文摘
无线传感器网络(网络)已经成为不可或缺的工具在这个时代的技术进步,特别是对于物联网的进展。无线传感器节点部署到收集和传输至关重要的数据从一个基站的环境分析。然而,有限的传感器节点的电池能量迅速回笼资金,当他们在较长时间内保持清醒。研究表明,传感器节点的能量耗散的重要来源是空闲听、数据包碰撞,控制开销,和偷听。一个最佳的解决方案是使用一个低占空比mac协议,特别是传感器mac (SMAC)协议。必须有一个详细的知识的挑战中确定SMAC和解决方案建议,以减轻这些挑战和未来的发展方向。在本文中,我们回顾了网络技术在SMAC协议实现。特别是,我们提供了最新发展的方案在SMAC用于减轻SMAC中的挑战和研究的差距SMAC协议。最后,我们讨论开放问题,需要解决推进SMAC在传感器网络应用程序的设计和实现。
1。介绍
无线传感器网络(网络)是独立的、专用的,感觉和空间上分散的微小节点,收集,无线传输数据从一个指定的环境中心位置分析(1]。在网络中,节点是独立的,但设计合作或相互通信的操作(2]。传感器节点采集的数据从他们的直接环境聚合和发送到汇聚节点或基站。数据处理和分析基站的相关利益相关者的决策,如架构如图中所示1。
网络发现应用程序在多个领域,包括医疗监控(3- - - - - -9),环境监测10- - - - - -14)、军事监控(15- - - - - -17)、车辆监控(18,19)、工业(20.,21),农业(22- - - - - -24)、城市监控应用程序(25]。这些众多的应用领域在无线传感器网络研究领域的通信(26]。图2说明了网络的一些应用领域。
微小的低成本、和电池供电的传感器节点是传感器网络应用程序背后的主要驱动因素。传感器节点可以从他们的部署环境检测和收集数据。传感器节点(SNs)通常由四个主要部分组成:一个计算单元,传感器单元,收发装置,动力装置(27),如图3。
动力装置是SN的主要能源来源,它通常是由电池如锂离子电池(锂),锂聚合物(脂肪),镍氢电池(镍氢),和碱性28,29日]。容量、电压、优势和劣势的各种类型的电池(见表1)用于WSN应用程序引起了公众的关注,因为电池是节能的无线传感器节点的核心。每个组件单元内的传感器节点是由相同的能量来源,电池。收发器单元或通信模块在它的任何州(即传输、接收、空闲、待机或睡眠状态)消耗的电量也最相比其他组件,如处理和传感单元(31日,32]。数据传输和接收能源成本源和目的节点之间的距离成正比。因此,通信源和目的节点之间的距离越大,能量消耗就越大。窄带、多路径、低信噪比(信噪比),和隐藏节点干扰导致腐败的帧。导致腐败的帧层两个重发损坏的帧,从而增加了能量消耗,而较短的传输和接收节点之间的距离消耗更少的能量在网络33- - - - - -35]。已经表明,即使在空闲状态(当节点是被动的和做什么),能量仍消耗,特别是在事件驱动的应用程序,如图4。能源/电力消耗的SN网络在传输过程中,接待,空闲和备用/睡眠状态是描绘在图4。三个州、传输、接收和闲置,会观察到消耗明显比其他国家更大的权力。
无线传感器节点通常共享一个沟通渠道或媒介。因此,如果两个或两个以上的节点同时通信通道(通过发送和接收数据包),他们的数据包可能碰撞或干扰。数据包碰撞导致损坏必须传送的报文。因此,额外的能量消耗是重新发送损坏的包,减少网络的生命周期,正常运行时间和吞吐量36]。偷听数据包浪费能源,因为传感器节点(SNs)接收数据包无意。能量也消耗额外的数据添加到负载,如控制信息通过网络播放(即包控制开销)。
理解这些能源消耗在网络是至关重要的,因为它允许研究人员提出并实施网络技术/算法来减少能源浪费和延长网络的生命周期37,38]。结果,提出了各种解决方案和实施在过去十年来解决这个问题。低工作周期介质访问控制(LDC-MAC)协议(39- - - - - -41),能量收获(EH)和无线能量传输36,42- - - - - -46),而聚类和路由算法(47- - - - - -60)是著名的方法之一。在这些技术和协议,LDC-MAC协议,特别是传感器介质访问控制(SMAC),已被证明是最好的解决方案来减少能源消耗在MAC层(40]。
SMAC协议使用节能的方法来减少空闲听、数据包的碰撞,无意中听到,和控制开销61年]。然而,采用SMAC可能有特定的困难。SMAC带来的挑战包括高能源消耗的边界节点采用一个时间表在不同环境中(62年),固定工作周期(63年),固定的竞争窗口(64年)、浪费空闲监听和延迟(65年]。有建议的解决方案来改善SMAC的局限性66年- - - - - -68年]。
我们提出深入的评估本文SMAC协议在网络。我们提供同步MAC协议的概述,首先描述可用的MAC协议(同步、异步、semisynchronous或混合)在每个类别和类型。我们将讨论当前的挑战,解决方案,并用于环境监测SMAC实现未来的发展方向。我们所知,没有调查目前文献中存在,提出了当前状态的艺术,研究缺口,未来的发展方向在SMAC领域的传感器网络。结果,本文进行SMAC调查,抓住了当前改善SMAC协议及其局限性,研究模式和差距,并提出未来的研究方向。
剩下的纸是组织如下:的动机SMAC实现了网络提出了部分2。部分3概述了介质访问控制(MAC)协议,强调低占空比网络MAC协议。节4讨论了SMAC。部分5讨论了改进的SMAC命题和其局限性有关每个确定SMAC限制;一些确定SMAC实现在网络应用程序中,挑战,和未来的研究方向为SMAC网络实现。最后,部分6总结了纸。
2。动机
必不可少的要求无线传感器网络(网络),他们可以在很长一段时间内没有任何干预。不幸的是,传感器节点电池驱动,因此能量有限。在过去的几年中,各种技术,包括能量收获、能量传递、路由、和聚类算法,用来提高传感器节点设备的精力赤字。太阳能是最广泛使用和高效的能源获取来源,要求安装太阳能电池板组成的众多太阳能/光伏(PV)细胞收获太阳的能量和功率传感器节点。单晶和多晶材料的光伏电池收集太阳的能量。能量转化为可用的电力系统组件。光伏是一个著名的太阳能电池的功率密度15 - 100 mW /厘米2高输出电压,只有白天,在阴天和低效率。它生成有限能源(69年]。因此,多个太阳能电池板(单晶、多晶薄膜)可以用于生成能量传感器节点(70年]。单晶太阳能板是完全由硅,多晶硅电池板是由融化硅晶体碎片,和薄膜太阳能电池板,它仍在发展,是由各种材料,包括硅太阳能(8米(71年]。
太阳能电池板可能外部或嵌入式安装在外壳的前面包含一个传感器节点(69年,72年- - - - - -74年在传感器网络应用程序。无线能源/电力传输(WPT)技术提出了充电/转换功率传感器节点使用分支界限法,最大化网络的生命周期(B&B)算法75年]。尽管研究人员的努力WPT合并到OSI参考模型的所有层在传感器网络应用中,网络能量效率仍然是一个关键的设计问题。改进WPT的混合算法,结合B&B和梁选择算法(75年),一个协作充电技术将充电工作负载为按需当地充电器充电和低延迟(76年),一个优化的调度策略(EHMDP)优化WPT的调度和数据收集的可充电的无线传感器网络(RWSNs) [77年],单线传输方法[78年),磁耦合谐振WPT [79年),和静态或移动充电器能够提供稳定的电源提出了传感器节点(80年- - - - - -84年]。
除了使用能量收获和能量转移增加传感器节点的能量,路由和聚类算法是最利用技术来延长电池的使用寿命。这些算法是为了减少发送数据所需要的能量在整个网络在物理链路(MAC)和网络层以确保传感器节点收集足够的数据(36]。在工作Adu-Manu et al。36];作者强调了协议设计的物理的进步,MAC和网络层。在物理层级别、电力调整协议,寻求提高系统性能基于链路质量参数(85年],multiantennas [86年信源通道,联合编码(87年已经开发出来。在MAC层的水平,适应义务旋回(88年,89年),CSMA /总部(90年),和轮询协议(91年)已经开发多年。同样,路由协议(92年,93年在网络层)已经开发传感器设备的能源消耗降到最低。
研究人员最近关注关注一个高效的链路层协议的设计。MAC层协议分为同步或异步。同步协议,如传感器MAC (SMAC),依赖于节点共享的睡眠时间表。异步协议主要分为transmitter-initiated [94年,95年)和receiver-initiated计划(96年- - - - - -98年]。在transmitter-initiated方案、节点周期性地唤醒和检查发射机的序言。receiver-initiated方案,接收方发送周期性信标节点来表示他们准备接收数据99年]。
一个流行的MAC层是SMAC协议。SMAC是鲁棒同步低占空比MAC协议来减轻了网络MAC层的能量耗散问题。SMAC利用周期性的倾听和睡眠,避免碰撞和偷听,消息传递机制。提出了几个工作领域的SMAC [62年,64年- - - - - -68年,One hundred.- - - - - -109年]。现有的方法旨在提高原SMAC设计。研究者提出新的分析模型SMAC协议的设计和性能分析110年- - - - - -114年]。现有的评论在MAC关注总体概述了网络的MAC协议(115年- - - - - -120年],LDC-MAC协议[121年- - - - - -124年],同步LDC-MAC [113年,125年],异步LDC-MAC [125年),mobility-aware MAC协议(126年,127年],receiver-initiated能量收获MAC协议(128年),和MAC层协议在网络应用程序中实现(129年- - - - - -134年]。在这些作品中,利息一直在协议设计,优点和缺点,挑战,并在传感器网络未来的发展方向。
在过去的十年里,大量的工作已经完成在SMAC解决传统的MAC协议的限制。相关研究人员专注于解决挑战(1)边界节点能量消耗高,(2)固定的工作周期,(3)提高端到端延迟/延迟和丢包,(4)高控制开销,(5)不必要的空闲听、和(7)固定争用窗口或穷人倒扣在SMAC协议。尽管大量的工作由研究人员在这个领域,没有一个发表了迄今为止的突破。我们的动机是有条不紊地讨论最近的创新和发展做出了迄今为止在突出的挑战和额外的工作需要打开其他进步的可能性,特别是在光的大量工作。SMAC作为大多数同步LDC-MAC周期的基础协议。虽然有些作品已经出版,仍有很大的局限性源于这些论文,旨在改善SMAC协议考虑实现一些挑战。调查在SMAC将汇集小说的发展和目前的研究模式,挑战,未来的发展方向的重大贡献。在网络监控应用,节能技术来减少传感器节点的能量消耗,延长网络的生命周期将是有益的135年]。
鉴于以上,必须清晰地定义性能指标和设计要求,影响了网络应用程序使用SMAC协议考虑到传感器节点能量的限制。因此,在本文中,我们调查当前最先进的技术SMAC轮为最新的协议和算法优化最小化能量支持应用程序的目标和提供持续的环境监测。我们也调查了SMAC协议改进的新奇和最近的实施SMAC WSN应用程序。
3所示。介质访问控制(MAC)协议为基础
媒体访问控制(MAC)层第二层的网络坐标通道访问共享网络媒介(136年]。MAC协议设计的基本原理是确保通道公平,避免数据包的碰撞,而且,最重要的是,能源效率最大化的MAC层(137年]。尽管传统的MAC协议试图减少数据包碰撞,仍存在能源浪费在MAC层。数据包碰撞、偷听、空闲监听和控制开销由准备派(RTS),清除发送(CTS)和确认(ACK)控制帧都是能源的浪费。头的大小和拖车有时会导致能源浪费138年]。MAC协议旨在确保服务质量的量化措施如频道公平、网络吞吐量、延迟/延迟,可伸缩性和健壮性139年在传感器网络应用程序。尽管原始的MAC协议,如夏威夷和CSMA做一个出色的避免数据包的碰撞,减少能源浪费的最好办法是使用小功率的自行车。一个传感器节点的无线收发器单元空闲时切换到睡眠。因此,我们审查论文侧重于发展在低占空比(LDC) MAC,特别强调同步低工作周期(即。、传感器MAC (SMAC))。
3.1。低工作周期(LDC) MAC协议基础上
数字和逻辑系统中使用自行车,电动马达、空气压缩机,和在我们的家庭和办公室照明系统节能通过切换。必要时,这些设备开启和关闭就不再需要或他们的任务切换完成。开关(责任循环)的原则也被运用于网络,尤其是MAC协议。责任循环网络减少了能量耗散,特别是空闲监听和包偷听(121年]。在网络中,能量耗散是一个关键设计问题。根据研究,消耗的能量SNs在听没有沟通的通道和接收不必要的数据包几乎是一样的能量消耗在数据包传输和接收无线电收发器单元(31日]。因此,有必要解决能耗问题;责任自行车已经被证明是最有效的解决方案(40,41,121年,140年,141年]。
工作周期MAC协议调节收音机的SNs,交替活跃模式和睡眠模式(119年]。SNs在主动模式可以感知、监控传输和接收数据包,他们没有事件时自动切换到睡眠模式感知和传输142年]。睡眠/唤醒周期的总循环网络的SN的周期性听和睡眠的SNs网络(121年]。因为睡眠模式几乎不消耗能量,在闲置倾听是减少能源消耗。尽管责任自行车旨在把SNs睡眠长时间节约能源,有一个权衡的端到端延迟和高能源消耗由于节点同步143年]。当所有SNs主动模式,他们与跳邻居。
另一方面,主动节点针对睡眠模式可能要等到睡眠周期完成后,才能接收数据包的传输数据。需要很长时间等待导致延迟,影响延迟(141年]。此外,一些工作周期计划需要通过网络节点同步广播他们的日程安排时创建的。节点同步消耗更多的能量,因为它需要更多的能量来创建和播放时间表。此外,长期唤醒之后,短暂的睡眠周期增加能源消耗,因为社交网络需要大量的能量来保持活跃了很长一段时间(141年]。
LDC-MAC协议可能是基于以下标准分类:(1)同步机制,(2)序言的长度,(3)接收机或发射机启动机制,(4)所需的通道数量,(5)随机或按需唤醒,(6)聚类(40,121年]。摘要LDC-MAC协议分为同步、异步、和semisynchronous /混合动力方案改编自Ahmad et al。121年]。异步方案不需要同步,因为节点睡眠和唤醒独立于网络中的其他节点(99年]。异步方案包括协议使用receiver-initiated、transmitter-initiated preamble-sampling,按需唤醒和随机方法144年,145年]。在receiver-initiated方法中,SNs将通知他们的邻居,他们已经准备好接收数据包。这样的通知可以在序言的形式,控制包,和确认。SNs将继续使用这些通知数据包,直到他们达到活跃时期的注定SN transmitter-initiated方法。
在preamble-sampling方法中,能源消耗的负担由接收方转移到发送方。异步节点睡眠和唤醒偶尔检查中传输,然后等待传入的数据帧(40]。另一方面,传感器节点处于睡眠状态时,立即转向听/唤醒状态需要按需唤醒方法。相比之下,节点随机方法之间切换以不规则的间隔睡眠和唤醒。异步方案的例子包括明智的MAC (146年MAC (B-MAC)[],伯克利94年MAC (X-MAC)[],短暂的序言95年内部)和异步IEEE 802.15.4(提供服务144年)协议。
协议在同步方案创建时间表将SNs同时睡眠和叫醒他们。交会和倾斜/交错同步方案两个同步方案,广泛应用(40,145年]。在同步对接方案,所有传感器节点打开和关闭他们的无线电收发器同时使用一个保安的时间。相比之下,节点唤醒倾斜/交错在不同的时间同步方案。然而,一种同步机制,控制节点可以同时打开和关闭收音机需要对接和倾斜/交错方案。同步方案的例子有节能集群TDMA(协议)147年),低能量自适应聚类层次结构(LEACH) [148年)、自组织槽分配Timeout-MAC(麦迪)[149年],Traffic-Adaptive介质访问[150年),动态MAC (DMAC) [151年内部),同步IEEE 802.15.4 MAC(提供服务144年MAC (SMAC)[],传感器61年),和许多更多。在他们的操作中,semisynchronous /混合计划工作周期计划结合了同步和异步方案的优点,如简单的同步邻居节点在集群/同步方案(40]。随机的,自发集群、拓扑控制、哨兵、比较时间表,和簇首选举都是semisynchronous方案的例子(40,145年]。
在自发集群、节点组织成集群没有民选的头。相比之下,在一个选举簇首semisynchronous方案中,节点当选为簇头的协调活动集群形成和流量聚合。另一方面,传感器的MAC (SMAC)协议通常分为同步方案由于其固定的时间表和节点的时间同步。然而,卡里诺et al。40)分类为semisynchronous方案由于虚拟集群形成后节点广播他们的安排其他节点。图5描述了各种低占空比MAC协议分类探讨。的三大类LDC-MAC协议将在以下小节中描述。我们的讨论强调关键的每个类别的发展和比较三组(即同步、异步和semisynchronous)。
3.1.1。同步低责任周期(SLDC)协议
在SLDC计划,MAC协议通常使用睡眠/唤醒时间表(即传感器节点的睡眠和唤醒时间),需要节点同步。睡眠/唤醒时间表然后播放的网络节点,决定当一个节点进入睡眠状态,节约能源和时间节点可以唤醒交流。一些MAC协议在本方案使用自适应循环,在工作循环改变基于交通负载(67年,149年,152年,153年]。因此,睡眠/唤醒时间交替取决于交通负荷:长期活跃时期沉重的交通负担,反之亦然。
周期性睡眠/唤醒周期由一个睡眠周期由Tsleep和活跃时期用Tactive Twakeup-period如图的在每一个循环6(154年]。图6描述了SLDC是如何工作的,通过频繁的信标帧同步传输。当一个节点进入活跃的时期,它广播信标帧邻近节点分享目前的进度和状态信息121年]。因此,所有节点可以了解他们的邻居的时间表和使用这些信息进行数据通信。
承运人传感活跃时期的频道时感觉到任何传入的数据包或通道是否免费向目标节点在发送数据帧之前。SNs是通过很长一段序言同步接收信标帧从邻近的节点来发现他们的时间和频率频道(154年]。睡眠/唤醒进度经常用于连续监测由于其周期性交通模式(155年]。同步方案节约能源,但他们的同步机制需要额外的控制包(145年]。提出的传感器MAC (SMAC), (61年),是第一个和最广泛使用的同步工作周期协议开发减少空闲监听,而麦蒂(149年],DSMAC [156年],ADV-MAC [66年SMAC的局限性(如固定的工作周期,长期睡眠,和能源浪费)被SLDC协议解决。这些协议为最近的同步方案奠定基础。大多数研究人员调查SMAC和局限性提供解决方案,关注提高网络吞吐量,延迟和网络生命周期。比较重要的SLDC MAC协议是shownin表2。
3.1.2。异步低工作周期(ALDC) MAC协议
与同步方案,同时SNs睡眠和唤醒,SNs在异步方案有不同的睡眠和唤醒时间,不需要节点同步。异步协议使用频道/序言采样和低功率听(LPL) [163年]。大多数时候,SNs睡眠,但他们唤醒感觉通道的序言或发送前言通知目标接收器的数据包在一个时间间隔。
目标接收器接收所有的数据包保持清醒后检测一个序言,虽然不属预定目标的接收器的睡眠。每个帧传播始于一个长的导言用Tpreamble持续超过通道间隔用Tinterval图所示7在异步传输的开始计划(154年]。周期通道采样使用该检测每个传输的序言之前实际数据的传输。在同步方案相比,异步方案包开销较低,因为没有固定的睡眠/唤醒同步和虚拟集群。尽管异步方案优于同步方案的多次反射网络低数据速率和拥挤的交通负荷,能耗低,频繁的通道采样,为发射和接受长前言,高偷听增加能量耗散(154年]。一些流行的异步低占空比MAC协议包括伯克利MAC (B-MAC) [94年)和明智的MAC (146年MAC (X-MAC)[],短暂的序言95年]。表3演示了一个比较研究的一些关键ALDC MAC协议。
3.1.3。Semisynchronous低责任周期(SSLDC) MAC协议
SSLDC MAC协议同步和异步的特点结合,减少了网络的能量耗散。SNs经常形成集群,每个集群中的节点同步,同时唤醒或睡眠,但集群异步通信(145年]。混合方案的另一个名字semisynchronous方案。混合协议包括低能量自适应聚类层次结构(LEACH) [148年MAC (Z-MAC)[],斑马174年],Flow-Aware介质访问(FLAMA) (175年]。表4描绘了一个SSLDC MAC协议的比较研究。
4所示。传感器MAC (SMAC)协议
SMAC [61年)是一个著名的低工作周期同步协议,提高了802.11协议。SMAC协议旨在减少能源损耗在MAC层通过处理闲置等问题听,包偷听,控制开销,包和数据包碰撞。通过SMAC周期性听和睡眠机制,SN的电台是主动和睡眠模式之间切换基于SN的安排睡眠和唤醒时间减少空闲监听。SMAC使用802.11协议的请求发送(RTS),清除发送(CTS)和航空遥感(CS)机制来避免碰撞引起的隐藏和暴露终端导致MAC层数据包的碰撞。避免数据包的SNs提出睡觉听到(即防止SN收到意想不到的/不感兴趣包)。因此,邻居节点可能会干扰接收方和发送方听到后立即入睡或传感RTS CTS。此外,SMAC协议的消息传递机制减少控制开销的包长消息分割成小的片段和发送他们在一个破裂。此外,RTS / CTS /数据/ ACK机制确保所有数据片段被成功传送从发送方到接收方。
自成立以来,SMAC研究都集中在调查和改善SMAC为传感器网络应用的缺点。麦迪的协议,例如,创建以补偿SMAC的固定工作周期(149年]。一些研究并提出改善延迟,适应工作周期,和能源效率在SMAC林等。156年];你们et al。157年];陆et al。158年];和Suh Ko (177年]。麦蒂可以进一步提高通过调整RTS, CTS,数据,和ACK的传动功率水平(178年- - - - - -180年)计划的提出和分析了意义统一在SMAC算法消除边界节点的问题。尽管SMAC命题更节能,适应交通负载变化,和提高网络性能,传统SMAC仍在调查,以适应当前传感器网络应用程序设计和为研究人员和开发人员提供见解和创新的想法。结果,研究人员使用以下标准来解决这一问题的固定工作周期和竞争窗口在SMAC交通适应性:(1)逆转机制,(2)一个工作循环机制;(3)传输的功率控制机制(181年]。因为交通负荷的变化是很难预测,系统地提出了SMAC补偿机制动态调整竞争窗口的SMAC适应网络流量负载的变化(64年,68年,181年]。另一方面,适应工作周期动态调整机制的责任周期SMAC占交通负荷的变化。节约能源,SMAC睡眠周期是减少在高流量和低流量期间增加[182年]。
的责任周期可以调整基于SMAC交通负荷(67年)、节点强度和使用模糊逻辑来确定网络流量负载的不确定性(152年)、交通模式、不必要的空闲听(63年等)、交通负荷预测模型和自回归移动平均(ARMA) [183年),工作周期因素或阈值184年),和队列管理和反馈控制系统(185年]。此外,SMAC的传输功率控制机制可以弥补缺点的固定传动功率的高能源消耗。节点的传输能力动态调整尽量减少冲突,建立更可靠的链接,最大限度地发挥媒介/通道重用,在沟通和保持低能源成本(186年]。理想情况下,节点的理想传输权力确定、计算、评估,并存储在动态交替之前减少能源消耗。功率控制在SMAC (PSMAC) [187年,188年)、电力控制传感器MAC (PC-MAC) [189年)和动态功率控制MAC (DPCMAC)的一些基本传输功率控制机制SMAC [190年]。
在本节中,我们提出一个审查的局限性SMAC并建议改进这些限制。这部分还包括使用的仿真工具和性能指标的设计和实现。
4.1。在SMAC局限性和改进
本节研究的当前状态的艺术在SMAC从2009年到目前为止确定的进步,挑战,和未来的发展方向的SMAC重要WSN研究人员和开发人员。从2009年到现在,我们已经研究了SMAC出版物基于以下标准:(1)高能源消耗的边界节点的采用多个时间表,(2)固定的工作周期,(3)提高端到端延迟或延迟。(4)固定争用窗口或可怜的补偿算法,(5)不必要的空闲监听,(6)显著的控制开销。图8描述了文献的改进和局限性的原始SMAC协议和出版物的比例解决相关的挑战。
在下面几节中,我们讨论了这些限制,迄今为止提供的建议来改进该领域的研究人员。
以下4.4.1。高能源消耗的边界节点的采用多个在SMAC时间表
SMAC节点同步的周期性和睡眠节点生成虚拟集群,坚持听一个时间表。另一方面,横跨两个或两个以上的集群节点倾向于使用多个集群的时间表intercluster沟通(见图9)。边界节点或中介节点之间存在不同的集群。这些边界节点更快地耗尽精力,因为他们必须长时间保持清醒由于网络的多个计划。SMAC具有较高的能源消耗和短由于边界节点使用多个调度网络的生命周期。提出了许多解决方案,以减少或消除网络中边界节点的数量,确保最大化网络寿命和降低高能源消耗(见表5)。
文献[191年)消除了边界节点和汇聚节点替换它们,作为同步器创建和广播节点睡眠时间表,而[62年,103年)提出一个统一的调度算法。传感器节点被迫遵循一个睡眠和唤醒时间表,以避免多个计划采用边界节点,从而减少能源消耗高。然而,(192年)使用选择性的中间节点(罪)算法来最小化边界节点能量消耗。罪中的节点算法发送单播消息到一个同步器宣布其进度和要求许可计划。单播接收到消息时,同步器确认发送到选定的节点。附加的时间表已经分配给他们的只能是紧随其后的是节点获得了承认。因此,边界节点请求一个不同的安排只有在同步器响应ACK。因此,犯罪减少了边界节点的多个计划。一些提出协议节约能源为代价增加控制开销减少边界节点的能耗(103年,192年]。控制开销可能会增加增强对原始SMAC协议引入附加字段和修改同步数据包。
4.1.2。固定的工作周期
周期性的倾听和睡眠机制SMAC节省能源利用一个固定的工作周期,确定固定的睡眠和听力时间。SMAC的固定工作周期是不稳定的,因为很长一段听后跟一个睡眠周期短为低流量可能会导致延长空闲听。一长一短睡眠时间其次是听,另一方面,可能会导致增加延迟。此外,一个固定的工作周期不适合网络不同交通负荷因为责任周期不是适应负载的变化。固定占空比可以解决采用动态和自适应调度技术,如表中所示6中,节点睡眠,听时间动态地改变,以适应网络的各种流量负载和路由算法。与协议,根据交通负载动态调整固定工作周期(67年,153年),节点实际流量强度(152年],Jagriti [63年)提出了一种分析模型,睡眠模式基于交替进行不必要的空闲监听。Zhang et al。152年)使用模糊逻辑系统来确定流量的不确定性和动态调整的固定工作周期SMAC基于交通模式。
4.1.3。增加端到端延迟/延迟和丢包
增加了SMAC延迟或端到端是权衡的低能耗由于固定的工作周期,特别是长时间睡眠SMAC的时期。清醒,因此,节点可以发送数据包到他们的邻居节点睡眠时期必须等到他们唤醒,并准备好接受。睡眠延迟指的端到端延迟造成的睡眠时间表。SMAC睡眠延迟导致丢包是因为数据包被丢弃时跳邻居的睡眠模式。增加延迟/延迟是由于SMAC的固定的工作周期,所以责任周期应调整以避免端到端延迟。减少传输延迟高优先级数据,195年]提出ADV-SMAC,引入两个消息队列:高优先级和低优先级。的责任周期SMAC调整是基于节点的队列的消息的数量(196年]。结果,工作周期增加当队列消息的数量超过某个阈值。相比之下,一个fast-binary指数补偿算法来减少延迟(109年]。表7描述正在进行的研究减轻高的端到端延迟/延迟和数据包损失为代价减少空闲监听SMAC协议。
4.1.4。高控制开销
高控制开销发生由于日程信息的交换节点同步和邻居发现,以及控制数据包的交换,如准备派(RTS),清除发送(CTS)和确认(ACK)传感器节点,以避免数据包碰撞和偷听SMAC协议。这些控制数据包管理费用高,需要更多的能量交换,从而增加了能量消耗。SMAC协议调查显示高控制开销成本而降低空闲听。因此,最佳的解决方案提出了改进这个缺点在SMAC(见表8)。例如,同步,RTS, CTS和ACK从原始SMAC可以组合,例如,同步+ RTS的节点的周期,以避免高控制管理费用,和ACK + RTS双向传输(138年]。节约能源,SMAC数据帧头和拖车的组件也可以最小化(152年]。
4.1.5。不必要的空闲监听
SMAC的主要目标是减少空闲听和数据包碰撞。另一方面,SMAC固定工作周期的周期性听空闲监听和睡眠机制中会产生一些成本,尤其是在长时间听时期低流量负载。节点没有数据发送或接收被迫听时间过期前无所事事。据杨和张193年];节点空闲监听,如果他们被迫唤醒是通信路由路径的一部分。他们提议CL-MAC,路线信息适用于唤醒节点与实际数据的通信路由路径的一部分。CL-MAC RTS和CTS控制框架的实现包括最终目的地地址和以下通信地址。此外,MAC层和物理层的结合层信息已经被证明可以减少不必要的空闲监听节点设计的情况下主动告知他们的邻居的数据传输计划(65年]。表9阐述了命题为减轻不必要的空闲监听SMAC协议。
4.1.6。固定的竞争窗口/可怜的补偿算法
SMAC的补偿算法(即一个算法来解决冲突,实现传感器传输在碰撞之前等待一个随机时间)由物理层的槽的大小和一个随机整数分布式零(0)和固定之间竞争窗口(CW)。补偿时间可以表示为 在哪里B时间代表了倒扣,随机()= 0,CW和槽。
研究人员认为,因为SMAC是固定的连续波和常数,计算和补偿时间的随机固定连续波不适合信道状态的动态特性以及节点的数量在一个真实的网络环境,它应该改进64年]。其他人认为SMAC补偿算法简单、陈旧,不适合动态信道状态和改进节点公平(200年]。陆et al。200年)提出了一种修改SMAC补偿算法,提高了节点的公平性,防撞,和网络寿命,退下取决于队列和重试(BDQR)算法。另一方面,Qi et al。64年)根据数据接收动态修改CW成功和失败。因此,成功的数据收据意味着更少的事故。结果,减少争用窗口最大化网络吞吐量和减少延迟,增加减少数据包的碰撞数据接收失败。此外,(201年)修改了SMAC竞争窗口通过使用自适应竞争窗口和通道的邻居竞争。尽管SMAC改善竞争窗口和补偿算法(见表10)已经被证明是提高能源效率,端到端吞吐量和延迟、数据包传输优先级和网络拓扑变化不考虑。
4.1.7。SMAC分析模型和比较研究
分析模型是研究人员所使用的协议和模型进行性能分析。一些提出的协议和性能分析完成使用SMAC分析模型(见表11)。Jagriti [63年)提出了一个分析模型,减少了能源消耗通过刺激的活动节点处于活动状态。活动被用来建模活动使用传输能量,接收能量,总能量,转换能量,睡觉能源、采样的能量,和延迟。其他文学为种设计模型、单跳异构、均匀网络和性能指标来自这些模型的性能评价(111年- - - - - -114年]。利用SMAC协议,另一方面,作为其他节能MAC协议的性能基准测试通过性能分析和比较研究。
4.2。仿真工具
开发、测试和试验新的和现有的WSN算法,理论,和协议在设计的早期阶段和评估在实际环境是昂贵的,耗时的,具有挑战性的。在网络协议设计的早期阶段,开发人员和研究人员测试和评估协议和算法的性能,以确保他们的效率和准确性在部署或实施之前在现实世界中为了省钱,确保协议的准确性。一些提出的算法和理论也可能在真实场景中不可能实现。结果,需要模拟或模仿这些理论和算法在控制环境中灵活,简单,便宜。可以重复测试,实验,评价准确的结果在实施或在生产环境中部署它们。网络仿真是一种流行的网络性能评价方法在开发人员和研究人员由于其有效性,可行性和低成本的评估和测试算法和协议(206年,207年]。
模拟器或仿真工具,模拟真实世界的组件(如传感器节点和网络拓扑208年]。他们有内置的网络协议,如物理层协议、MAC层协议、传输层协议、路由协议和图形用户界面(gui)。他们还实现物理层模型像无线收发器,信号传播和延迟模型,能量消耗模型,和其他218年]。受欢迎的网络模拟器包括网络模拟器版本2 (NS-2) [208年- - - - - -215年)、网络模拟器版本3 (NS-3) [211年同时采用OPNET)],优化网络评估工具((212年- - - - - -214年)、客观模块化网络试验台在c++中(OMNET + +)218年,215年),和矩阵实验室(MATLAB) (218年,216年,217年]。我们调查所使用的模拟器性能的评估人员SMAC变异识别最常用的模拟器。发现大多数SMAC的变异(66%)光顾NS-2(见图10),因为它包含了SMAC实现,因而容易修改以适应提出了SMAC变体。相比之下,新模式、框架或实现创建描述提出的算法对于那些缺乏SMAC NS-3等模块,MATLAB, OMNET + +, OPNET,和许多更多。
NS-2被广泛使用,因为传统的SMAC可以修改;然而,它是过时的和缺乏更新功能,支持最近WSN增强。此外,郭和刘65年]发现bug的NS-2 SMAC实现模块,如倒扣计时器的正确实施,错误的时间来启动自适应听力(AL),延长持续时间对数据包重发,正确计算SMAC的碎片数量的消息传递,和许多其他人。这些缺陷在以前从未发现SMAC模拟。由于作者的主张上述缺陷对SMAC能源消费产生不利影响。文献后的修复bug,仿真结果比原始的SMAC实现改进的能源消耗。无论错误在SMAC NS2实现被郭和刘218年];没有文献支持或反驳。其他的WSN模拟器支持改进的功能和抽象最近改进的传感器网络MAC协议应由研究者使用。
4.3。性能指标的SMAC
性能指标通常是用来量化一个计算系统提供的服务质量36]。最常用的性能指标基础上的延迟,吞吐量/包交货率,和能源消耗219年]。
4.3.1。延迟
旅行的时间一个数据包从一个节点到另一个地方或从源节点到目的节点也被称为端到端延迟。端到端延迟是典型的以秒或毫秒(女士)。
4.3.2。数据包交货率(PDR)
收到的数据包的总数的比值在目的地由源节点发送的数据包的数量。这可能是表示为PDR =Tr/T年代在哪里Tr=目标节点收到的数据包的总数Ts=由源节点发送的数据包的总数。PDR通常用百分比(%)表示,即PDR = (Tr/T年代)100%。
4.3.3。能源消耗
能耗的定量测量是耗散的能量的总和各种活动的网络中传感器节点32,110年,219年]。传感器节点的活动包括传输、接待、传感、处理和空闲听。能源消耗也可以被定义为初始能量的区别(IE)和(重新)剩余的能量。因此,节点的能源消费总量是用于传递能量的总和(ETX),接收能量(ERX),感应能量(ES),处理能源(EP),闲置能量(EID)、能源(ES)和睡眠。
根据我们的评估,因为SMAC是一个节能MAC协议轮为大多数SMAC变体优先能源效率在延迟,吞吐量,包交货率,和丢包率,45%,27%,22%,4%,和3%,分别为(见图11)。我们的发现表明必须解决未来能源效率和吞吐量的权衡。
5。SMAC-Based WSN应用程序的实现
SMAC是一个异步的工作周期MAC协议适合监视应用程序,不需要定期SNs传输数据。水质监测水质监测、无线区域网络(WBAN),精准农业,气候变化和污染减排、水和卫生设施,和许多其他应用程序包括(220年]。因此,我们现在一些SMAC在水质监测中的应用,WBAN,精准农业(PA),煤矿监测、水声传感器网络(UWASN),和无线视频传感器网络(WVSN)(见图12)。
5.1。水质监测SMAC
水质监测是环境监测系统应用中,无线传感器节点部署在水体监测和检测水质的变化。温度、pH值、溶解氧等水质参数防止污染水源(221年- - - - - -224年]。同样,在水质监测传感器节点由于电池限制能源消耗问题。提出了节能技术和协议来解决这个问题,和SMAC是一个有前途的解决方案的排水水质监测的传感器节点的能量。SMAC-based WSN的实际应用水质监测已经证明(225年]。作者使用的SMAC远程水质监测应用程序以减少SN能源浪费。节点被洗脑了,睡12秒醒来之前沟通和检查水污染。如果检测到污染事件,唤醒时间重置为2小时左右。节点可以发送事件数据采集者,聚合节点的数据。因此,SMAC协议是有价值和适用于WSN应用程序。
5.2。无线区域网络(WBAN) SMAC
WBAN支持实时和持续的监控在医学、娱乐、体育和军事训练,传感器放置在或人体内部226年]。WBAN通常由许多轻型电池驱动的医疗和非医疗节点放置在/或植入人体(黄、山&沈,2011)。这些电池驱动节点收集生理数据如温度、心率、葡萄糖,和更多的从人体。他们寄给一个集中的节点称为协调员或网关。图13显示WBAN架构改编自克丽玛et al。227年]。网关通信基站(BS),而无线节点采集的数据传送到远程计算机(228年]。然而,电池供电的传感器,尤其是植入式传感器,很难删除和替换电池死后或浪费能源,对人体造成伤害。由于高控制数据包,无意中听到,数据包碰撞,over-emitting,听,和idle-listening,数据传输是能源浪费的主要原因在WBAN [229年]。
SMAC作为MAC层协议在WBAN减少引起的能量耗散空闲听(132年,230年]。SMAC也作为性能指标与其他MAC协议(231年,232年SMAC]比较性能的能源效率在拟议的MAC协议。Otoum et al。233年];另一方面,SMAC用于一个癫痫患者监测系统(epm)。创建epm立即发作有助于减少响应时间和保护病人的严重后果。epm的SMAC协议作为MAC协议与多路径路由算法来最小化延迟和最大化系统吞吐量。10%的责任周期1/10 syncFlag和selfConfigFlag一同使用。epm仿真在NS-2进行使用SMAC和无线个域网。仿真结果表明,SMAC实现最短的端到端延迟和吞吐量相比,最高的无线个域网协议。因此,SMAC被认为是最好的和最合适的MAC协议医疗监视应用程序。尽管SMAC作为WBAN节能MAC协议所提到的,它的实现和设计不足而其他MAC协议。一个固定的工作周期不适应当前交通负荷的变化像WBAN网络应用程序。
5.3。精准农业SMAC
与传统农业、精准农业雇佣技术来确保特定的农业投入如灌溉、化肥、药物应用所需的精确数量(234年]。精准农业可以减少农民除草、收获、播种和农药应用程序工作负载(235年]。网络被用于部署传感器节点精准农业的意义上,监视、收集、各种环境参数和测量。土壤水分、土壤PH值、土壤温度、土壤盐碱化和土壤湿度测量参数来提高农产品的数量和质量(236年,237年]。传感器节点用于监视在农业领域。同样,传感器节点依靠有限的电池供电,为精准农业操作和面临问题与能源消耗。提供最优解决方案WSN在精准农业,节能方案,诸如睡眠/唤醒方案,包括频宽比、MAC协议和拓扑控制提出了(235年]。为精准农业,平昏昏欲睡MAC (PD-MAC)是由Sahota设计et al。234年节约能源在唤醒同步阶段在MAC层。
SMAC没有RTS和CTS也是实现作为PD-MAC没有争用的性能基准测试的时间表。因为SMAC的高费用在其唤醒同步阶段,仿真结果表明,PD-MAC比SMAC少消耗65%的能量。另一方面,李et al。238年)使用SMAC X-MAC和LP-MAC(链接质量基于Power MAC)协议的无处不在的农业应用程序确定最佳节能和低传输延迟的MAC协议在农业网站。与许多节点和小传输数据包,LP-MAC可信的责任周期的22%被证明是最好的节能MAC协议在SMAC责任周期和X-MAC 22%(16.3%的关税周期)[238年]。Ndindiriyimana [220年];另一方面,提出了一种改进的SMAC协议减少了边界节点的高能源消耗使用多个精准农业的日程,让SMAC需要注意。
5.4。工业环境SMAC
施等。112年)开发了一个基于SMAC multi-WSN模型对工业环境。SMAC通常用于工业通信减少传感器节点的能量消耗。在他们的模型中指定的时间延迟。他们的模型改进了罗的分析模型等。114年],它缺乏一个网络控制模型。因此,史等。112年)建立了一个基于网络延迟的网络控制器。该模型模拟来验证其准确性和性能在多次反射工业网络和单跳网络。然而,能源消耗和吞吐量的模型为实际绩效评估被省略了。
5.5。煤矿监测SMAC
传感器网络监测系统检测或意义上的压力,在煤矿可燃和有毒气体,并跟踪和保护地下矿工从危险或有害的事故。移动和固定WSN节点,一个基站,控制台,一个信息收集服务器组成煤矿监控系统(239年]。SMAC MAC协议用于煤矿监测系统来控制传感器节点通信、同步和能源消耗。然而,最初的SMAC穷人是有限的补偿算法,二进制指数退下(BEB),影响能源消耗,延迟和吞吐量由于固定的竞争窗口。因此,Xuan-min和院202年)创建了一个改进和自适应补偿算法基于当前竞争窗口(CW)和信道状态(即闲置或忙)煤矿安全监控和报警系统。实验结果表明,改进的SMAC协议更适应交通负荷,导致更少的延迟和更低的能源消耗比原来的SMAC协议。
5.6。水声无线传感器网络(UWASN) SMAC
UWASN另一个传感器网络环境监测应用程序类型,需要部署传感器节点感知、收集,监测水环境实时通过无线介质进行分析和决策。虽然在UWASN WSN令人称羡,有限的电池能量结合困难电池充电使能量耗散困难(240年]。MAC协议提出了应对活动导致高MAC层中的能量耗散。然而,有限的带宽、传播和延迟方差在MAC协议继续成为一个问题,需要更多的开发241年]。李等人。131年)评估SMAC, IEEE 802.11,在水声信道基于TDMA带宽利用率,延时,和能源消耗,SMAC和IEEE 802.11证明比TDMA更节能。
5.7。无线视频传感器网络(WVSN) SMAC
SMAC是一种受欢迎的节能MAC协议对WSN监视应用程序,但WVSN操作方式不同。SMAC旨在支持单通道架构,而WVSN使用MAC协议,支持多通道体系结构。SMAC也节省能源为代价的端到端延迟和吞吐量(242年]。另一方面,SMAC用于WVSN作为MAC协议的性能基准测试来测量能源消耗,吞吐量和消费(243年]。萨利姆et al。198年];另一方面,提高了原始WVSN SMAC协议。他们创建了一个改进的SMAC减少长队列延迟的关键或高优先级数据,降低入侵检测。因此,优先级位显示数据的重要性排队后必须立即处理。优先级为0表示一些关键数据,而优先1表示非关键数据。拟议中的协议消除排队延误必要的数据或框架,以便更好地监测和更快的入侵检测和处理。
6。开放的问题和未来的研究方向
我们已经讨论了MAC协议轮为SMAC-based传感器网络协议和改进SMAC协议由研究人员在前面的部分。此外,我们讨论了SMAC的缺点和改进和各种仿真工具,能源考虑,和性能指标。虽然一些作者提出了SMAC-based网络协议作为一个著名的低工作周期同步协议提高了802.11协议,仍然需要更多的研究领域。在讨论各种MAC层空闲监听等问题,包偷听,分组控制,管理费用,和数据包碰撞,我们使用SMAC关注的潜在好处。采用SMAC作为环境监测的节能MAC协议的基础上继续面临重大的缺点。
采用边界节点构成的挑战,如多个时间表,固定的工作周期,并增加端到端延迟或延迟,还在解决。其他挑战有关固定争用窗口或无效的补偿算法,不必要的空闲听、和高控制开销,特别是,也受到人们的关注。能源优化、节能操作,强劲的支持高流量负载,动态网络流量和流动只是几个挑战,需要进一步的研究。此外,特定于问题SMAC实现过程必须解决由于监测环境的应用程序。由于应用程序环境的动态特性,SMAC必须优化能耗,延长网络的生命。本节将讨论一些未解决的问题和未来的研究方向,必须调查改善SMAC-based WSN系统的性能和可靠性。
6.1。能量收获SMAC
能源收获(EH)在最近的研究已经受到了相当大的关注节能系统技术。能源环境通常是弱(即矿车振动能量,产生低功耗)和不稳定(如太阳能,晚上不工作或在恶劣的天气条件下),限制他们与低功耗设备耦合尽管呃的特殊有效性补充传感器设备的有限的电池供电。提出了几种MAC协议纳入能源收集了网络(244年- - - - - -248年),但这些作品的一些关注SMAC。Tadayon et al。249年)使用了一个分析模型设计和太阳能收集模型合并到SMAC来确定其性能在无线传感器节点的网络寿命最大化,制定节能能源harvesting-based WSN的MAC协议。作者模拟太阳能收集在光伏电池确定SMAC更高的吞吐量的网络EH-based更重要的破裂。饶和皮拉伊250年SMAC]相比能耗和太阳能能源来自太阳的收获。几个重要参数,如工作周期和数据率被认为是确定的适用性SMAC太阳能收集系统。他们的研究结果表明,固定工作周期的SMAC使能量收获不切实际。因此,未来的研究应该关注设计自适应工作周期协议适合满足当前传感器网络监视应用程序的动态特性。此外,高容量设备对WSN应用程序必须符合低成本、高输出呃设备,工作效率高。石墨烯是一种新型储能材料,提高超级电容器的性能,锂,李四,Na-ion电池。SMAC的小说自适应工作循环与能量收获评价SMAC协议可以实现进一步利用的适应性和调查等实现的可能出现的问题。
6.2。强劲的支持交通负荷
健壮的交通负载支持是一个重要的设计考虑传感器网络MAC协议。虽然SMAC已经被证明可以减少无线传感器节点的能量消耗,固定的工作周期,和竞争窗口交通适应不足。关于交通负载需要迫切关注的问题包括传输控制机制,计算复杂性,实时应用协议的不足,增加广播消息的传输功率。因为大多数协议仅限于静态应用程序环境,未来应该考虑移动应用程序环境。此外,可配置传动功率,需要更少的计算应考虑。交通便利而自适应竞争窗口/补偿算法适应在SMAC,交通负荷预测的复杂性和最大吞吐量继续保持开放的问题。
6.3。节能运行和优化
SMAC是一个节能MAC协议,所以它的变异主要是关心减少传感器节点能量消耗。大多数提议SMAC变异减少解决边界节点能量消耗问题,过度闲置倾听,控制管理费用高,补偿算法和固定的工作周期。然而,额外的能源浪费,如路由协议、集群网络和数据聚合和收购,被忽视。进一步的研究应该进行SMAC的节能操作和优化。重点应该是路由协议,集群网络中,网络拓扑发生变化时,数据聚合和采集技术,多次反射和多路径网络拓扑,传感器网络监视应用程序的网络生命周期的影响。
6.4。异构和多次反射网络
异构网络是由不同的传感器节点,其他功能方面的计算,能量,链接,交流,和传感范围。异构网络的主要优点是减少延迟和延长传感器节点寿命。尽管异构和多次反射网络越来越感兴趣,大多数SMAC研究忽略了异质性在同质性的追求。因此,WSN SMAC研究人员应该专注于异构网络拓扑异构传感器节点代表真实世界的应用程序。SMAC协议设计也应针对异构网络,或者它可能成为当前研究的过时了。SMAC实现多次反射网络是不够的,必须解决在未来和最近的研究。
6.5。新的网络拓扑
节点部署是一个关键传感器网络设计问题,因为它影响能源消耗,覆盖和连通性。根据网络拓扑结构(公交、戒指,网、明星,和网格),有必要严格审查选定的网络拓扑结构,并对网络性能的影响。大多数研究在这方面忽略了网络拓扑结构对能源消费的影响。拓扑如星和总线为传感器节点耗能高,堵塞和包丢失。SMAC研究应该考虑其应用在其他网络拓扑,如网格和网格,在未来。网格拓扑节能由于多路径路由,这鼓励集群(251年]。SMAC因此可以使用网格拓扑仿真评估在集群网络。
6.6。新的仿真模型
最新的网络模拟器,如NS-3 OMNET + +,同时采用OPNET,和已经更新,添加了新功能和模块。帮助研究人员执行模拟,SMAC应该实现在这些新的模拟器。据研究,66%的工作改善SMAC NS-2模拟使用。因为NS-2过时的,结果可能缺乏准确性和适用性在实际监测应用程序;因此,研究人员应该考虑更新模拟器与特性,反映真实的准确的结果和适用性的环境。
6.7。动态网络SMAC协议设计
大多数现有的作品不被认为是在SMAC流动模型的实现。流动模型是驱动力在WSN研究和当前的应用程序。因此,未来SMAC研究应该考虑各种流动模型为移动应用程序环境确定的适用性SMAC现有传感器网络监控应用程序。
7所示。结论
本文提出一项调查当前状态的艺术SMAC-based传感器网络协议。我们开始通过描述工作在SMAC解决传统的MAC协议的限制。此外,我们描述的低占空比MAC协议网络,关注低工作周期同步。虽然有很多改善SMAC-based WSN多年来,强调本文一些开放的问题需要进一步的研究来进一步使用SMAC-based WSN有效适应环境监测应用。据我们所知,没有能量收获SMAC机制已经在这个领域进行讨论。能量收获在环境监测应用中至关重要,所以将它纳入SMAC-based WSN是至关重要的。
此外,能量收集技术,可以帮助剩余的操作的传感器网络应该更加长时间调查。最后,SMAC实现异构和多次反射网络设计应确保可扩展性,并在集群网络SMAC应该检查来实现提高能源效率。解决这些困难将改善的整体性能和有效性SMAC-based WSN应用程序,特别是在环境监测。
数据可用性
没有数据被用于这项研究。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。