基于無線傳感器網(wǎng)絡的糧情監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
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3 系統(tǒng)軟件設計
為了節(jié)省電池能量，必須降低常態(tài)模式下節(jié)點的電流消耗。對于簇頭路由節(jié)點來說，其主要仟務就是喚醒感測器節(jié)點并把感測器節(jié)點采集的有效數(shù)據(jù)發(fā)送到管理節(jié)點上。因此在絕大多數(shù)時間按內(nèi)，將節(jié)點的射頻通信模塊(RF)和微控制器模塊(MCU)置于最低能耗的休眠模式是非常必要的；對于傳感器節(jié)點來說，除了射頻通信模塊和微控制器模塊，還帶有傳感器裝置，以及為傳感器裝置提供能量的電源調(diào)理模塊。在RF與MCU模塊處于極低能耗的休眠狀態(tài)時，還應該將傳感器相關(guān)的模塊完全關(guān)斷，只有在感測器節(jié)點真正工作時，才把這些設備上電、初始化。
簇頭路由節(jié)點本身處于低能耗“Listen-Sleep-Listen”機制時要被管理節(jié)點喚醒，因此采用的是4．8 kbps的波特率進行通信。經(jīng)過試驗證明，當前導碼為5個字節(jié)、有效載荷為3個字節(jié)時，發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀所耗時間約為21 ms。同理，只有使1003節(jié)點的偵測窗口開至50 ms時，才能保證兩個數(shù)據(jù)包的完整覆蓋。
簇頭節(jié)點的低能耗模式流程圖如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/160000.htm
傳感器節(jié)點的工作周期設定為5 s，5 s中的4．995 s處于低能耗的休眠狀態(tài)，剩余的5 ms偵聽信道0，如果有自己的喚醒命令，就不再休眠，如果沒有，就繼續(xù)休眠。傳感器節(jié)點(1001節(jié)點)與簇頭路由節(jié)點的通信波特率是115．2 kbps，即傳感器節(jié)點每秒可以發(fā)送115 200個二進制位。經(jīng)過試驗檢測，當前導碼為5個字節(jié)、有效載荷為26個字節(jié)時，發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀所耗時間約為1．83 ms。當偵聽窗口為5 ms時，至少可以保證有兩個喚醒命令幀被傳感器節(jié)點捕獲的到，系統(tǒng)中作此設計，正是增強通信魯棒性的考慮。節(jié)點低功耗代碼如下：
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