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近年来,各种低功耗的笔记本、手机、掌上电脑都配置了无线网络接口卡,很方便地接入到无线网络中。无线网络广泛的应用于资源共享、移动会议、救援、战场、探险、环境监控等领域。由于无线网络的节点一般采用电池供电,因此,设计节能算法以延长节点的工作时间乃至网络生存时间是无线网络研究领域的一个重要课题。
IEEE802.11无线网络中,工作站(Station)即节点可以暂时地关闭无线收发器进入休眠状态,以此来节省能耗。IEEE802.11无线网络的电源管理就是用来控制工作站何时可以进入休眠状态,何时进入活动状态。电源管理的目标就是尽可能地延长工作站处于休眠状态的时间,减少工作站处于活动状态的时间。
本文针对一个无线传感器网络的应用--停车场车辆检测系统,提出了APS节能算法,并应用TinyOS系统和nesC程序设计语言在TelosW硬件平台实现了APS算法。实验表明,所提出的APS节能算法具有良好的节能效果。此外,本文基于IEEE802.11无线网络的电源管理策略,提出一种自适应节能算法ADPS,它在两个方面改进了IEEE802.11无线网络的电源管理:1)使只需接收帧的工作站在ATIM窗口中处于休眠状态以节省能量,使要发送帧的工作站在ATIM窗口中发送ATIM帧,并根据ATIM帧记录TIM信息,当ATIM窗口结束后,所有的工作站都醒来并根据TIM信息来决定是否进入休眠状态;2)采用指数平均的方法来预测网络的流量,并根据网络的流量来调整ATIM窗口的大小。本文研究的成果,可应用于无线网络中。