【正文】 terfacing and power supply. Memory – ATMEL AT45DB16B Data flash [11] A high memory storage is required to plement the long latency of munication between the base and the node. For our WSN, a node needs to collect data from its peers, asking for a higher memory capacity. AT45DB16B, with SPI interfacing looks quite promising for the scenario. An operational inhouse developed file system [12], based on UCBs Matchbox file system [13], is being used, which makes the storage system simple and efficient. Additional sensors To collect the ambient environment parameters of the animal, the node mostly incorporates digital sensors, as from the experiences of Great Duck Island Experiment [1]. The humidity sensor has an inbuilt heater to evaporate absorbed water. Among the set of sensors are the Sensirion’s SHT11 [14] which is a digital temperature and humidity sensor (Resolution: 176。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(jī)制，節(jié)點(diǎn)壽命將大為提高。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 。 ?假設(shè)，大部分的時(shí)候， 沼鹿活動(dòng)在露天的環(huán)境里 ， 可 得到一個(gè)明確的 GPS 位置信息 。但是，因?yàn)?自從 該模塊在我們的設(shè)計(jì)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 。使用一個(gè)共同的電壓（ ） 的決定 不 僅是為了 節(jié)點(diǎn) 電壓設(shè)計(jì) 的簡(jiǎn)單， 同時(shí)也能夠節(jié)省那些浪費(fèi)在 不同的電壓調(diào)節(jié) 上 的能量。圖 4 中所示 的是一個(gè)節(jié)點(diǎn)能源消耗的比例圖 。當(dāng)前讀 /寫數(shù)據(jù)段的指針存儲(chǔ)在 微控制器的 EEPROM。包括電源（ LIION 電池與太陽能充電機(jī)制） 體系 的總重量為，不含 項(xiàng)圈 小于 300gms（使用 4 鋰離子電池重 148 克）。 為了 監(jiān)控 動(dòng)物的活動(dòng)我們使用了飛思卡爾半導(dǎo)體 的 MMA6270QT[16]模擬加速度計(jì) 。 AT45DB16B 擁有 SPI 接口 正好符合了這一要求 。它運(yùn)行在 ghz ISM 波段 (只有 在印度 免費(fèi)提供 ),通信距離 超過一公里。 GPS 拉森 IQ GPS 接收機(jī)與天線 [9],它有 封裝小 、 處于工作模式的時(shí)候 能耗低 (89兆瓦為 v)。 (限制波特誤差百分之零 [7])。 生物傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的 硬件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 如 圖 2 所示 。 能量 獲取 :每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)都必須工作最少 一年 ,用于 追蹤遷移路徑 ,避免人為 干預(yù)。最后系統(tǒng)需要運(yùn)行持續(xù)至少 12 個(gè)月 ,因此電源設(shè)計(jì) 和 使用需要優(yōu)化 位置 記錄 : 在監(jiān)測(cè)動(dòng)物的遷移模式時(shí)， GPS 需呀能夠精準(zhǔn)的定位 。這個(gè)系統(tǒng)計(jì)劃將帶有傳感器的輕質(zhì)項(xiàng)圈安放在動(dòng)物的脖子上。 該 系統(tǒng) 對(duì)于那些中型或大型的物種同樣適用 。最后 , 如果不使用專用的低成本傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這篇文章的重點(diǎn)就是如何通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理，改善無限傳感網(wǎng)的設(shè)計(jì)來突破無限 傳感網(wǎng)在能量方面的束縛。 一個(gè)外部數(shù)據(jù)閃存空間將會(huì)用于記錄從傳感器和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上獲取的數(shù)據(jù)。 基站 使用網(wǎng)關(guān)，將收集到的所有數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)上 的一個(gè)數(shù)據(jù)庫 和 用基于可視化軟件的瀏覽器將這些信息描繪出來。 把 微型 傳感器、微控制器、無線電收發(fā)機(jī) 和一種帶有電源 ,低功耗和廉價(jià)的傳感器節(jié)點(diǎn) (我們將簡(jiǎn)單地稱之為節(jié)點(diǎn) )結(jié)合 可以 用于 監(jiān)視物理或環(huán)境 的 條件 ,如 不同位置上的 溫度、聲音、振動(dòng)、壓力、運(yùn)動(dòng)等。首先 ,研究物種時(shí)要做到完全避免人類干擾 幾乎是不可能的。 通過以上 經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，我們可以知道生物感知網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建也是出于同樣的出發(fā)點(diǎn) 。特別是它 把設(shè)計(jì)和測(cè)試系統(tǒng)時(shí)遇到的問題也體現(xiàn)了 出來。也可以說成是一項(xiàng)對(duì) 動(dòng)物的活動(dòng) 的研究。為了解決這個(gè)問題 ,我們需要 通過移動(dòng) 網(wǎng)絡(luò) ,采用 點(diǎn)對(duì) 點(diǎn)通信 方式 是試 圖在 無線卡插槽上傳輸數(shù)據(jù) [2]。只要認(rèn)真落實(shí)能源采集，補(bǔ)充的管理政策 ,能源 的 需求 容易得到滿足。 GPS 和無線電收發(fā)機(jī) 的通信 與核心處理單元 同步 。 系統(tǒng)中在時(shí)間上的任何不匹配 (在兩個(gè)交互節(jié)點(diǎn) )將會(huì) 花費(fèi)大量的電力 在 網(wǎng)絡(luò) 的 同步 上 。 自其讀數(shù)開始， GPS 每 3 小時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換 開 /關(guān)模式。幾毫秒的延遲對(duì)于系統(tǒng)來說是允許存在的。 C和 % RH)的組合 。 整個(gè) PCB 敷銅 用以使噪聲 保持 在 最低水平 ，同時(shí)還 消散節(jié)點(diǎn) 產(chǎn)生的熱 。 GPS 每 3 小時(shí) 發(fā)送一次數(shù)據(jù)，并安設(shè)定好的每十分鐘 喚醒相應(yīng)的傳感器 。 3）系統(tǒng)能源管理 WSN 的能源需求是 設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的 最最關(guān)鍵的 要素 。該系統(tǒng)是由一個(gè)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。另一種方法是使用雙時(shí)鐘方案，而不是睡眠模式，但 是 使用外部實(shí)時(shí)定時(shí)器時(shí)鐘 的同時(shí) ，我們 仍 能夠 通過它自 身 的 掉電模式功能 節(jié)省能源。應(yīng)用程序不 是每時(shí)每刻的使用使 我們有機(jī)會(huì) 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。 按 上述的假設(shè)和使用所述的硬件， 每個(gè) 節(jié)點(diǎn) 每天 需要 能量或 7040mAh一年。 野外感應(yīng)是一種 緊湊，準(zhǔn)確，高效節(jié)能的感應(yīng)。 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。 being rated up to 96 percent efficient. Figure 4. Power Consumption breakdown of a wildCENSE node B. Software Level Energy Management wildCENSE employs ―Power Down‖ sleep mode of the microcontroller for the time the node is inactive, thereby saving substantial amount of energy. Another option could be to use a dual clock scheme instead of sleep mode, but while using an external Real Timer Clock, we are able to save the required power in our ―Power Down‖ sleep mode itself. The Power Down mode features putting everything to a plete shutdown, including the clock source [7] and typically consumes less than 10uA of current with ―Watchdog‖ enabled at . Brownout detector remains the only analog module in terms of power consumption during a sleep mode state [18]. But since even this module is not required in our design we have turned it permanently off ensuring further lower powered “ Power Down‖ sleep mode. Another power saving mode, the “ Power Save‖ sleep mode is employed when smaller delays are required between processing and reading sensors. Along with microcontroller other peripheral are also put to sleep mode to minimize energy usage. The GPS is switched off while the node is in sleep mode. This is implemented by the use of power switch, TPS2092 [19]. The application being not very time critical gives us the opportunity to put the radio transceiver in lowest power mode which consume about 5 times less power than the other modes. C. Node lifetime estimation Table 1 explains the power requirement of various ponents of the node. The following assumptions have been taken in estimating the energy requirements of the node for it to survive minimum of one year: ? The node takes measurements every 3 hrs. ? It is assumed that most of the time, the Barasingha, would be under open skies, getting a clear GPS lock. ? The node tries to discover other nodes/base every hour, synchronized by the RTC. ? Only 70 percent of the total rated Liion battery energy has been assumed usable [20]. ? Lastly, we assume that a node per day will receive a maximum of 7 pages from its peers and transfer one page to the other. In a month’s time the node will transfer all its content to the base With the above assumptions and using the stated hardware, the node requires a total of energy per day or 7040 mAh