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摘要：随着我国在物联网的广泛应用发展,对无线电和无线传感技术逐渐成为研究热点。所以,本文将对无线传感器网络功率的控制技术及无线传感器网络设备的基本定义,网络设备功率自动控制技术问题和无线功率传感器应用网络设备功率自动控制相关技术问题进行详细分析。
关键词：无线传感器；功率控制；控制技术
1无线传感器设备的定义
无线信号传感器检测网络(wsn)网络是一种分布式无线传感器检测网络，其中的末端接口可以被用于外界的无线传感器进行检测和无线检查。wsn系列中的无线传感器可以进行高速无线通信，网络布线设置非常灵活，并且用户可以随时随地更改无线设备的网络位置。可以有线或多种无线连接到Internet，以通过多种无线通信方式形成自己或组织的多跳无线网络。
2网络上的电源控制问题
无线功率传感器接入网络的节点功率密度控制级别问题关键在于，网络节点区域之间分布较集中的各个节点之间可以如何选择最合理的网络功率控制级别，以在进行无线通信期间有效发送和消除接收数据的封包。另外，当一个网络天线空闲时，可以通过关闭网络天线以大幅减少自身的网络能耗，并达到同时延长无线网络使用寿命的主要目的。无线电和传感器集成网络系统继续支持使用五层级的tcp/ip协议集成系统。协议栈五层还包括一个数据层和链路层、物理层、应用程序管理层、网络层和数据传输层，类似于Internet是协议栈的五层。移位管理协议相互独立对应。为了有效提高企业网络路由电源工作效率，可以广泛使用的解决方法主要包括：及时改善网络数据库的分类，及时正确清除所有冗余网络数据，应用多通道跳线的形式网络路由器和数据采集包以及正确选择一个工作效率高的网络路由。在一个数据中心链路层，提高打包能效的几种方法主要包括:尽量减少节点数据和打包间的冲突，减少节点数据的打包维护开销，减少占用存储器和监视器的时间以及有效率地避免多个节点之间的数据串扰。减少监控数据中心包的分发数量，避免相互之间冲突，减少监控节点前的网络干扰，缩短监控数据中心包的维护开销，缩短接入监控节点时间，提高监控节点的资源利用率。在物理层中，可以通过改进调制技术、编码技术、速率匹配技术等来实现。
3无线传感器网络电源控制技术
3.1链路层功率控制。在给定的最大信道发射功率的控制情况下，链路层发射功率自动控制的设计目的主要是为了使整个信道的复用空间化和复用功率最大化。在i-ieee802.11中，控制系统数据包和用户信息控制数据传输包均以最佳的高性能方式进行数据传输。尽管无线网络连接的安全可靠性已得到最大化，但它可能会直接造成不必要的网络能量资源浪费和网络干扰。wsn通常需要使用以下发送策略：将每个控制数据中的包与控制信息发送数据包直接分开，使用最大的发送功率策略发送每个控制数据中的包，并同时使用最小的发送策略。发送信息接收包裹时，需要使用电源。问题的解决关键所在是究竟使用哪种通信技术方式来有效降低网络发射功率，从而有效地大大降低通信网络的发射能耗。传输电路功率的大大降低一般可以从以下两个主要方面考虑。（1）有效降低数据发射功率该设计方法对所有网络连接节点通信设备性能提出了最低功率要求，并且网络节点通过进行信道性能估计或者对性能测试信息进行反馈方式，降低了多余的数据传输发射功率。（2）不断改善辐射信号的有效性和辐射质量在WSN中，终端通常使用全向天线在不需要发送的方向上发送信号，这显然导致功率浪费。如果使用定向天线或智能天线仅在数据传输方向上传输信号，则在信号强度要求保持不变的情况下，可以大大降低传输节点的能耗。
3.2网络层功率控制技术。为了精确控制网络层的拓扑性能，基于在网络层中自动获得的某些拓扑操作信息被用来自动实现某些拓扑操作。遇到的技术问题主要包括：（1）如何根据指定的无线网络如何正确使用最小的无线发电量才能建立可连接的无线网络；（2）如何正确调整每个节点的无线发射功率，以利于提高整个无线网络的通信性能。一种实用的计算方法也就是可以使用载波分布式或者启发式载波计算，该方法是用来通过动态统计调整每个节点的载波发射功率。如果网络拓扑发生变化，则网络节点系统可以通过使用网络路由检索协议，自动检索来自相邻网络节点的拓扑信息，以实现具有最低传输功率的全连接网络的构建。另一种方法是让节点使用其自己的链接。状态类型路由协议可以获取有关网络拓扑的信息以实施某些操作。前几个节点都使用最大的功率来传输和记录数据库中的网络拓扑。
3.3跨层电源控制技术。无线功率传感器管理网络的内部管理功率测量控制不仅仅只是解决mac物理层和网络层的问题，而且还可能需要解决诸如无线链路层、物理层和网络层的多层，这些都是一个跨越多层的技术问题。层次式设计。示例：信号功率值的调整结果会直接影响两个信号功率是否正确同时传输以及影响是否信号可以同时到达整个接收器，从而直接影响mac数据层和物理层。节点之间施加的高压大功率压力会直接阻止网络信息的高速传输，拥塞网络控制系统是网络传输层的一项重要任务。当前，跨界高层网络设计的技术研究已经受到各种不同应用开发场景的严重限制。没有太多的深入研究，技术还不是很成熟。因此，跨层设计电源控制技术的实现是各种需要深入研究的方案的中心主题。
4功率控制对网络性能的影响
功率控制对网络性能的最直接影响是总网络功耗、网络连接性和通道容量。
4.1功率控制对能耗的影响。首先，是如何降低射频发射器的驱动功耗。假设能量发送接收节点与能量接收发送节点之间的质量距离均匀曲线分布，则我们可以很容易地可以推断出输出节点使用有关功率能量控制时的平均质量能耗。如果节点没有使用功率能量控制，则仅通过存储能量发送接收节点的有关能量从而存储无关的能量接收发送节点。
4.2功率控制对网络连接的影响。功率发射控制不可避免地大大减少了该通信节点的网络覆盖范围以及与该网络节点端口相邻的网络节点端口数量。当无线通信网络半径分为三级:第一级别是断开级别，第二级别是连接跳转级别，第三级别是连接级别。在第一级的阶段，由于两个通信节点的天线相邻点半径太小，俩想通节点很少。此时，网络基本上已经完全处于迅速断开连接关闭状态，随着移动无线通信设备网络断开半径的不断扩大增加，增加并迅速关闭断开频率达到100%，网络将快速断开恢复正常连接。网络结构设计中的每个连接点主节点网络总数如果具有概率大于连接k个主节点而小于相邻网络连接一个节点的相互网络连接概率，在短期内将甚至可以大幅达到100%；随着相互网络连接半径的不断扩大增加，尽管相互网络连接结构复杂程度始终可以保持相对稳定不变，但网络结构仍依然需要设备具有非常强的相互联络连接网状性和网络结构复杂特性。网络连接的联网密度及其变化与一个无线网络中各个连接节点的无线连接网络密度及其变化频率有关。在每个连接节点无线网络时间密度不同的三级网络连接情况下，连接的三级网络节点密度分布也不同，这主要是它反映在每个连接节点无线网络时间密度的不断变化增加，沿连接节点网络x射线方向的长轴的一个节点网络连接节点密度分布曲线上。在一个原点上的坐标轴和所在原点中坐标轴相同方向上的二次重力压缩沿着持续时间，意味着第一和三和四阶段和第二和三和四阶段的二次压缩沿着持续时间逐渐方向变小，第三和四和五阶段的二次压缩沿着持续时间逐渐方向增加。网络连接设备可以在较小的国际无线通信负载时间和宽半径下直接使用实现完整的国际无线网络通信连接。根据不同类型企业无线网络功率管理系统节点的网络功率数据分布管理控制系统特性均可轻松进行各种节点相应的企业网络管理功率数据分布管理控制，不仅有机会直接影响企业无线网络的最大数据流和连通性，而且为企业节省了更多的无线数据需要传输的流量和网络功率。
4.3功率控制对网络容量的影响。如果节点执行一个功率电流控制，则接受数据同时传输相同路径节点中的一个节点对其两个相邻网络节点的干扰影响相对较小，即使接受数据传输路径节点相同干扰的两个相邻网络节点的根据数量相对较少，并且可以允许在一个网络中同时节点进行数量更多的大数据量的传输，这显然可以有助于有效提高整个网络的数据吞吐量。使用无线电源电流控制可大大提高无线网络传输容量。但是，应该注意的是，当功率控制级别的数量超过三个时，网络容量的增加非常有限。
5结语
总的来说，无线传感主要研究方向需要更深入，特别对凡是用在跨技术层次的设计系统中的无线功率驱动控制网络技术及其应用更侧重于此。采用电源自动控制系统技术不仅会影响供电系统基本性能，并且相关硬件控制技术能够得到进一步完善改进，才能使其在实践中真正发挥重要指导作用。
参考文献：
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作者:陈钢 单位:湖南信息学院
