基于多信道的能量高效傳感器節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法

張治學(xué)，曾 波，b，張各各，b，王 輝，b

（河南科技大學(xué)a.網(wǎng)絡(luò)信息中心；b.信息工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023）

基于多信道的能量高效傳感器節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法

張治學(xué)a，曾 波a，b，張各各a，b，王 輝a，b

（河南科技大學(xué)a.網(wǎng)絡(luò)信息中心；b.信息工程學(xué)院，河南洛陽(yáng)471023）

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)時(shí)分多址（TDMA）調(diào)度算法未考慮節(jié)點(diǎn)在不同狀態(tài)間切換時(shí)所耗費(fèi)的能量，縮短了網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。為此，提出一種基于接收端的時(shí)分多址時(shí)隙分配算法。時(shí)隙分配過(guò)程始于數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)，以節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量為偏移，父節(jié)點(diǎn)以自身的時(shí)隙為基礎(chǔ)為其子節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙，以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸活動(dòng)滿足連續(xù)接收-發(fā)送模式，并將節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)切換次數(shù)最小化為2次，降低節(jié)點(diǎn)能量消耗。采用優(yōu)化的多信道分配機(jī)制，通過(guò)將節(jié)點(diǎn)時(shí)隙分派給不同信道，解決節(jié)點(diǎn)間時(shí)隙分配沖突問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)時(shí)隙重用與信道數(shù)優(yōu)化。仿真結(jié)果表明，在數(shù)據(jù)匯聚傳感器網(wǎng)絡(luò)中，與多跳TDMA和集中式TDMA調(diào)度算法相比，該算法節(jié)省了約10%的傳感器網(wǎng)絡(luò)能量，降低了數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；能量消耗；多信道；調(diào)度算法；時(shí)隙

1 概述

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）因其成本低廉、部署靈活、覆蓋范圍廣，在環(huán)境感知、入侵檢測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景［1］。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)部署完畢之后，節(jié)點(diǎn)通常采用自組織方式形成多跳數(shù)據(jù)匯聚樹，并由一個(gè)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)，即Sink完成數(shù)據(jù)匯聚。傳感器節(jié)點(diǎn)周期性采集傳感數(shù)據(jù)并以單跳或多跳的方式將數(shù)據(jù)投遞至Sink［2-3］。

對(duì)于大多數(shù)部署在無(wú)人監(jiān)管的惡劣環(huán)境中的傳感器網(wǎng)絡(luò)而言，由于節(jié)點(diǎn)采用容量有限的電池提供能量，大部分節(jié)點(diǎn)無(wú)法進(jìn)行電池更換或充電，降低節(jié)點(diǎn)能量消耗是延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的有效手段。

從無(wú)線信道訪問(wèn)的角度看，采用隨機(jī)信道訪問(wèn)機(jī)制，如載波偵聽多路訪問(wèn)/沖突避免（Carrier Sense M ultip le Access with Collision Avoidance，CSMA/ CA）等將導(dǎo)致明顯的數(shù)據(jù)包傳輸沖突，其主要原因是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在的多跳傳輸與隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。數(shù)據(jù)包傳輸沖突導(dǎo)致數(shù)據(jù)重傳將消耗節(jié)點(diǎn)能量并降低網(wǎng)絡(luò)性能。面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)分多址（Time Division Multiple Address，TDMA）調(diào)度算法［4］通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)信道的時(shí)隙進(jìn)行預(yù)先安排，能夠有效剔除節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸沖突與信道競(jìng)爭(zhēng)。通過(guò)避免節(jié)點(diǎn)空閑偵聽，節(jié)點(diǎn)能夠有效節(jié)省能量以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。目前，針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)能量?jī)?yōu)化的TDMA調(diào)度算法主要有考慮降低空閑時(shí)隙內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的能量消耗的TDMA調(diào)度算法［5-7］。類似的，文獻(xiàn)［8］提出了延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)休眠間隔的方式來(lái)降低能量消耗的調(diào)度策略。而通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合以降低節(jié)點(diǎn)間通信負(fù)載，傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量消耗能夠得到明顯下降［9-11］，調(diào)度算法因而能夠?qū)崿F(xiàn)在能量?jī)?yōu)化的同時(shí)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，然而，此類算法并不適用于周期性收集感知數(shù)據(jù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。以分簇的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的能量與延遲問(wèn)題為研究出發(fā)點(diǎn)，文獻(xiàn)［12］提出了跨層優(yōu)化方案。MODESA［13］是面向數(shù)據(jù)匯聚應(yīng)用的多信道時(shí)隙分配算法，其主要研究目標(biāo)是優(yōu)化數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間而并沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)的能量消耗情況，該算法假設(shè)Sink節(jié)點(diǎn)具備多個(gè)射頻天線。利用多信道技術(shù)，文獻(xiàn)［14］實(shí)現(xiàn)了塊數(shù)據(jù)的多跳傳輸以獲得更高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量，算法同樣沒(méi)有優(yōu)化節(jié)點(diǎn)能量消耗。

上述調(diào)度算法中主要通過(guò)降低傳感器節(jié)點(diǎn)工作時(shí)間，或者降低網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)載，又或者降低節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集周期來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能量消耗，而多信道技術(shù)目前主要用于優(yōu)化傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量或數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間，這些算法并沒(méi)有考慮到傳感器節(jié)點(diǎn)在低通信負(fù)載、低功耗的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中不同工作狀態(tài)的能量消耗問(wèn)題，影響網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。鑒于多信道技術(shù)與節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能方面的優(yōu)勢(shì)，本文提出一種基于多信道技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)能量效率優(yōu)化算法。該算法通過(guò)接收端為節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙，并采用多信道技術(shù)保證分配給節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙是無(wú)沖突的，從而實(shí)現(xiàn)能量與數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間的優(yōu)化。

2 問(wèn)題定義

由于數(shù)據(jù)匯聚樹的多跳傳輸特性，樹中非Sink與非葉子節(jié)點(diǎn)均可能需要接收并轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自子節(jié)點(diǎn)的大小不等的數(shù)據(jù)量，加上子節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)間并不連續(xù)，從而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)需要多次狀態(tài)切換才能夠完成數(shù)據(jù)匯聚。注意，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換指的是將節(jié)點(diǎn)從休眠狀態(tài)喚醒，或者將節(jié)點(diǎn)從活動(dòng)狀態(tài)切換至休眠狀態(tài)的過(guò)程。在文獻(xiàn)［15-16］中，證明了節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行狀態(tài)切換時(shí)的能量是不可忽略的。以Mica2 Mote傳感器節(jié)點(diǎn)為例，表1列出了該傳感器節(jié)點(diǎn)在各狀態(tài)下的能量消耗情況［17］。

表1 Mica2 Mote節(jié)點(diǎn)的能量消耗

圖1顯示了節(jié)點(diǎn)在不同傳輸速率與負(fù)載情況下節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換在一次數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所占的百分比P，P采用下式進(jìn)行計(jì)算：

其中，Esw表示節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量消耗；Et表示傳輸單個(gè)數(shù)據(jù)包的能量消耗。

圖1 Mica2 Mote節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量消耗率

從圖1可知，當(dāng)節(jié)點(diǎn)負(fù)載與傳輸速率都較低時(shí)（如4 Byte，10 KB/s），節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量消耗占據(jù)了傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)包總能耗的75%，即P=75%。隨著傳輸速率的增大，在相同負(fù)載情況下P最終能夠達(dá)到90%左右。因此，在低通信負(fù)載、低功耗的情況下，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)能量消耗可以轉(zhuǎn)換為降低節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量消耗問(wèn)題來(lái)加以解決。

考慮一棵由n個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，一個(gè)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)Sink構(gòu)成的數(shù)據(jù)匯聚樹T。傳感器節(jié)點(diǎn)集合表示為：

所有傳感器節(jié)點(diǎn)周期性進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)發(fā)送至Sink。假定節(jié)點(diǎn)的有效通信距離為R。當(dāng)節(jié)點(diǎn)Vi與Vj之間的距離dνi，νj≤R時(shí)，可認(rèn)為兩者之間的通信是可靠的。

對(duì)于任意數(shù)據(jù)匯聚樹T，數(shù)據(jù)匯聚周期內(nèi)的總能量開銷可采用公式進(jìn)行計(jì)算：

由于在基于樹的數(shù)據(jù)匯聚過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)Vi需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包數(shù)由以Vi為根的子樹包含的節(jié)點(diǎn)數(shù)目決定，即可用表示該子樹的大小。由于該子樹在一段時(shí)間能夠維持不變，因此節(jié)點(diǎn)消耗在數(shù)據(jù)傳輸上的總能量（即i就成為節(jié)點(diǎn)的固定能量開銷。根據(jù)公式可知，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量消耗決定于其狀態(tài)切換次數(shù)，因此，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)能量消耗問(wèn)題可以轉(zhuǎn)換為最小化節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換次數(shù)

3 本文算法設(shè)計(jì)

本文算法結(jié)合了多信道與TDMA調(diào)度技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了2個(gè)目標(biāo)：（1）通過(guò)采用基于接收端的時(shí)隙指派機(jī)制，保證分配給節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙能夠滿足連續(xù)“接收-發(fā)送”模式，從而使得節(jié)點(diǎn)從開始調(diào)度到結(jié)束數(shù)據(jù)匯聚過(guò)程能夠持續(xù)保持活動(dòng)狀態(tài)，將節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換次數(shù)降低為2次。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)Vi而言，（2）通過(guò)將干擾節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙安排在相互正交的無(wú)線信道上，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無(wú)干擾的數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸，以降低數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間或TDMA幀長(zhǎng)度。

本文算法的詳細(xì)步驟如下：

SteP1 初始化

自下而上計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載并建立子節(jié)點(diǎn)列表，每個(gè)表項(xiàng)均采用二元組（Ci，Wi）表示，其中，Ci表示子節(jié)點(diǎn)i的編號(hào)；Wi表示子節(jié)點(diǎn)i的負(fù)載大小。

SteP2 基于接收端的時(shí)隙分配策略

以Sink為時(shí)隙分配開始節(jié)點(diǎn)，逐層往下為數(shù)據(jù)匯聚樹中的所有節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙。具體而言，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中具有負(fù)載Wj的非葉子節(jié)點(diǎn)Vj。假設(shè)其子節(jié)點(diǎn)列表表示為：

SteP3 多信道分配機(jī)制

當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)均獲得了時(shí)隙指派之后，以保證節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)能無(wú)沖突并發(fā)傳輸為目標(biāo)，基于下式所示的每條信道的時(shí)隙占用情況為節(jié)點(diǎn)分配正交信道。對(duì)任意時(shí)隙ti，應(yīng)該滿足條件：當(dāng)且僅當(dāng)信道chi的時(shí)隙列表中沒(méi)有包含時(shí)隙ti時(shí)，時(shí)隙ti才會(huì)分配給信道chi。

除此之外，為了降低信道的使用數(shù)，僅當(dāng)從已使用信道序列（ch1，ch2，…，chh）中無(wú)法保證Step2中為節(jié)點(diǎn)指派的時(shí)隙都被分配給已有信道時(shí)，算法才會(huì)加入一條新信道，并將無(wú)法分配的時(shí)隙添加到該信道的時(shí)隙列表。

SteP4 時(shí)隙分配調(diào)整

由于在Step2中，非葉子節(jié)點(diǎn)Vj為其子節(jié)點(diǎn)集CjL分配的發(fā)送時(shí)隙是以Vj的最后一個(gè)發(fā)送時(shí)隙tj為起點(diǎn)，這將導(dǎo)致其子節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)隙位于節(jié)點(diǎn)Vj之后。因此，為了避免此情況，算法在完成所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙分配之后，將根據(jù)時(shí)隙分配結(jié)果，求得網(wǎng)絡(luò)中已分配時(shí)隙的最大序號(hào)tmax。將節(jié)點(diǎn)分配的時(shí)隙與tmax相減，所得結(jié)果即為節(jié)點(diǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收或發(fā)送的最終時(shí)隙分配方案。因此，對(duì)于Step2中的節(jié)點(diǎn)Vj，其最終時(shí)隙分配為：

綜上所述，為了保證傳感節(jié)點(diǎn)被正確調(diào)度，每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要維護(hù)由信道號(hào)，時(shí)隙列表構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)活動(dòng)調(diào)度表。節(jié)點(diǎn)按照該活動(dòng)調(diào)度表，在正確的時(shí)隙內(nèi)，執(zhí)行數(shù)據(jù)接收或發(fā)送，完成后節(jié)點(diǎn)切換至睡眠狀態(tài)，以節(jié)省能量消耗。

4 仿真結(jié)果與分析

由于需要驗(yàn)證算法因降低傳感器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換次數(shù)而節(jié)省了能量消耗，通過(guò)統(tǒng)計(jì)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換次數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)算法性能的分析，因此本文采用Matlab作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。本文算法命名為EM-TDMA，而用于比較的算法包括集中式TDMA調(diào)度算法（命名為Centralized［17］，包含了時(shí)隙重用（即reuse on）與非重用機(jī)制（即reuse off）），支持多跳數(shù)據(jù)傳輸?shù)腡DMA算法（命名為M ulti-TDMA）。在所有實(shí)驗(yàn)中，傳感器節(jié)點(diǎn)部署范圍均為100 m×100 m，節(jié)點(diǎn)有效傳輸范圍為10 m。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)在200～1 000變化，并且節(jié)點(diǎn)部署位置由系統(tǒng)隨機(jī)生成，其數(shù)據(jù)匯聚樹采用最短路徑路由算法生成。實(shí)驗(yàn)采用的傳感器節(jié)點(diǎn)為Mica2 Mote節(jié)點(diǎn)，其參數(shù)如表1所示。

圖2展示了一個(gè)數(shù)據(jù)匯聚周期內(nèi)，傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)切換次數(shù)比較?？梢钥闯觯cCentralized算法與M ulti-TDMA算法相比，利用EM-TDMA算法所產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換次數(shù)明顯下降。除此之外，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換次數(shù)與節(jié)點(diǎn)數(shù)成線性關(guān)系，即在每個(gè)數(shù)據(jù)匯聚周期內(nèi)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均只需要喚醒一次就可完成所有的數(shù)據(jù)匯聚工作。

圖2 傳感器網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)切換次數(shù)

圖3 描述了在單個(gè)數(shù)據(jù)匯聚周期內(nèi)，傳感器網(wǎng)絡(luò)在狀態(tài)切換能量消耗情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相同的情況下，采用EM-EDMA算法的傳感器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量消耗較M ulti-TDMA算法與Centralized算法減少約10%。而降低了能量消耗的主要原因是采用EM-TDMA算法的節(jié)點(diǎn)每個(gè)周期內(nèi)僅需要切換其工作狀態(tài)2次，即從休眠狀態(tài)切換至工作狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)匯聚過(guò)程結(jié)束后，節(jié)點(diǎn)從工作狀態(tài)切換至休眠狀態(tài)。

圖3 傳感器網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)切換能量消耗

由于在采用Mica2 Mote節(jié)點(diǎn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，其典型速率為19.2 Kb/s［18］，結(jié)合表1可知，對(duì)于一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間低功耗周期性運(yùn)行的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，EM-TDMA算法在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命方面將獲得明顯的性能改善。

為了驗(yàn)證多信道技術(shù)在優(yōu)化數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間上的性能，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較了3種算法在相同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模情況下的TDMA調(diào)度長(zhǎng)度（單位是時(shí)隙，表示電路交換匯總信息傳送的最小單位）。圖4顯示了得出的TDMA調(diào)度長(zhǎng)度。可以看出，通過(guò)在傳感器節(jié)點(diǎn)間的時(shí)隙重用策略，EM-TDMA和時(shí)隙重用的Centralized（reuse on）2種算法能夠讓多個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行無(wú)沖突數(shù)據(jù)傳輸，從而降低數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間。而在M ulti-TDMA與非時(shí)隙重用的Centralized算法中，由于時(shí)隙無(wú)法被多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用，數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)無(wú)法在節(jié)點(diǎn)間并發(fā)執(zhí)行，從而無(wú)法縮短數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間。

圖4 TDM A調(diào)度長(zhǎng)度

圖5 顯示了完成節(jié)點(diǎn)狀態(tài)切換能量?jī)?yōu)化對(duì)信道數(shù)的需求情況，以及相應(yīng)數(shù)據(jù)匯聚樹的路由跳數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較?。ü?jié)點(diǎn)數(shù)為200～700之間）的情況下，滿足能量?jī)?yōu)化所需要的信道數(shù)不超過(guò)6。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增加至1 000個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，需要的信道數(shù)漸增至9。這表明在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)有無(wú)線信道的頻譜劃分（16個(gè)信道）能夠滿足算法的需求。

圖5 信道數(shù)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的對(duì)應(yīng)關(guān)系

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出結(jié)合多信道與TDMA技術(shù)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法。該算法利用了無(wú)線信道間的無(wú)沖突數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸能力與TDMA在消除節(jié)點(diǎn)空閑偵聽、信道訪問(wèn)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，與僅能優(yōu)化節(jié)點(diǎn)能量效率的調(diào)度算法相比，該算法同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)節(jié)點(diǎn)喚醒能量消耗與數(shù)據(jù)匯聚時(shí)間的優(yōu)化，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了算法的有效性。今后將進(jìn)一步設(shè)計(jì)兼顧能量與網(wǎng)絡(luò)效率的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)調(diào)度算法，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并詳細(xì)評(píng)估算法的性能。

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編輯 劉冰

Energy Efficient Sensor Node Schedu ling Algorithm Based on Multiple Channels

ZHANG Zhixuea，ZENG Boa，b，ZHANG Gegea，b，WANG Huia，b
（a.Network Information Center；b.Information Engineering College，Henan University of Science and Technology，Luoyang 471023，China）

In Wireless Sensor Network（WSN），traditional Time Division Multiple Address（TDMA）scheduling algorithm does not consider the energy of nodes sw itching between different states，and reduces the network survival time. In order to solve this problem，a receiver-based TDMA time slot assignment strategy is proposed.The process of slot allocation begins with the sink node，and the slots shifted according to the amount of data are assigned to children based on the slots owned by their parent.The objective is to assure that the nodes transmission meet the consecutive receive transmit mode and to minimize the number of node's state sw itching to 2.And the energy consumption of node is reduced.An optimized multi-channel assignment mechanism is used to resolve the collision of slot assignment by allocating time slot to different channel，and implement time slots reuse and optimize the number of channels.Simulation result shows that the algorithm conserves over 10%energy consumption and reduces data gathering time compared with multi-TDMA and centralized TDMA scheduling algorithm in WSN for data collection.

Wireless Sensor Network（WSN）；energy consumption；multiple channels；scheduling algorithm；time slot

10.3969/j.issn.1000-3428.2015.09.024

張治學(xué)，曾 波，張各各，等.基于多信道的能量高效傳感器節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法［J］.計(jì)算機(jī)工程，2015，41（9）：135-139.

英文引用格式：Zhang Zhixue，Zeng Bo，Zhang Gege，et al.Energy Efficient Sensor Node Scheduling Algorithm Based on Multiple Channels［J］.Computer Engineering，2015，41（9）：135-139.

1000-3428（2015）09-0135-05

A

TP393

河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（132102210246）；河南省科技攻關(guān)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（13B510001）；河南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（14A510015）。

張治學(xué)（1963-），男，實(shí)驗(yàn)師，主研方向：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信；曾 波、張各各，講師、博士；王 輝，教授。

2015-04-23

2015-06-26 E-m ail：zhangzx@haust.edu.cn