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无线传感器网络作为一种信息采集平台,具有高监测精度、高容错性能、可远程监控等优点,有着广阔的应用前景。由于传感器节点能量有限,直接影响网络的生命周期,因此,如何高效地利用传感器节点的有限能量,确保无线传感器网络长期有效地运行已成为一个研究的热点。 本文以节点轮流工作思想为基础,以满足网络应用层的所有服务请求为条件,在MAC层提出了以下两种节点睡眠调度策略: 首先,提出了一种基于能耗平衡的节点睡眠调度机制,该机制以节点轮流唤醒/睡眠思想为基础,根据节点工作能耗大小选取每轮的活动节点集,以满足应用层的服务请求。考虑到节点一旦活动可以提供多种服务,因此,根据节点能耗权值大小进一步去除活动节点集中的冗余活动节点,使每个时间段有最少的传感器节点活动以满足应用层的所有服务请求,实现节省网络节点工作能耗的目的。仿真表明,与节点随机睡眠机制相比,该算法不仅减少了网络活动节点数量,同时平衡了网络节点的能量消耗,延长了网络的生命周期; 其次,提出了一种基于减少状态转换的节点睡眠调度机制。由于传感器节点频繁地在不同的状态间进行转换时会消耗大量的能量和时间,因此,在不改变整个周期网络活动节点集的前提下,调度活动节点集的工作顺序,实现在网络节点工作能耗不变的情况下,减少网络节点的状态转换能耗,节省网络总能量。仿真结果表明,该机制在没有改变活动节点集的同时,减少了网络节点的状态转换次数,节省了网络由状态转换带来的能耗,进一步平衡了网络节点的总能耗,延长了网络生命周期。