在無線低功耗網(wǎng)絡(luò)中,可以選擇偵聽和詢問兩種模式,如何選擇最佳的模式呢?下面為大家介紹選擇原理及方法。
詢問模式:
典型的IEEE 802.15.4默認(rèn)的低功耗方式,休眠節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)時(shí),向另一個非休眠節(jié)點(diǎn)發(fā)起一個Request。非休眠節(jié)點(diǎn)會預(yù)先保存發(fā)給休眠節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),收到這個Request后務(wù)必在一個超時(shí)時(shí)間內(nèi)把數(shù)據(jù)發(fā)給休眠節(jié)點(diǎn)。
技術(shù)難點(diǎn):
1,需要一個非休眠節(jié)點(diǎn),可以持續(xù)供電,用于保存發(fā)給休眠節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
2,節(jié)點(diǎn)之間通信要有很高的實(shí)時(shí)性,非休眠節(jié)點(diǎn)務(wù)必在一個超時(shí)時(shí)間內(nèi)把數(shù)據(jù)發(fā)給休眠節(jié)點(diǎn)。休眠節(jié)點(diǎn)為了省電,每次Request后只有很短的超時(shí)時(shí)間就會進(jìn)入再次休眠,因此非休眠節(jié)點(diǎn)發(fā)送給休眠節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)必須很短,而且不能有CSMA/CA。
偵聽模式:
休眠節(jié)點(diǎn)周期喚醒,偵聽無線信號,然后再休眠。任何一個節(jié)點(diǎn)都能發(fā)送數(shù)據(jù)給休眠節(jié)點(diǎn),但是發(fā)送的時(shí)候,幀必須是連續(xù)的,至少要大于休眠時(shí)間加上2倍的偵聽時(shí)間。比如Lora,利用前導(dǎo)碼來喚醒,據(jù)說lora的前導(dǎo)碼持續(xù)時(shí)間可以達(dá)到10秒。
技術(shù)難點(diǎn):
1,發(fā)送端每次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),不一定能碰上休眠節(jié)點(diǎn)喚醒偵聽的點(diǎn),因此一個數(shù)據(jù)包可能要反復(fù)發(fā)送數(shù)次,才有一次命中。丟包率比較高,不適合傳輸前后關(guān)聯(lián)的變化的數(shù)據(jù)幀,只適合傳輸固定信息的幀。
2,發(fā)送端連續(xù)發(fā)送一個幀,下一個幀的幀頭緊接上一個幀的幀尾,中間通常不能有間隔,因此CSMA/CA這樣的防沖突就不能用,否則無法將幀發(fā)送到目標(biāo)。
3,因?yàn)檫B續(xù)幀之間沒有間隔,因此會把信道的時(shí)域占滿,同頻段的其它設(shè)備通信會受到影響。
查詢模式和偵聽模式各有特點(diǎn),在具體的應(yīng)用當(dāng)做,偵聽模式應(yīng)用更加廣泛,對系統(tǒng)無特殊要求,但無法解決載波沖突問題,所以才要發(fā)展出其它方式。偵聽法受限更多吧,首先就是隨機(jī)接入問題。絕大多數(shù)無線通信都是隨機(jī)的,比如無線接收端想什么時(shí)候開機(jī)就什么時(shí)候開機(jī),想什么時(shí)候關(guān)機(jī)就什么時(shí)候關(guān)機(jī),鄰居設(shè)備無法去約束它,所以偵聽和休眠的占空比在實(shí)際場景中不能完全按照程序設(shè)計(jì)那樣去運(yùn)行。其次還是載波沖突,另外還有物理層約束,比如IEEE 802.15.4的無線收發(fā)器一個幀最大只有127字節(jié),而且每幀之間還有間隔時(shí)間,無法做到真正的連續(xù)波。很多射頻芯片都是這樣,比如CC1101一幀才64字節(jié)。關(guān)鍵點(diǎn)還是在于設(shè)計(jì)的系統(tǒng)里有沒有無休眠節(jié)點(diǎn),在大多數(shù)應(yīng)用場合下,幾個節(jié)點(diǎn)時(shí)用偵聽好,多節(jié)點(diǎn)時(shí)用輪訓(xùn)好。
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