RU2791136C1 - Way to reduce power consumption in a wireless sensor network - Google Patents
Way to reduce power consumption in a wireless sensor network Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791136C1 RU2791136C1 RU2021132758A RU2021132758A RU2791136C1 RU 2791136 C1 RU2791136 C1 RU 2791136C1 RU 2021132758 A RU2021132758 A RU 2021132758A RU 2021132758 A RU2021132758 A RU 2021132758A RU 2791136 C1 RU2791136 C1 RU 2791136C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- message
- base station
- wireless sensor
- power consumption
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области беспроводных сенсорных сетей, в частности к способам увеличения энергоэффективности работы сети в целом.The invention relates to the field of wireless sensor networks, in particular to methods for increasing the energy efficiency of the network as a whole.
Известно изобретение [1] технический результат которого снижение энергопотребления с сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети. Данный метод основан на отдельных этапах включающих и отключающих питание каждого сенсорного узла, приёмника и передатчика, что снижает энергопотребление за счет уменьшения времени функционирования сенсорного-узла.Known invention [1], the technical result of which is the reduction of power consumption from sensor nodes in a wireless sensor network. This method is based on separate stages of switching on and off the power of each sensor node, receiver and transmitter, which reduces power consumption by reducing the operating time of the sensor node.
Недостатком известного решения является то, что данный метод увеличивает время на обнаружение узлом ближайших соседей для рациональной передачи пакета данных, так как в спящем режиме сенсорное устройство не может сообщить информацию о местоположении ближайших соседних сенсорных устройств.The disadvantage of the known solution is that this method increases the time for the node to detect the nearest neighbors for rational transmission of the data packet, since in the sleep mode the sensor device cannot report information about the location of the nearest neighbor sensor devices.
Основная часть энергии затрачивается сенсорным устройством на прием и передачу пакета данных, на обработку и хранение данные тратится энергии значительно меньше.The main part of the energy is spent by the sensor device on receiving and transmitting a data packet, much less energy is spent on processing and storing data.
Предлагается способ, направленный на уменьшение энергопотребления в беспроводной сенсорной сети, отличающийся тем, что уменьшение энергопотребления происходит именно в момент передачи пакета данных за счет снижения мощности затрачиваемой в этот момент.A method is proposed aimed at reducing power consumption in a wireless sensor network, characterized in that a decrease in power consumption occurs precisely at the moment of transmitting a data packet by reducing the power consumed at that moment.
Технической задачей изобретения является снижение энергопотребления сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети, а именно уменьшение количества потребляемой энергии сенсорными узлами при передаче пакета данных. The technical objective of the invention is to reduce the power consumption of sensor nodes in a wireless sensor network, namely, to reduce the amount of energy consumed by sensor nodes when transmitting a data packet.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый метод при передачи пакета данных от узла-источника 4 (Фиг. 1) к узлу-приемнику использует алгоритм, основанный на теореме косинусов. Благодаря данному алгоритму известно, что мощность передачи сообщения через ретранслятор 3 (Фиг. 1) меньше затрачиваемой мощности передачи сообщения напрямую от узла-источника 4 (Фиг. 1) к базовой станции 2 (Фиг. 1) при условии, что угол β ∈ (]; мощность передачи через ретранслятор 3 (Фиг. 1) равна мощности передачи сообщения напрямую от узла-источника 4 (Фиг. 1) к базовой станции 2 (Фиг. 1) при условии, что угол β =, в ином случае наименьшая мощность будет затрачена при передаче напрямую от узла-источника 4 (Фиг. 1) к базовой станции 2 (Фиг. 1). The technical result is achieved by the fact that the proposed method, when transmitting a data packet from the source node 4 (Fig. 1) to the receiver node, uses an algorithm based on the cosine theorem. Thanks to this algorithm, it is known that the power of transmitting a message through the relay 3 (Fig. 1) is less than the expended power of transmitting a message directly from the source node 4 (Fig. 1) to the base station 2 (Fig. 1) provided that the angle β ∈ ( ]; the transmission power through the repeater 3 (Fig. 1) is equal to the transmission power of the message directly from the source node 4 (Fig. 1) to the base station 2 (Fig. 1) provided that the angle β = , otherwise the least power will be spent when transmitting directly from the source node 4 (Fig. 1) to the base station 2 (Fig. 1).
Способ снижения энергопотребления в сенсорных узлах заключается в следующем: сенсорное устройство 1 (Фиг. 1) решает проблему выбора маршрута передачи сообщения на базовую станцию 2 (Фиг. 1). Внутри каждого сенсорного устройства 1 (Фиг. 1) заложена программа, сообщающая его координаты и координаты ближайших соседей. При выборе оптимального маршрута передачи сообщения принимаются во внимание пространственные характеристики и предлагается оптимальный маршрут передачи сообщения. Выбор оптимального маршрута происходит из условия наименьших затрат мощности при передачи сообщения. Сенсорные узлы 1 (Фиг. 1), зная координаты сообщений, определяют расстояние до ближайших соседей и, основываясь на условия теоремы косинусов, передают сообщение по алгоритму, затрачиваемому наименьшую мощность. Мощность рассчитывается по формуле Фрииса. За счет снижения мощности при передаче сообщения снижается и затрачиваемое количество энергии.The way to reduce power consumption in the sensor nodes is as follows: the sensor device 1 (Fig. 1) solves the problem of choosing a route for transmitting messages to the base station 2 (Fig. 1). Inside each sensor device 1 (Fig. 1) there is a program that reports its coordinates and the coordinates of the nearest neighbors. When choosing the optimal message transmission route, spatial characteristics are taken into account and the optimal message transmission route is proposed. The choice of the optimal route comes from the condition of the least power consumption when transmitting a message. Sensor nodes 1 (Fig. 1), knowing the coordinates of the messages, determine the distance to the nearest neighbors and, based on the conditions of the cosine theorem, transmit the message according to the algorithm that consumes the least power. Power is calculated using the Friis formula. By reducing the power when transmitting a message, the amount of energy expended is also reduced.
Источник информацииA source of information
1. Патент № 2702079 РФ, МПК H 04 W 84/18 (2009.01). Способ снижения энергопотребления сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети / Елягин С.В., Дементьев В.Е.; заявитель и патентообладатель ООО «ТСТ» - № 2018120261, заявл. 31.05.2018. от 03.10.2019. - 9 с.1. Patent No. 2702079 RF, IPC H 04 W 84/18 (2009.01). A method for reducing the power consumption of sensor nodes in a wireless sensor network / Elyagin S.V., Dementiev V.E.; applicant and patent holder TST LLC - No. 2018120261, Appl. May 31, 2018. from 03.10.2019. - 9 s.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2791136C1 true RU2791136C1 (en) | 2023-03-03 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040142716A1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-07-22 | Philip Orlik | System and method for reducing power consumption in a wireless communications network |
US20070099678A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power-saving method for wireless sensor network |
US20090168677A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | D&S Technology Co., Ltd. | Method of Minimizing Electric Power Consumption In Wireless Sensor Network |
RU2702079C1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ТСТ" | Method of reducing power consumption of sensor units in a wireless sensor network |
RU2718960C2 (en) * | 2016-02-12 | 2020-04-15 | Сони Корпорейшн | Device and method |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040142716A1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-07-22 | Philip Orlik | System and method for reducing power consumption in a wireless communications network |
US20070099678A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power-saving method for wireless sensor network |
US20090168677A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | D&S Technology Co., Ltd. | Method of Minimizing Electric Power Consumption In Wireless Sensor Network |
RU2718960C2 (en) * | 2016-02-12 | 2020-04-15 | Сони Корпорейшн | Device and method |
RU2702079C1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью "ТСТ" | Method of reducing power consumption of sensor units in a wireless sensor network |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE48848E1 (en) | Communication system, communication apparatus and communication method, and computer program | |
Nadeem et al. | Simple: Stable increased-throughput multi-hop protocol for link efficiency in wireless body area networks | |
Yang et al. | A wakeup scheme for sensor networks: Achieving balance between energy saving and end-to-end delay | |
JP4807937B2 (en) | Adaptive sleeping and wake-up protocol for energy efficient ad hoc networks | |
KR101193282B1 (en) | Methods and apparatus for wireless communications including direct paging in combination with hopped data signaling | |
US8023501B1 (en) | Techniques for self-organizing activity-diffusion-based wireless sensor network | |
KR101392497B1 (en) | Intelligent and load balancing routing method in wireless sensor network | |
Sadiq et al. | An energy-efficient cross-layer approach for cloud wireless green communications | |
CN101572662A (en) | Energy-saving packet forwarding method based on position information in wireless sensor network | |
Zeb et al. | Location centric energy harvesting aware routing protocol for IoT in smart cities | |
RU2791136C1 (en) | Way to reduce power consumption in a wireless sensor network | |
KR101507602B1 (en) | Method for optimal relay node selection and wireless body area network system the method applied thereto | |
Farhan et al. | LQOR: Link quality-oriented route selection on Internet of Things networks for green computing | |
Shah et al. | A balanced energy consumption protocol for underwater ASNs | |
KR100931781B1 (en) | Transmitter, Receiver and Transceiver System in Sensor Network | |
Hafeez et al. | An energy efficient adaptive cooperative routing protocol for underwater WSNs | |
Papadopoulos et al. | A mobility-supporting MAC scheme for bursty traffic in IoT and WSNs | |
Saleh et al. | Energy Aware Clustering Routing Protocol for Dense Underwater Acoustic Wireless Sensor Network | |
Restuccia et al. | Performance analysis of a hierarchical discovery protocol for WSNs with Mobile Elements | |
Wang et al. | An energy-saving algorithm of WSN based on gabriel graph | |
Wang et al. | Improvement research of underwater sensor network routing protocol HHVBF | |
Kaabneh et al. | An effective location-based power conservation scheme for mobile ad hoc networks | |
Cevik et al. | Localized energy efficient routing for wireless sensor networks | |
CN119233360B (en) | Low power consumption control method and device for self-organizing network based on energy weighted routing protocol | |
Zhang | Design Guidelines of A Low Power Communication Protocol for Zero Energy Devices |