Page 49 - CMOS影像感測器的元視覺：超越人眼看世界

圖1:感測器網路技術架構。
器資料透過GSM/GPRS模組上傳 到遠端監控資料庫，從而為使用 者提供即時資料。同時，資料會被 記錄到microSD模組中。透過網路 伺服器，即可從任何地方存取儲存 在雲端中的資料。
雖然架構在最佳化性能方面 發揮至關重要的作用，網路和設計 流程也有助於提高目標系統的效 率。在將資料從一個點傳輸到另一 個點時，系統會隨著延遲的減少而 變得更加高效。減少內部硬體的延 遲，可能是這樣一種技術。因此，設 計具有平行處理取代序列架構的 系統，有助於減少運算負載並提高 整體性能。
圖2:網路中的資料收集單元。 (圖片來源:mdpi)
感測器網路技術架構
以最佳頻率操作系統也可以 提高處理速度。然而，這將以高功 耗為代價，進而也可能引發元件發 熱和老化等問題。為了達到最佳方 法，它涉及從網路角度設計和實現 整個系統。因此，高效的網路可以 克服由硬體設計和架構所引起的 延 遲。
每個DGA中的最佳主導節點是 透過主導選擇策略而實現的，其中 涉及DGA中已經存在的一個或多個 主導節點。這些節點從同一DGA的 其他節點接收資料，並將資料上傳 到行動Sink。在網路生命週期中， 行動Sink只需與這些主導節點通 訊，就可以最佳化資料收集效率。
對於密集部署的無線感測器網 路，發送資料的典型方式是透過靜 態資料槽(Sink)進行多跳或點對點 傳輸。Sink附近的節點往往會消耗 更多的能量，因為它們負責從整個 網路接收和轉發資料。這可能導 致網路中斷並導致「熱點問題」。 另一方面，為了減少資料收集的端 到端延遲，Sink應該靠近事件的訊 號源。但是，由於事件發生在網路
根據一項研究顯示，具有多 Sink的低延遲資料收集方法，可以 平衡功耗並減少無線感測器網路中 的資料傳輸延遲(圖2)。在這種技術 中，網路被分成許多虛擬區域，每 個區域都有三個或更少的感測器， 每個區域的主要單元是透過評估其 剩餘能量以及與所有其他節點的距 離而選擇的。
但是，資料收集中的冗餘減 少，考慮到網路中節點的密度。如 果網路中的節點密度太低，則不會 從該區域中選擇主導節點。反之， 節點的高密度也會導致資料收集 的高冗餘問題。因此，此處採用了 主動節點選擇策略和感知半徑調 整方法。針對無線感測網路，資料 傳輸的節能路徑成為減少延遲的 重要方面。
區域內的不同區域，使用靜態Sink 就無法實現。
以成功減少網路覆蓋的冗餘以及 感測和通訊的能耗。
主要的區域單元與行動Sink 互動，它能顯著減少能源耗用以 及降低端對端的延遲。透過在每 個資料收集區域(data gathering area;DGA)中選擇最佳的主導節 點，可以建構節能的資料上傳路 徑，並能調整Sink軌跡，從而提高 資料收集時間效率。此外，藉由睡 眠排程和感測半徑調整程式，可
為了實現感測器網路中的能量 平衡，此處使用了一種基於多Sink 的資料收集方法。透過在每個DGA 中選擇最佳的主導節點，有助於建 立節能的資料上傳路徑。此外，透 過睡眠排程和感測半徑調整策略， 還能進一步降低網路覆蓋冗餘以 及感測和通訊的能耗。
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