【正文】 并同時進(jìn)行 數(shù)據(jù) 交換 。成功 轉(zhuǎn)移到所述基站的數(shù)據(jù)是 將會 從節(jié)點中刪除。 微控制器和無線收發(fā)信機 之間的 通訊波特率被設(shè)置為 57600，雖然 這個無線電收發(fā)機也支 115200 的 波特率 。我們的測試結(jié)果表明， 在 較低的波特率（ 57600） 數(shù)據(jù) 有 更好的可靠性 ，因此 使用了這以波特率 。 3）系統(tǒng)能源管理 WSN 的能源需求是 設(shè)計時要考慮的 最最關(guān)鍵的 要素 。 當(dāng) 權(quán)衡節(jié)點 的 重和 它的能量所需 時， 野生動物監(jiān)測方案變得更具挑戰(zhàn)性 。在本節(jié)中，我們將 在軟件和硬件水平上 討論我們的 能源管理 技術(shù) ，和野外感知體系 。圖 4 中所示 的是一個節(jié)點能源消耗的比例圖 。能量的 具體 消費計算在本節(jié) C 部分。 圖 4 野外感知系統(tǒng)節(jié)點的功耗必比例圖 級別 的能源管理 理想的檢測 節(jié)點 包涵一定 數(shù)量的傳感器沿與其他外圍設(shè)備， 如 RTC，外部 閃存和無線電收發(fā)信機。 為這樣復(fù)雜的系統(tǒng) 設(shè)計一個簡單的電源供應(yīng)器是一個 巨大的 挑戰(zhàn)。所有組件和傳感器都經(jīng)過精心挑選， 都是 低 功耗以及 幾乎相同的 輸入電壓范圍 。該系統(tǒng)是由一個可再充電的鋰離子電池 供電 ，它可以安全地電壓 范圍為 V 至 V。太陽能發(fā)電 被 附加上去以便 進(jìn)一步增強節(jié)點的 壽命 。此外，未用引腳 和 數(shù)字輸入緩沖器 分別被配置成 輸出引腳和禁用，最大限度地減少他們的能源泄漏。使用一個共同的電壓（ ） 的決定 不 僅是為了 節(jié)點 電壓設(shè)計 的簡單， 同時也能夠節(jié)省那些浪費在 不同的電壓調(diào)節(jié) 上 的能量。為了 最大限度的 利用電池的能量，一個 DC / DC 轉(zhuǎn)換器， 德州儀器（ TI） [17]的一款 降壓升壓 器 TPS63001 被使用。它可提供恒定 的輸出電壓 的最大輸出 電流 。轉(zhuǎn)換效率 高達(dá) 96％。 當(dāng) 節(jié)點處于非活動狀態(tài) 時，野外感知系統(tǒng) 采用 微控制器的 ―關(guān)機 ‖睡眠模式，從而節(jié)省了大量的能源。另一種方法是使用雙時鐘方案，而不是睡眠模式，但 是 使用外部實時定時器時鐘 的同時 ，我們 仍 能夠 通過它自 身 的 掉電模式功能 節(jié)省能源。這個斷電模式的特點是 把所有的一切 都 關(guān)機，并且通常包括時鐘源 [7]， 在 的電壓下 消耗的電流小于 10uA 的 ―看門狗 ‖。 掉電 檢測器是 在睡眠模式狀態(tài) 狀態(tài)下 [18]唯一 工作 的模擬量模塊。但是，因為 自從 該模塊在我們的設(shè)計中 不需要以后 ，我們已經(jīng)把它永久關(guān)閉，確保進(jìn)一步降低 ―斷電 ‖睡眠模式 的供電 。 在 處理和讀取傳感器 時需要較小的延時，這個時候 另一個 節(jié)省功耗的 模式， ―省電 ‖睡眠模式 將被使用。 隨著微控制器 ，其他 外圍設(shè)備也提出休眠模式，以最大限度地減少能源的使用 。當(dāng) 節(jié)點是在睡眠模式 時 GPS 被關(guān)閉。這是通過電源開關(guān) TPS2092[19]來實現(xiàn)的 。應(yīng)用程序不 是每時每刻的使用使 我們有機會 讓無線 收發(fā)器 處在 最低功耗模式下 ，這一模式的功耗不到 其他模式 1/5。 表 1 說明了 節(jié)點上的各個組件的 電力需求。以下假設(shè) 是基于每個節(jié)點的組件能工作最低一年 ： ?節(jié)點 每 3 小時 進(jìn)行測量 。 ?假設(shè)，大部分的時候， 沼鹿活動在露天的環(huán)境里 ， 可 得到一個明確的 GPS 位置信息 。 ?每隔一小時 ， 節(jié)點 通過 RTC 同步 試圖 與 其他節(jié)點 /基 地進(jìn)行聯(lián)系 。 ?只有 70％的鋰離子電池的能量已經(jīng)假定可用 [20]。 ?最后，我們假設(shè)一個節(jié)點，每天會 從其他節(jié)點 收到最 多 7 頁 數(shù)據(jù)并想其他節(jié)點發(fā)送一頁的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 。在一個月的時間里，該節(jié)點 把它的所以數(shù)據(jù)都傳輸給 基 站。 按 上述的假設(shè)和使用所述的硬件， 每個 節(jié)點 每天 需要 能量或 7040mAh一年。為了滿足上述要求，鋰離子電池包 8Ah 的容量是足夠的。太陽能充電 可 進(jìn)一步 延長 節(jié)點 的工作時間 。在表 1 中，我們將 用 ―TX‖代表 發(fā)送模式， ―RX‖ 代表 接收模式 和 ―PD‖代表斷電模式 。 ―組件 在不同模式下的 平均電流（以毫秒安培）的要求在第4 欄給出。第 5 列 ―T‖給所采取的傳感器及其它外 設(shè)單次讀出 的典型時間（單位為秒）。最后一列，即 ―C‖是 在不同的模式下 各個組件 每天 的 電流 需 求（ mAh）。 表 1 節(jié)點壽命估計 IV 總結(jié) 本文提出了一種 用于監(jiān)測 野生動物的 無線傳感網(wǎng)操作 原型。 野外感應(yīng)是一種 緊湊，準(zhǔn)確，高效節(jié)能的感應(yīng)。除了高效節(jié)能， 它還 提供詳細(xì)的 位置 信息且擁有 非常高的精度。 軟件協(xié)議和硬件實現(xiàn)都經(jīng)過精心設(shè)計，以 實現(xiàn) 優(yōu)化系統(tǒng)能源 的要求。雖然GPS 和無線電收發(fā)器 等單元要消耗相當(dāng)大的能源 ， 但是 利用太陽能充電機制，節(jié)點壽命將大為提高。 英文原文： wildCENSE: GPS based Animal Tracking System Abstract—wildCENSE is a Wireless Sensor Network (WSN) system which attempts to monitor the behaviour and migration patterns of Barasingha (Swamp Deer). The system would collect the microclimatic as well as positional information of the animal and municate it to a base station through flooding of data using peertopeer work. The base station, using a gateway, upload all the collected data to a database server on Inter and portray the information using browser based visualization software. Each node would monitor five parameters namely position (using GPS), temperature, humidity, head orientation and ambient light. Also, the node will have a real time clock for the synchronization of the work and to keep timing information. An external data flash memory would be used to record the data collected from sensors and other peer nodes. A radio transceiver would transmit the data to the base station by using a peer to peer munication protocol. A solar energy harvesting system for recharging node’s power supply batteries is being added to prolong the lifetime of nodes. The system would be integrated in the form of a collar that can be easily fitted on the neck of animal. Keywords GPS Tracking。 wildCENSE。 microclimate sensing。 Wireless Sensor Networks。 wildlife tracking I. INTRODUCTION Wireless sensor works (WSN) invariably employ sensing from spatially distributed autonomous nodes. With a little jugglery of sensors, microcontrollers, radio transceiver and an energy source, lowpower and inexpensive sensor nodes (we’ll simply call them nodes) can be made to cooperatively monitor physical or environmental conditions, such as temperature, sound, vibration, pressure, motion etc. at different locations. The task bees more challenging when the nodes are mobile. To further question the engineering effort is the case, where the node’s power supply should be sufficient for it to last years. Hence the acquisition, accumulation and relay of data impose a great challenge on the WSN39。s design viz. the strict energy constraints. The recent past has seen a wide variety of WSN applications namely Habitat monitoring, Seismic Detection, Environmental monitoring, Health monitoring systems etc., of which mobile nodes, dynamic work topology, munication failure, limited power supply, harsh environmental conditions are few of the varied challenges. To address the issues in wildlife monitoring and to understand the plex relationship of animals with their surrounding, scientists had to collect the required data manually by visiting the site. In some cases the search was made easier by tagging the animal with radio transmitters to relocate them easily, but yet the seemingly bigger part of the picture remained unaddressed: the efficient data collection. There are numerous reasons why it is difficult and not advisable to visit the site frequently. Firstly, stud ying the species without avoiding human contact is almost impossible. Frequent human visits or disturbances affect the species in ways unknown [1]. Secondly, keeping track of animal activity in the dark after dusk bee more of an adventure than an experiment or a study. Finally, it is not only time consuming but also money intensive job to keep track of animal migration as well as its feeding habits without using dedicated low cost sensor working equipments. An automated system would thus be desired, equipping natural spaces with numerous worked sensor nodes to enable longterm data collection at times (even at night), scales and resolution which are very difficult if not impossible, to achieve by ma