72、无线传感器网络中节能与无冲突的MAC协议解析

无线传感器网络中节能与无冲突的MAC协议解析

1. TEEMAC协议分析

在无线传感器网络中，能量效率是一个关键指标。TEEMAC（Traffic - Adaptive Energy Efficient Medium Access Control）协议是一种基于集群的节能技术，旨在提高集群内MAC（Medium Access Control）的效率，适用于事件驱动的应用场景，只有在观察到重要事件时，传感器节点才会向集群头传输数据。

1.1 能量消耗分析

当节点以功率$P_i$进行监听而非处于睡眠模式时，从相关研究可知$P_i \approx P_r$。应用$P_s = P_i$，观察每个节点的平均能量耗散（$\Upsilon/N$）与流量负载$p$的关系。在$p$较低的范围内，TEEMAC协议相较于无调度睡眠的协议有显著的节能优势。但当$p$接近1时，这种优势变得微不足道，甚至在$p \approx 1$时，TEEMAC协议比无调度睡眠的协议消耗更多能量。这是因为在高流量情况下，大部分时隙用于传输和接收，几乎没有时隙用于睡眠模式，并且在竞争期间会有更多的冲突。

流量负载$p$范围	TEEMAC与无调度睡眠协议对比	原因
较低范围	TEEMAC有显著节能优势	有调度睡眠机制减少不必要能耗
接近1	优势微弱甚至能耗更