基于Wi-Fi的井下智能終端低功耗方案設(shè)計(jì)與改進(jìn).pdf

1、近年來,帶有各種功能的無線智能終端在礦井上獲得越來越廣泛的應(yīng)用。一方面,由于終端采用電量有限的電池供電,難以長時間續(xù)航;另一方面,隨著終端集成的功能越來越多,對通信的要求也越來越高, CPU的工作量和無線網(wǎng)卡的通訊量大大增加,終端的能耗較高,這些因素導(dǎo)致終端待機(jī)時間短,難以滿足煤礦的需求。因此,功耗成為制約終端發(fā)展的一個重要因素。
　　本文對井下Wi-Fi無線通信系統(tǒng)及Wi-Fi協(xié)議中的能耗管理機(jī)制進(jìn)行了研究,分析了基于Wi-Fi

2、的終端的能耗組成及低功耗方案,指出終端現(xiàn)存的額外能耗。針對高能耗問題,本文設(shè)計(jì)出一款適用于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的低功耗智能終端,并分別從通信層面和硬件層面提出改進(jìn)的節(jié)能方案。在通信層面,建立模型估算出信標(biāo)幀在AP和服務(wù)器之間的往返時延(RTT),使終端可以動態(tài)地決定偵聽信標(biāo)幀的間隔以減少終端不必要的喚醒,從而降低功耗。仿真結(jié)果顯示,相同條件下,改進(jìn)機(jī)制的能耗效率明顯高于Wi-Fi能耗管理機(jī)制;在硬件層面,為瓦斯傳感器引入一種新的供電方式——間