面向物联网的低功耗、多协议支持的处理节点研究

项目名称： 面向物联网的低功耗、多协议支持的处理节点研究

项目编号： No.61201182

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 电子学与信息系统

项目作者： 张延军

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 无线传感网是物联网的核心子系统，无线传感网处理节点的低功耗设计是提高物联网生命周期的关键技术。当前物联网低功耗研究主要是独立的面向各个模块的低功耗技术研究，本课题拟采用专用处理器设计方法，结合物联网通信协议，从提高协议效率、降低节点整体开启时间的角度来降低整个物联网的功耗。通过对无线传感网协议的分析与数学建模，结合特定应用的专用处理器理论，研究支持多种协议的、低处理延迟的高性能传感网节点。项目将从无线协议栈和专用处理器研究方法两方面进行深入的理论分析和应用设计。首先对现有的无线传感网协议进行分析并建立数学模型，探知协议性能极限，求解约束条件下优化问题，推导协议运行参数等；然后将结合专用处理器设计方法，从改进操作系统、优化协议栈运行效率、加速数字信号处理运行等方面设计物联网节点专用处理器，从而提升物联网节点的运行效率，延长睡眠时间，从而降低物联网节点的功耗。

中文关键词： 专用处理器；低功耗；物联网；；

英文摘要： Wireless Sensor Network is the core component of Internet of Things. Low power is one of the key design goals for prolonging the lifetime of battery-powered sensors. Lots of research and development efforts focused on reducing the power consumption of individual parts. The ASIP technology combined with analysis and modeling of wireless protocols for WSN will be used to decrease the total power consumption by improving the operational efficiency of protocols and reducing the active period of nodes. A low latency, high performance and multi-protocol compatible processing nodes for internet of things will be developed based on the design methodology of ASIP and mathematical modeling. With analysis and modeling of WSN protocols, we can investigate the performance limitation and solve the optimization problem with constraints, then derive the operation parameters of protocols. ASIP design will be implemented with modifying the operation system, optimizing the protocol stack, accelerating the digital signal processing, etc. Finally, our aim is to improve the implementation efficiency of protocols, extend the sleep period and reduce the power consumption of WSN.

英文关键词： ASIP；low power；Internet of Things；；