低功耗无线传感器网络的实现过程探讨

全球对“绿色”科技和能源使用效率的需求推动着新一代超低功耗无线网络的发展。这种新一代网络正在不断发展以用于工业和控制应用中基于传感器的远程系统；此外它也促使更多应用更好地使用无需任何网络电缆或电源线的真正无线解决方案。

用于监视和控制的基于传感器网络并非新概念，现有技术可实现有线和专有无线系统。由于有线方案廉价又简便，因而得以广泛使用；无线方案，与之相对，仅限用于一些特定的应用。

如今，采用仅需极少功耗的设计，可使开发这些类型的无线系统成为可能。新一代无线网络可依靠其电池工作更长时间，并且在应用的生命周期中仅需很少或者根本无需维护。未来，能量收集甚至可以提供所需能源，而不再需要电池。

本文将着重介绍新一代嵌入式单片机所具有的各种超低功耗控制功能，以及工程师如何利用这些功能延长无线传感器节点中电池的预期寿命。

功耗管理功能

那么，什么是“低功耗”呢？在继续之前，让我们首先讨论一些术语。“能量”与所做功的总量相关，而“功率”测量的是做功的速率（单位时间使用的能量）。在电子学中，能量 = 功率×时间，功率 =电压×电流。因而，我们所要关注的关键系统参数为电压、电流和时间。具体来说，就是我的应用在多大电压下运行，要消耗多少电流，以及要运行多久？

从单片机的角度来研究这一问题，我们首先需要探讨新型单片机的各种功耗模式。