可通過睡眠定時器定時對MCU進行喚醒。

  如圖3所示,睡眠定時器以周期tperiod對節(jié)點進行喚醒。整個喚醒過程與開關(guān)節(jié)點相同,其平均功率為:

  

  照明節(jié)點作為無線照明系統(tǒng)的應(yīng)用執(zhí)行部分,是直接為用戶提供服務(wù)的部件。實施機制后,設(shè)備大部分時間將處于狀態(tài),只是周期性蘇醒過來收發(fā)數(shù)據(jù)或者檢測信道的狀態(tài)。若休眠時間過長,則會影響設(shè)備對控制信號的響應(yīng)速度,甚至導(dǎo)致控制信號傳輸失敗,因此應(yīng)用中需要對休眠時間進行實驗評估,避免用戶等待時間過長或操作失敗。

  

4 數(shù)據(jù)分析

  本系統(tǒng)以CC2430為無線通信芯片,以高性能8051為內(nèi)核,集成 RF收發(fā)器。如上文所述,無線節(jié)點采取兩種不同的休眠喚醒機制,實現(xiàn)節(jié)能。根據(jù)參考文獻,獲得數(shù)據(jù)分析如圖4和圖5所示。

  

  

  由圖4可見,影響開關(guān)節(jié)點功率大小的因素有運行時間trun和開關(guān)次數(shù)n。其中,trun與通信過程有關(guān),控制信息的目標節(jié)點越多,trun越大;而開關(guān)次數(shù)n則由使用習慣決定,平均功率隨開關(guān)的頻繁程度增加而增大。若某開關(guān)信息需要同時控制2個照明節(jié)點(trun=30 ms),每天開關(guān)20次,平均功率約為0.5 mW;控制3個節(jié)點,每天開關(guān)10次,其平均功率則為0.31 mW。如圖5所示,照明節(jié)點的平均功率由運行時間trun和喚醒周期tperiod決定。其中,trun與電路設(shè)計和執(zhí)行器件有關(guān);喚醒周期與網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度有關(guān),tperiod越大,網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時間就越長。在照明的控制中,對系統(tǒng)的實時性要求不大,同時考慮到節(jié)能和用戶操作的要求,喚醒周期取值在250~400 ms之間,照明節(jié)點的功率可控制在10mW以下。

  5 結(jié)語

  研究結(jié)果證明,對無線節(jié)點各部件進行休眠喚醒,能有效控制其功耗,提高能源利用率,在家庭自動化和節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢下,將具有較好的參考價值。


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關(guān)鍵詞: 策略 喚醒 休眠 ZigBee 基于

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