Беспроводные информационно-измерительные системы на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат наук Тужилкин, Олег Владимирович

• Тужилкин, Олег Владимирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Тужилкин, Олег Владимирович

Содержание

введение 4 Глава 1 - Анализ современного состояния исследований и разработок беспроводных

информационно-измерительных систем

1.1 беспроводные сенсорные сети. общие понятия

1.2 частотные диапазоны радиоканала для беспроводных ИИС

1.2.1 Нелицензируемые частоты до 1 ГГц

1.2.2 Анализ возможностей использования частотного диапазона 2,4 ГГц

1.3 Анализ алгоритмов маршрутизации в беспроводных ИИС

1.4 Анализ топологий беспроводных ИИС

1.5 Анализ существующих беспроводных решений для сенсорных сетей

1.5.1 Анализ технологии построения беспроводной ИИС гювее

1.5.2 Анализ платформенного решения для построения беспроводной ИИС МЕБнЬоетс

1.6 Анализ принципов радиочастотной идентификация

1.7 Системы на основе безаккумуляторных радиодатчиков

1.8 Систематизация ИИС

1.9 Выводы по главе 50 Глава 2 - Методы и способы снижения влияния шумовой составляющей на результат измерения

2.1 Анализ влияния шумов на погрешность измерений

2.2 Разработка методики вычисления оптимальных параметров измерительного канала

2.3 Формализация функции информационно-энергетического обмена

2.4 оценка эффективности работы беспроводной ИИС

2.5 Выводы по главе 74 г Глава 3 - Способы повышения энергоэффективности автономных безаккумуляторных радиодатчиков в составе системы

3.1 Анализ протоколов сетевого взаимодействия

3.1.1 Методы доступа к среде

3.1.2 Энергоэффективные протоколы взаимодействия в беспроводных измерительных сетях и их особенности

3.2 Разработка алгоритма функционирования ИИС

3.3 Моделирование процесса измерения средствами Матьав згмиьпчк юо

3.3 Разработка структурной схемы АБР

3.4 Выводы по главе 111 Глава 4 - Практическая реализация и внедрение автономных безаккумуляторных радиодатчиков. Применение инженерной методики при проектировании датчиков и преобразователей

4.1 Аппаратная реализация датчиковой и преобразующей аппаратуры с учётом специфики ркт

4.2 Применение инженерной методики проектирования при разработке ёмкостного

двухканального датчика давления

4.3 Аппаратная реализация АБР

4.4 результаты испытаний 127 Заключение 131 Список литературы 13 3 Приложение А 143 Приложение Б 176 Приложение В

2

Список сокращений

АБР - автономный безаккумуляторный радиодатчик

АИ - аналоговый интерфейс

АС - абонентская станция

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

БП — блок питания

БС - базовая станция

БСД - блок сбора данных

БСС - беспроводные сенсорные сети

ИД - интеллектуальный датчик

ИК - измерительный канал

ИОН - источник опорного напряжения

ИИС - информационно-измерительные системы

ЛВС - локальная вычислительная сеть

МК - микроконтроллер

ПО - программное обеспечение

РКТ - ракетно-космическая техника

РТР - ретранслятор

РЧИ - радиочастотный идентификатор УС - устройство считывания ЧЭ - чувствительный элемент

ISM - (от англ. industrial, scientific and medical) не лицензируемый диапазон частот, основными областями применения которого являются медицина, наука, промышленность

MAC - (от англ. Media Access Control) управление доступом к среде RFID - (от англ. radio frequency identifier) радиочастотный идентификатор TDMA - (от англ. Time Division Multiple Access) множественный доступ с разделением по времени

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Беспроводные информационно-измерительные системы на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков»

ВВЕДЕНИЕ

Состояние вопроса и актуальность темы

По мере развития информационно-измерительных систем (ИИС), усложнения объектов измерения, увеличения разнообразия решаемых задач в области мониторинга объектов ракетно-космической техники (РКТ), требуется совершенствование методов и средств измерений. Тенденция развития ИИС идёт по пути увеличения количества датчиков, интенсивного внедрения новых технологий использования автономных безаккумуляторных радиодатчиков (АБР) в составе системы. Перспективность ИИС на основе АБР связана с возможностью таких систем решать большинство проблем присущих проводным ИИС, таких как сложность установки, необходимость обслуживания, высокое энергопотребление, стоимость.

В настоящее время производство АБР слабо развито, но существует множество отечественных и зарубежных фирм, занимающихся разработкой и изготовлением радиочастотных идентификационных меток, на базе которых и строятся АБР. Наиболее известные из них: NXP Semiconductors, Motorola, Alien Technology, Applied Wireless RFID, Avery Dennision, Invengo, РСТ-Инвент, ГК «Систематика», ОАО «НИИМЭ и Микрон». Помимо выпуска радиочастотных идентификационных меток, большая часть этих фирм нацелена на освоение и развитие новых типов датчиков - автономных безаккумуляторных радиодатчиков.

Достижения отечественных научных школ, в области построения и оптимизации ИИС связаны с именами таких учёных как: П.В. Новицкий, М.П. Цапенко, В.Г. Кнорринг, В.А. Грановский, А.В. Фремке, В.М. Шляндин, Е.П. Осадчий, В.П. Кузнецов, Ю.П. Иванов. Ими были заложены основные принципы построения систем, определения. принципов внутрисистемного взаимодействия. Несмотря на значительные достижения

в данной области, существуют нерешённые задачи, связанные с определением структуры ИИС, разработкой алгоритма функционирования, улучшением метрологических характеристик при ограниченном энергетическом ресурсе, особенно это относится к областям применения с жёсткими требованиями к условиям функционирования, к примеру, в области PKT.

Адаптация ИИС для решения задач РКТ требует значительной проработки. Повышенные требования к условиям функционирования накладывают жёсткие ограничения на массу, габариты и ресурс системы. Применение АБР позволяет обеспечить все заданные требования, но вместе с тем возникает ряд проблем, связанных со спецификой их функционирования.

Разработка ИИС на основе АБР для РКТ имеет ряд научных, технических, инженерных проблем, связанных с особенностью их применения. К примеру, очень важным является вопрос выбора структурно-алгоритмических решений, касающихся протокола обмена, количества датчиков и их конфигурации. Основной проблемой АБР являются низкие точностные характеристики. Эта проблема возникает в связи с ограничением, накладываемым на потребляемую мощность, обусловленным дистанционным питанием приборов. Другой важной задачей является выбор оптимального режима функционирования датчика по сложному составному критерию, который включает в себя эффективность использования энергии и достижимую погрешность измерений. Проблемным вопросом при разработке ИИС на основе АБР является оптимизация информационно-энергетических параметров беспроводных измерительных модулей.

Создание ИИС на основе АБР является перспективным и актуальным направлением в приборостроении. Применение АБР в составе ИИС позволит решить проблему установки большого количества датчиков в

условиях ограниченного пространства и повысить ресурс работы системы.

5

Вместе с тем, существует множество нерешённых проблем связанных с построением ИИС на основе АБР. Кроме вопросов связанных со структурой ИИС и АБР, важным моментом является необходимость разработки методики расчёта параметров АБР в составе системы.

Целью данной работы является создание новой распределённой информационно-измерительной системы мониторинга параметров объектов ракетно-космической техники, на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков, с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками.

Основные задачи исследования:

1) Анализ способов построения и систематизация информационно-измерительных систем на основе сетевых датчиков, адаптированных для задач ракетно-космической техники.

2) Разработка структуры информационно-измерительной системы двигательной установки на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков;

3) Разработка математической модели автономного безаккумуляторного радиодатчика для решения задач повышения точности при условии минимального энергопотребления;

4) Разработка инженерной методики расчёта и оптимизации параметров информационно-измерительной системы на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков;

5) Разработка и экспериментальное исследование информационно-измерительной системы на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков, отвечающей требованиям высокой точности и низкому энергопотреблению.

Методы исследования. В работе использованы основные положения теории обработки сигналов, численные методы, методы математической статистики, теория погрешностей, применены методы математического и компьютерного моделирования МаиаЬ&БтиНпк.

Научная новизна работы:

1) Разработаны математическая модель и методика получения количественных коэффициентов информационно-энергетической функции обмена для автономных безаккумуляторных радиодатчиков, основанные на общем принципе энергоинформационного обмена;

2) Предложена модифицированная функция информационно-энергетического обмена, позволяющая производить расчёт энергетических и временных параметров автономных безаккумуляторных радиодатчиков с учётом дополнительных источников помех в измерительном канале;

3) Подтверждена возможность применения функции информационно-энергетической обмена для различного класса шумов, по результатам экспериментов и математического моделирования;

4) Разработана программно-аппаратная реализация информационно-измерительной системы на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков, удовлетворяющая специфике применения в ракетно-космической технике.

Практическая значимость

Основные теоретические положения диссертации использованы ОАО «НИИФИ» при разработке макетных образцов информационно-измерительной системы двигательной установки на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков для решения задач ракетно-космической техники. Применение предложенных методов расчёта параметров информационной энергетической функции обмена позволило обеспечить оптимальный, с точки зрения затрачиваемой мощности и достижимой точности, режим функционирования информационно-измерительной системы. Разработана инженерная методика расчёта параметров информационно-энергетической функции.

На защиту выносятся:

1) Результаты теоретических и экспериментальных исследований информационно-энергетической функции обмена для автономных безаккумуляторных радиодатчиков на основе разработанной математической модели;

2) Инженерная методика расчёта оптимальных параметров информационно-энергетической функции обмена автономных безаккумуляторных радиодатчиков;

3) Структура и алгоритм функционирования информационно-измерительной системы на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков;

4) Модифицированная функция информационно-энергетического обмена для расчёта энергетических и временных параметров автономных безаккумуляторных радиодатчиков, учитывающая дополнительные источники помех в измерительном канале.

Реализация работы и внедрение результатов.

На основе теоретических исследований и разработок внедрены в опытное производство ОАО «НИИФИ» беспроводные радиодатчики и приёмопередающие модули - БД-ТВР (беспроводной датчик температурно-влажностного режима), МПДР 1 (модуль передачи данных с радиоканалом), ИМРК 1 (измерительный модуль с радиоканалом) - в ходе выполнения работ по договорам с ОАО «Российские космические системы» и работ, выполняемых по «Федеральной космической программе России на 2006-2015 гг.» и Федеральной целевой программе «Развитие оборонно-промышленного комплекса России на 2007-2015 гг.».

Опытные образцы БД-ТВР используются в составе системы мониторинга перевозок ценных и опасных грузов железнодорожным транспортом, используемой ОАО «РКС».

Опытные образцы системы МПДР 1 используются в ОАО «НИИФИ» для автоматизированного удалённого конфигурирования параметров и контроля параметров цифровых интеллектуальных датчиков.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе пять работ в журналах из перечня рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК, семь печатных работ без соавторов, а также два свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, содержащего 110 наименований, изложена на 180 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 7 таблиц.

Глава 1 - Анализ современного состояния исследований и разработок беспроводных информационно-измерительных систем

В первой главе рассматриваются типовые структуры ИИС, способы их построения. Для выявления перспективных направлений построения ИИС на основе сетевых датчиков для РКТ, приводится систематизация. Так как ИИС для РКТ обладают рядом специфических характеристик, их классификация должна вестись с учётом этих особенностей. Таким образом, встаёт необходимость указания наиболее важных параметров РКТ, учёт которых необходим при разработке ИИС. Актуальной является задача увеличения полезного объёма, предназначенного для перевозки грузов и людей, т.е. необходима минимизация габаритов измерительной аппаратуры. Обязательным свойством всех изделий для РКТ является повышенный ресурс систем и измерительного оборудования.

Предложенная систематизация позволяет выявить тип ИИС соответствующий основным требования РКТ. Наиболее полно всем требования соответствует ИИС на основе автономных безаккумуляторных радиодатчиков (АБР). АБР обладают большим ресурсом и малыми массогабаритными характеристиками. Кроме того, АБР являются беспроводными и не требует прокладки кабельной сети для передачи информации и обеспечения энергией.

1.1 Беспроводные сенсорные сети. Общие понятия.

Перспективность применения беспроводных технологий

обусловлена удобством и надёжностью данного решения. Использование радиоканала в качестве среды передачи информации позволяет отказаться кабельной сети, упростив тем самым проектирование системы и способ её установки. Одним из наиболее перспективных направлений в области контроля и измерения параметров распределённых объектов измерения является использование беспроводных сенсорных сетей.

Под определением беспроводная сенсорная сеть понимается беспроводная самоорганизующаяся сеть с низкой скоростью передачи данных и низким энергопотреблением [58, 64]. Другими словами БСС -это сеть, в состав которой входит множество миниатюрных узлов, включающих маломощный приемо-передатчик, микропроцессор, аккумулятор и датчик (Рисунок 1).

Основное назначение БСС - обеспечение связи в системах с переменной структурой или с изменяющимся расположением узлов. В таких сетях возможно наличие нескольких путей прохождения сигнала через ближайшие ретрансляторы [25] (Рисунок 2).

Рисунок 1 - Структура беспроводного датчика

Рисунок 2 - Структура соединений БСС

Где «АС» - абонентская станция, «РТР» - ретранслятор.

В рассматриваемых сетях возникает проблема управления на разных уровнях открытой модели информационных систем 081. В частности, физический уровень должен адаптироваться к изменениям доступной линии радиосвязи и смене самой линии. Уровень управления множественным доступом должен позволять минимизировать наложение передаваемых данных. На сетевом уровне должна определяться наиболее выгодная из доступных линий радиосвязи исходя из доступной информации.

В БСС должна иметь место функция интеграции с другими сетями и обеспечиваться автоконфигурация в соответствии с требуемыми изменениями. На транспортном уровне должна быть реализована возможность ведения статистики задержки сигнала и потерянных пакетов. Приложения должны быть разработаны с учетом частых разрывов связи и быть устойчивыми к переменным задержкам и потере пакетов [24].

Примерами сетей БСС могут служить радиосети военного применения, портативные компьютеры (планшеты, ноутбуки, и т.д.) и т.п.

К особенностям БСС относятся:

- Базовые станции не устанавливаются стационарно в фиксированных точках;

- Высокая масштабируемость;

- БСС автоматически адаптируются к изменениям условий функционирования касающихся расположения узлов и маршрутов распространения сигнала;

- Высокая энергетическая эффективность - срок эксплуатации может достигать нескольких лет (зависит от частоты опроса датчиков);

- Высокая надежность и отказоустойчивость системы, которые достигаются за счёт избыточности маршрутов передачи данных;

- Автоматическая настройка и самовосстановление сети;

- Способность узлов проводить распределённую обработку данных и принимать решения на их основе.

Функциональные и технические особенности беспроводных информационно-измерительных систем позволяют применять их в разнообразных приложениях, характеризующихся жёсткими требованиями по надёжности и автономности работы системы. Таким образом, можно сделать вывод, что общий принцип функционирования БСС, заключающийся в способности модулей системы автоматически устанавливать связь с ближайшими узлами и транслировать информацию по беспроводному каналу, удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к ИИС для PKT. Следственно, использование принципа функционирования БСС в ИИС для РКТ является актуальной и перспективной задачей.

1.2 Частотные диапазоны радиоканала для беспроводных ИИС 1.2.1 Нелицензируемые частоты до 1 ГГц

Одним из ключевых параметров для беспроводной системы является

частотный диапазон радиоканала. Беспроводные датчиковые сети

работают на малых дистанциях и относятся к категории устройств,

работающих в режимах, соответствующих безлицензионным ISM

13

диапазонам, определённым в нормативном документе СЕРТ DEC 70-03. В таблице 1 приведены основные параметры безлицензионных частотных диапазонов до 1 ГГц, разрешённых к использованию в большинстве европейских стран [100]. Почти все эти диапазоны предназначены для общего применения, но некоторые из них отведены только для специальных приложений.

Таблица 1 - Нелицензируемые диапазоны частот (до 1 ГГц)

Диапазон Мощность передатчика Рабочий цикл Разнос каналов Примечание

433.050-434.790 10 мВт 10% Не регламентирован

433.050-434.790 1 мВт Не регламентирован

433.050-434.790 10 мВт 100 % 25 кГц

868.000-868.600 25 мВт 1 % Не регламентирован

868.600-868.700 10 мВт 0.1 % 25 кГц или один широкополосный канал Системы оповещения общего назначения

868.700-869.200 25 мВт 0.1 % Не регламентирован

869.200-869.250 10 мВт 0.1 % 25 кГц Системы оповещения в общественных местах

869.250-869.300 10 мВт 0.1 % 25 кГц Системы оповещения общего назначения

869.300-869.400 10 мВт 100 % 25 кГц

869.400-869.650 500 мВт 10% 25 кГц или один широкополосный канал

869.650-869.700 25 мВт 10% 25 кГц Системы оповещения общего назначения

869.700-870.000 5 мВт 100 % Не регламентирован

В некоторых из диапазонов, например, в диапазоне 433,050-434,790 МГц, разнос каналов в 25 кГц не требуется. Но если используются узкополосные модули (25 кГц), то ограничений по рабочему циклу в верхней части диапазона (434,040-434,790 МГц) даже при уровне выходной мощности 10 мВт не предъявляется [100]. Приёмники с более высокой чувствительностью и более высокой выходной мощностью передающих модулей дают лучшую полосу пропускания, чем широкополосные системы.

В нелицензируемых диапазонах до 1 ГГц выходная мощность ограничивается значением 10 мВт, за исключением диапазона 869,400869,650 МГц. В этом диапазоне допустимый уровень мощности может достигать 500 мВт или 27 дБм. В диапазоне 869 МГц можно использовать как узкие (25 кГц), так и широкие (до 250 кГц) каналы.

Несмотря на ограничение выходной мощности передатчиков диапазона 433 МГц уровнем 10 мВт, они обеспечивают большую дальность связи, по сравнению с радиомодемами 2,4 ГГц при уровне мощности в 100 мВт. Это обусловлено тем, что пространственное затухание радиоволн зависит от их частоты — на низких частотах (433 МГц) затухание меньше. Кроме того, использование в диапазоне 433 МГц низких скоростей передачи данных обеспечивает лучшую энергетическую эффективность радиоканала [96, 97]. Радиомодемы диапазона ISM 433 МГц лучше работают в условиях изменения относительного уровня лучей в многолучевом канале при движении мобильных объектов, оснащенных радиомодемами, или объектов на трассе распространения радиоволн [96]. По экономичности расхода энергии источника питания радиомодемы диапазона ISM 433 МГц превосходят даже радиомодемы технологии ZigBee, работающие на частоте 2,4 ГГц (несмотря на большую мощность передатчика) [98].

1.2.2 Анализ возможностей использования частотного диапазона 2,4 ГГц

На данный момент в области построения распределённых ИИС себя зарекомендовали системы на основе беспроводной связи. В настоящее время широко используется диапазоны до 1 ГГц. Основными его преимуществами являются большая дальность, сниженное энергопотребление, малая стоимость [100]. Субгигагерцовый диапазон наиболее подходит для таких приложений как системы безопасности, устройства телеметрии и домашней автоматизации в таких проектов как «умный дом». Альтернативой является диапазон 2,4 ГГц. В этом диапазоне работают такие популярные стандарты как Bluetooth, Wi-Fi и ZigBee. Основным его достоинством является высокая скорость передачи данных и малые габариты приёмопередатчиков. Примерное соотношение дальности связи и скорости передачи данных для различных беспроводных стандартов приведено на Рисунок 3 [100].

Фирменные ZigBee, 2,4 ГГц Bluetooth, 2,4ГГц WLAN, 2,4 ГГц

протоколы,

433/868 МГц

Рисунок 3 - Соотношение дальности связи и скорости передачи данных для различных беспроводных стандартов

Увеличенная дальность связи субгигагерцевого диапазона по сравнению с диапазоном 2,4 ГГц обусловлена несколькими факторами. В диапазонах 433 и 868 МГц можно использовать более узкую полосу приемника, что позволяет достигать значения чувствительности до -125 дБм, по сравнению -102 дБм у микросхем работающих на частоте 2,4 ГГц [97, 100]. Сужению полосы пропускания приемника препятствует долговременная нестабильность кварцевого резонатора, которая умножается на больший коэффициент для высокочастотного диапазона 2,4 ГГц. При прохождении через препятствия внутри зданий радиоволны субгигагерцевого диапазона ослабляются в меньшей степени, что особенно заметно в железобетонных зданиях. Даже на открытом пространстве затухание низкочастотного сигнала меньше, т.к. дальность распространения радиоволн прямо пропорциональна длине волны (обратно пропорциональна частоте сигнала) [26, 96, 100].

120.0

100

Расстояние, м

Рисунок 4 - Затухание на разных частотах График ослабления радиосигнала в зависимости от расстояния и частоты приведён Рисунок 4 [100].

Для устойчивой связи мощность радиосигнала должна быть не менее 10..20 дБ. Допустимое значение этого параметра может определяться типом модуляции, методов расширения спектра и наличием избыточного кодирования. В случае, когда между приемником и передатчиком располагаются какие-то препятствия, ослабление сигнала определяется типом и толщиной материала (см. Рисунок 5Рисунок 4) [25, 100].

Рисунок 5 - ослабление сигнала на частоте 900 МГц различными

препятствиями

Радиоволны субгигагерцевого диапазона характеризуются большей

дифракцией, то есть способностью огибать препятствия. Радиоволны

диапазона 2,4 ГГц распространяются по прямой линии и попадание

приемной антенны в зону радиотени может привести к нарушению связи.

Например, для модулей ХВее Pro 2,4 ГГц заявленная дальность связи в 3

км легко подтверждается экспериментом [96, 97, 99]. На практике она

может превышать заявленную цифру. Но на таком большом расстоянии

любое препятствие на пути прохождения сигнала (человек, дерево, столб,

машина) будет приводить к уменьшению количества принятых пакетов.

18

Диапазон частот практически не влияет на габариты прибора с точки зрения размеров и количества компонентов на печатной плате. Но размер антенны прямо пропорционален длине волны, поэтому субгигагерцевые системы имеют антенны большего размера. Длина антенны для диапазона 433 МГц составляет 17,3 см, для диапазона 868 МГц — 8,2 см. Для диапазона 433 МГц также существуют миниатюрные антенны, но их эффективность меньше, чем у полноразмерных. В отличие от 2,4 ГГц антенны 433 и 868 МГц могут работать с кабелем длиной в несколько метров. Затухание сигнала диапазона 2,4 ГГц в коаксиальном кабеле достаточно велико, поэтому на практике для данного диапазона вынос антенны на расстояние большее, чем несколько десятков сантиметров невозможен [100].

В диапазоне 2,4 ГГц работает большое количество потребительской электроники - Wi-Fi-роутеры, телефоны с Bluetooth и др. Особенностью данных источников помех является то, что они могут работать продолжительное время [100]. Диапазон 433 МГц также загружен многочисленными устройствами, однако все эти устройства работают непродолжительное время, следственно их влияние можно исключить путём применения специальных алгоритмов трансляции пакетов -необходимо проводить контроль доставки и повторные отправки сообщений, в случае их необходимости. Наиболее свободным относительно помех на текущий момент представляется диапазон 868МГц [100].

Для снижения тока потребления приборов существует несколько

путей решений. Одним из них является выбор маломощной элементной

базы [60, 62, 63]. В общем случае, чем выше рабочая частота системы, тем

больше потребление тока. Например, типовое потребление ZigBee-

трансивера составляет 20...40 мА в диапазоне 2,4 МГц, в то время как

трансиверы субгигагерцовых диапазонов имеют потребление в пределах

10...20 мА [64]. Это касается, в основном, активного режима работы

19

трансивера, т.к. в режиме сна параметры потребления не зависят от частотного диапазона. Для снижения энергопотребления необходимо, чтобы трансивер переходил из состояния сна в режим приёма или передачи за короткое время. У современных микросхем этот параметр достигает единиц микросекунд, что позволяет строить на них системы со скачкообразной перестройкой частоты даже в субгигагерцевых диапазонах.

Продолжительный срок работы от батарей обеспечивается периодическим переходом в режим сна устройства на время от долей секунд до десятков минут. В моменты сна обмен данными по эфиру не осуществляется. При необходимости поддерживать 100% готовность для установления соединения нужно, чтобы приемник постоянно находился в активном режиме. Лучшие пакетные трансиверы имеют потребление порядка единиц миллиампер в диапазонах 433 и 868 МГц. Минимальное потребление в активном режиме приема обеспечивают простейшие сверхрегенеративные приемники, однако они характеризуются низкими значениями чувствительности и избирательности. Например, радиомодуль Те1есоп1хоШ 8ТЕ-Ю(-868 потребляет 0,7 мА, а радиомодуль Ш118-433 всего лишь 70 мкА [58].

Таким образом, можно сделать заключение, что субгигагерцовый диапазон оптимален для малопотребляющих систем с низкими скоростями передачи данных и большим ресурсом. Недостатком диапазонов 433 и 868 МГц являются большие габариты антенны, которые будут определять габариты радиоприборов. Диапазон 2,4 ГГц позволяет передавать данные с большими скоростями, достигающими несколько мегабит в секунду. При этом, радиомодули диапазона 2,4 ГГц обладают малыми габаритами. Но приёмомпредатчики работающие на высоких частотах потребляют больше энергии, чем приёмопередатчики субгигагерцового диапазона. Кроме того, высокочастотный сигнал характеризуется плохой проходимостью сквозь препятствия и большим затуханием.

1.3 Анализ алгоритмов маршрутизации в беспроводных ИИС

Существует множество алгоритмов, для осуществления маршрутизации в беспроводных ИИС. В настоящее время рассматриваются три стратегии маршрутизации: беспетлевая, локализованная и однонаправленная [24, 67]. Для построения алгоритмов используются различные показатели качества маршрутизации: число ретрансляций между абонентской и базовой станциями, суммарные затраты мощность излучения для передачи сигнала от источника к получателю сообщения, стоимость оборудования, объем памяти в устройствах и т.д.

Столь большое внимание алгоритму функционирования уделяется потому, что именно от него зависит срок работы системы и качество передаваемых данных. На программный уровень возлагаются задачи установления соединения между узлами, обмена данными, построение таблиц маршрутизаций, выбор оптимального маршрута и многие другие. Все алгоритмы взаимодействия между узлами можно разделить на две группы: синхронные и асинхронные [67]. Разница между ними заключается в том, что в синхронных алгоритмах для того, чтобы передать данные, не нужно выполнять сложные операции, такие как захват среды, опрос соседних узлов на предмет их текущего состояния и другие. Для того чтобы передать данные, узлу достаточно получить пакет от базовой станции (запросная система работы), либо дождаться наступления какого-то события, к примеру, окончание промежутка времени. При использовании асинхронных алгоритмов, заранее неизвестно когда и какой узел будет передавать свои данные. В них используется схема передачи данных «по событию», т.е. беспроводной узел сам определяет, когда отправлять данные. Такая модель поведения характерна для самоорганизующихся сетей, в которых присутствует множество беспроводных узлов, которые, кроме отправки собственных данных, ретранслируют информацию, полученную от других датчиков.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тужилкин, Олег Владимирович, 2013 год

Список литературы

1. Новицкий П.В., Турчин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин, Изд. 5-е, перераб. и доп. Д., «Энергия», 1975.-576 с.

2. Новицкий П.В., Зоргаф И.А., Оценка погрешностей и результатов измерений. - JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. -248 с.

3. Бриллюэн Л., Наука и теория информации, Государственное издательство физико-математической литературы, Москва, 1959. -391 с.

4. Дшхунян В.Л., Электронная идентификация. Бесконтактные электронные идентификаторы и смарт-карты / В.Л. Дшхунян, В.Ф. Шаньгин, - М.: ООО «Издательство ACT»: Издательство «НТ Пресс», 2004, - 695 с.

5. Финкенцеллер К., RFID-технологии. Справочное пособие / К. Финкенцеллер; пер. с нем. Сойунханова Н.М. - М.: Додека XXI, 2010-496 с.

6. Сандип Л., RFID. Руководство по внедрению. Пер. с англ. - М.: Кулиц-Пресс, 2007, - 312 с.

7. Ван дер Зил А., Шум (источники, описание, измерение). Пер. с англ. Под ред. А.К.Нарышкина. М., «Сов. радио», 1973 - 228 с.

8. Гутников B.C., Интегральная электроника в измерительных устройствах. — Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980. — 248 с.

9. Гутников B.C., Фильтрация измерительных сигналов. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990 - 192 с.

Ю.Волков В.Л., Измерительные информационные системы. Учебное пособие для студентов технических специальностей дневной, вечерней и заочной формы обучения / АПИ НГТУ. Арзамас, 2008. -158 с.

П.Раннев Г.Г., Измерительные информационные системы: учебник для студ. Высш. учеб. заведений / Г.Г. Раннев. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 336 с.

12.Чичёв С.И., Калинин В.Ф., Глинкин Е.И., Информационно-измерительная система электросетевой компании. - М.: Издательский дом «Сектр», 2011 - 156 с.

13.Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. — 2-е изд, перераб. и доп. - М-: Радио и связь, 1982 - 624 с.

14.Горяинов В.Т., Журавлёв А.Г., Тихонов В.И., Статистическая радиотехника: Примры и задачи. Учеб. пособие для вузов / Под

ред. В.И. Тихонова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Сов. радио, 1980-544 с.

15.Харкевич A.A., Спектры и анализ. - М.: государственное издательство технико-теоретической литературы., 1952 - 192 с.

16.Жовинский А.Н., Жовинский В.Н., Инженерный экспресс анализ случайных процессов. - М.: Энергия, 1979 - 114 с.

17.Хармут X., Применение методов теории информации в физике: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 344 с.

18.Бендат Дж., Пирсод А., Измерение и анализ случайных процессов. Пер. с англ. - М.: Мир, 1971 - 408 с.

19.Ван Трис Г., Теория обнаружения, оценок и модуляции. Том I. Теория обнаружения, оценок и линейной модуляции. Нью-Йорк, 1968. Пер. с англ., под ред. проф. В.И. Тихонова. М., «Советское радио», 1972 - 744 с.

20.Макс Ж., Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях: В 2-х томах. Пер. с франц. - М.: Мир, 1983. - Т. 1. 312 с.

21.Мирский Г.Я., Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. Изд. 2-е переработ, и доп., М.: Энергия, 1972 -456 с.

22.Румшицкий JI.3., Элементы теории вероятностей. Издание второе, стереотипное, - М.: государственное издательство физико-математической литературы, 1963 - 156 с.

23.Сергиенко А.Б., Цифровая обработка сигналов. - СПб.: Питер, 2003 - 604 с.

24.Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной C.JL, Шахнович И.В., Широкополосные беспроводные сети передачи информации - М.: Техносфера, 2005 - 592 с.

25.Григорьев В.А., Лагутенко О.И., Распаев Ю.А., Сети и системы радиодоступа. - М.: Эко-Трендз, 2005. - 384 с.

26.Рембоский A.M., Ашимихин A.B., Козьмин В.А., Радиомониторинг: задачи, методы, средства / Под редакцией A.M.

27.Авдеев Б.Я., Антонюк Е.М., Долинов С.Н. и др. Адаптивные телеизмерительные системы. JL: Энергоиздат, 1981. - 248 с.

28.Авдеев Б.Я. Цифровые адаптивные информационно-измерительные системы/ Б. Я. Авдеев, В. В. Белоусов, И. Ю.

Брусаков и др.; Под ред. Б. Я. Авдеева, Е. А. Чернявского. СПб: Энергоатомиздат, 1997. - 368 с.

29.Владов М.П., Добров Д.И., Украинцев Д.И. Семейство цифровых систем контрольно измерительных «Агат». Часть 2 Сборник статей 1-й МНТК АО СП завод «Топаз» г. Кишинев, октябрь 2008г.

30.Кнорринг В.Г. Несколько штрихов к истории понятия «датчик» // Датчики и Системы, № 6, 2004, с. 2 - 4.

31.Гореликов Н.И., Домарацкий А.Н., Домарацкий С.Н. Интерфейсы для программируемых приборов в системмх автоматизации эксперимента .- М.: Наука, 1981.-262с.

32.Горелов Г. В. Нерегулярная дискретизация сигналов/ Г. В. Горелов. М.: Радио и связь, 1982. - 255 с.

33.Гусинский A.B. Информационно-измерительные системы: Учеб. пособие / A.M. Костерикин, В.А. Ворошень и др. Мн.: БГУИР, 2003 - 40 с.

34.Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник. СПб.: Питер. 2002. - 608 с.

35.Кашин Б.С., Саакян А.Д. Ортогональные ряды. М.: АФЦ. Гл. 7 «Введение в теорию всплесков». - С. 244-296.

36.Косткин М., Поздняков П.,.Попович А. Концепция информационно-управляющей системы космического аппарата // Электроника. Наука. Технология. Бизнес, 2008. №4 - с.86-90.

37. Куликовский Л.Ф., Мотов В.В. Теоретические основы информационных процессов: Учеб. пособие пособие для вузов по спец. «Автоматизации и механизация процессов обработки и выдачи информации». М.: Высшая школа, 1987-248с.

38.Назаров А. В., Козырев Г. И., Шитов И. В. Современная телеметрия в теории и на практике. Учебный курс.-СПб.: Наука и техника, 2007- 672с.

39.Науман Г., Майлинг В., Щербина А. Стандартные интерфейся для измерительной техники / Пер. с нем. М., 1982. - 304 с.

40.Агейкин Д.И., Костина Е.Н, Кузнецова H.H. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы. Изд. 2-е, перераб и доп. М., Машиностроение, 1965 - 928 с.

41.Адамов Ю.Ф., Сибагатуллин А.Г., Сомов O.A. Тенденции развития сенсорных систем и интеллектуальных датчиков // Датчики и Системы, №5, 2011, с. 58-59.

42.Акофф Р., Эмери Ф. О целеустремленных системах. - М.: Сов. Радио, 1974,-272 с.

43.Алейников А.Ф., Цапенко М.П. О классификации датчиков // Датчики и Системы, №5, 2000, с 2-3.

44.Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1994.

45.Бушев Е.Е., Залялиев Ф.В., Никишин A.A., Стучебников В.М. Развитие малогабаритных преобразователей давления в ПГ «МИДА» // Приборы, №3, 2011, с. 28-32.

46.Волков Е.А. Численные методы: Учеб пособие для ВУЗов. М.: Наука, 248 с.

47.Воробьев Д.Л. Высоконадежные промышленные системы датчиков теплоэнергетических параметров с аналоговым сигналом // Датчики и Системы, № 11, 2004, с. 47 - 49.

48.Беляев E.H., Чванов В.К., Черваков В.В., Математическое моделирование рабочего процесса жидкостных ракетных двигателей: Учебник./ Под ред. В.К.Чванова. - М.: Изд-во МАИ, 1999-228 с.

49.Архаров A.M., Кунис И.Д., Криогенные заправочные системы стартовых комплексов. Под ред. доктора технических наук, профессора Баринова В.И. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006 - 254 с.

5 О.Горбунов С.Ф. Цифровые вторичные преобразователи для ёмкостных датчиков давления / Автореферат канд. дисс., Пенза, 2010.

51.Горбунов С.Ф., Новиков В.Н., Цыпин В.Б. Малогабаритный цифровой емкостный датчик давления. / Информационно-измерительная техника : тр. ун-та. Межвуз. сб. науч. тр. / под ред. профессора Е.А. Ломтева. - Вып. 32. Изд-во ПТУ, 2008. - 180 е., с. 153-159.

52.ГОСТ Р ГСИ 8.673-2009 Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2010.

53.Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М., Катиков В.М. Микропроцессоры в радиотехнических системах / М.: Радио и связь, 1982. - 280 е., ил.

54.Гутников B.C. Тенденции развития электронных измерительных преобразователей для датчиков // Приборы и системы управления, №10, 1990, с. 32- 35.

55.Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1966.

56.Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения. М.: Наука, 1967.

57.Денисенко В.В. Возможности повышения точности путем многократных измерений // Датчики и Системы, № 6, 2009, с. 35 -38.

58.Тужилкин О.В., Чувыкин Б.В. Системы мониторинга на основе беспроводных сетей//Известия ЮФУ. Технические науки. — 2011. — №5(118).-С. 37-41.

59.Тужилкин О.В., Ульянин Н.С. Применение нейронных сетей для повышения метрологических характеристик датчиков при измерении динамических процессов//Датчики и системы. - 2012. -№9. -С.41 — 44.

60.Тужилкин О.В., Ульянин Н.С. Методы оценки эффективности работы беспроводной сенсорной сети// Известия ЮФУ. Технические науки. - 2012. - № 5. - С.28 - 32.

61.Тужилкин О.В., Дмитриенко А.Г., Блинов A.B., Исаков С.А., Новиков В.Н. Интеграция беспроводных датчиков в измерительную сеть// Датчики и системы. - 2012. - № 9. - С. 44 -46.

62.Тужилкин О.В., Чувыкин Б.В., Сидорова И.А. Метод повышения энергоэффетивности датчиковых беспроводных систем// Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. №3 - С.155 - 158.

63.Тужилкин О.В. Энергоэффективные алгоритмы в беспроводных сенсорных сетях//Проблемы автоматизации и управления в технических системах: Труды международной научно -технической конференции (Пенза, 20-23 октября 2009 г.)/Под ред. М.А. Щербакова. - Пенза: Изд-во ПТУ, 2009,- С.73-78.

64.Тужилкин О. В. Беспроводные сенсорные сети. Протоколы взаимодействия//Датчики и системы: сборник докладов XXVIII научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (30-31 марта 2009г.)./Под ред. Блинова A.B. - Пенза.:ОАО «НИИФИ», 2009,- С.92-99.

65.Тужилкин О.В., Чувыкин Б.В. Системы телекоммуникаций на основе беспроводных сетей распределенных объектов измерения// Проблемы автоматизации и управления в технических системах: Труды Международной науч.-техн. конф. (г.Пенза, 19-22 апреля 2011 г.): В 2-х т./Под ред д.т.н., проф. М.А.Щербакова. - Пенза: Изд-во ПТУ, 2011. - Т. 2. - С. 140 - 143.

137

66.Тужилкин О.В., Гуляев А.Н. Беспроводная система мониторинга грузоперевозок железнодорожным транспортом// Датчики и системы: Сборник докл. XXX межрегион, научно-практич. конф. молодых ученых и специалистов (30-31 марта 2011 г., Пенза)/Под ред. А.В.Блинова. - Пенза: ОАО «НИИФИ», 2011. - С. 259-260.

67.Тужилкин О.В. Беспроводные датчиковые сети. Ключевые термины и определения// Датчики и системы: Сборник докл. XXX межрегион. научно-практич. конф. молодых ученых и специалистов (30-31 марта 2011 г., Пенза)/Под ред. А.В.Блинова. — Пенза: ОАО «НИИФИ», 2011. - С.316-321.

68.Тужилкин О.В. Беспроводные самоорганизующиеся сети мониторинга распределённых объектов измерения// Устройства измерения, сбора и обработки сигналов в информационно-управляющих комплексах : Тезисы докладов 1-й Всероссийской научно-практической конференции (г. Ульяновск, 6-10 сентября 2011 г.). - Ульяновск: УлГТУ, 2011. - С.68-69

69.Тужилкин. О.В. Особенности МАС-протоколов для беспроводных сенсорных сетей //Тезисы докладов V Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий» (5-7 июня 2012 года). - Москва: «Радиотехника». -2012. - С. 201.

70.Тужилкин О.В., Новиков В.Н., Чувыкин Б.В.. Вычисление энергетического ресурса автономных измерительных модулей на основе беспроводной связи //Датчики и системы: методы, средства и технологии получения и обработки измерительной информации (Датчики и системы _ 2012): тр. Междунар. науч.-техн. конф. с элементами научной школы для молодых ученых (г. Пенза, 22-26 октября 2012 г.) / под ред. Е.А. Ломтева, А.Г. Дмитриенко.- Пенза: Изд-во ПГУ, 2012. - С. 138-139.

71.Тужилкин О.В., Новиков В.Н.. Чувыкин Б.В. Вычисление точностно-временных параметров автономных измерительных модулей на основе беспроводной связи // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. - 2012. - № 2. - С. 35.

72.Тужилкин О.В., Новиков В.Н., Чувыкин Б.В. Оценка энергетических характеристик пассивных радиодатчиков с учетом заданной погрешности //ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ VI Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных

технологий» 5-7 июня 2013 года ISBN 978-5-9221-1472-1,- Москва: «ФИЗМАТЛИТ».-2013. - С. 101.

73.Козлов А.И., Мартынов Д.Б., Пирогов A.B., Стучебников В.М. Повышение точности микроэлектронных преобразователей давления на основе структур КНС // Труды X международной научно-практической конференции «Энергоресурсосбережение. Диагностика - 2008», Димитровград, 2008, с. 159 - 168.

74.Козлов А.И., Пирогов A.B., Стучебников В.М. Моделирование тензопреобразователей давления на основе структур КНС. Одномембранные преобразователи // Датчики и Системы, № 1, 2008, с. 6- И.

75.Корнова Т. Л. HART-протокол и другие коммуникационные технологии, применяемые в России // Датчики и Системы, №6, 2004, с 41-48.

76.Ларионов В.А. Исследование шума в интеллектуальных датчиках давления // Датчики и Системы, №2, 2011, с. 33-36.

77.Ларионов В.А. Цифровая фильтрация шумов в интеллектуальных датчиках // Датчики и Системы, № 3, 2009, с. 12 - 15.

78.Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения неэлектрических величин: измерительные преобразователи. - Л., Энергоатомиздат, Лен. отд., 1983. - 320 с.

79.Мокров Е.А., Лебедев Д.В., Селифанова В.В. Емкостные датчики абсолютных давлений // Датчики и Системы, № 7, 2001, с. 23 - 25.

80.Мокров Е.А., Новиков В.Н., Чувыкин Б.В, Исаков С.А. Вопросы проектирования интеллектуальных измерительных систем в ракетно-космической технике // Интеллектуальные и многопроцессорные системы-2005. Материалы междунар. научной конференции. Т.1 - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. - с. 121 - 122.

81.Мокров Е.А., Новиков В.Н., Чувыкин Б.В, Исаков С.А. Интеллектуальные измерительные системы и системообразующие датчики PKT. Идеи, понятия, определения // Научно-техническая конференция приборостроительных организаций Роскосмоса «Информационно-управляющие и измерительные системы - 2007»: Материалы научно-технической конференции - г. Королев, Московской области, 2007 г.

82.Почивалин О.П., Пох A.B. Применение микроконтроллеров MSP430 в датчике разности давлений // Датчики и Системы, №11, 2003, с. 31-33.

83.Семенов Ю.П. Датчиковая аппаратура в ракетно-космической технике // Приборы и системы управления, 1990, № 10, с. 4.

84.Семенцов С.Г., Власов А.И. Влияние конечной разрядности в системах цифровой обработки // Датчики и Системы, № 6, 2009, с. 39-43.

85. Соколов JI.B., Школьников В.М. О техническом уровне современных интегральных датчиков давления для авиационных информационно-измерительных систем (ИИС) // Датчики и Системы, № 4, 2001, с. 26 - 29.

86.Справочник по электротехническим материалам. В 3-х т. Под ред. Ю.В. Корицкого и др. Т. 3. Изд. 2-е, перераб. Л., «Энергия», 1976. -896 е., ил.

87.Стецюра Г.Г. Сети интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств // Датчики и системы, №11, 2005, с. 69 - 77.

88.Тайманов P.P., Сапожникова К.В. Проблемы создания нового поколении интеллектуальных датчиков // Датчики и системы, №11, 2004, с. 50 - 58.

89.Токарев О.Д., Леонец В.А., Павлюк С.О., Чаус Л.М. Алгоритмический способ линеаризации характеристик датчиков // Датчики и Системы, №7, 2010, с. 6-9.

90.Трэнклер Х.-Р., Каноун О. Современное состояние сенсорной техники // Датчики и Системы, № 11, 2001, с. 53-61

91.Туз Ю.М. Структурные методы повышения точности измерительных устройств / К.: «Вища школа», 1976, - 256 с.

92.Финкелстайн Л. Наука об измерениях: анализ состояния и направлений развития // Датчики и Системы, 2010, №2, с. 53 - 58.

93.Финкелстайн Л. Через проектирование - к инновации // Датчики и Системы, № 2, 2001, с. 48 - 53.

94.Чувыкин Б.В., Балыкова А.Ю., Грачев А.Д. Паутина датчиков -новая концепция построения ТСО // Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. - Пенза: ИИЦ ПГУ, 2004. - С. 11-20.

95.Чувыкин Б.В., Катков А.Н., Грачев А.Д. Проблемы снижения энергопотребления в автономных интеллектуальных системах. // Информационно-измерительная техника, вып. 32

96.Сартаков А. «О выборе радиомодема для производственно-

технологических сетей сбора данных и дистанционного управления», Беспроводные технологии. 2007. № 1.

97.Крутов А., Эвьен Педер Мартин «Новые радиомодули Radiocrafts позволяют разрабатывать беспроводные устройства с высокой дальностью действия», Беспроводные технологии. 2007. № 1.

98.Варгузин В., «Радиосети для сбора данных от сенсоров, мониторинга и управления на основе стандарта IEEE 802.15.4», журнал «Мультимедиа», декабрь 2005.

99.Баскаков С., «Стандарт Zigbee и платформа Meshlogic: эффективность маршрутизации в режиме "многие к одному"», журнал «Первая миля» 2-3/2008.

100. Баскаков С., Оганов В., «Беспроводные сенсорные сети на базе платформы Meshlogic», журнал «Электронные компоненты», №8, 2006.

101. Sardini Е., Serpelloni М., Self-Powered Wireless Sensor for Air Temperature and Velocity Measurements With Energy Harvesting Capability, - IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, VOL. 60, NO. 5, MAY 2011

102. J. Polastre, Versatile Low Power Media Access for Wireless Sensor Network / J. Polastre J. Hill and D. Culler - ACM SenSys 2004, 2004.

103. Umberto Malesci, Measurement-based Analysis of the Interaction between Network Layers in TinyOS / Umberto Malesci , Samuel Madden, 2005.

104. W. Ye, J. Heidemann, Medium access control with coordinated adaptive sleeping for wireless sensor networks / W. Ye, J. Heidemann, D. Estrin- IEEE/ACM Trans. Netw.^o\. 12, no. 3, 2004.

105. T. van Dam, An adaptive energy-efficient MAC protocol for wireless sensor networks / T. van Dam, K. Langendoen - SenSys, 2003.

106. IEEE Computer Society, Part 15.4: wireless medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications for low-rate wireless

personal area networks(LR-WPANs) - 2003.

141

107. I. Rhee, DRAND: distributed randomized TDMA scheduling for wireless ad-hoc networks / I. Rhee, A.Warrier, J. Min, L. Xu -MobiHoc, 2006.

108. W. Ye, Ultra-low duty cycle MAC with scheduled channel polling / W. Ye, F. Silva, J. Heidemann - SenSys 2006, 2006.

109. I. Rhee, Z-MAC: a hybrid MAC for wireless sensor networks / I. Rhee, A. Warrier, M. Aia, J. Min - SenSys 2005, 2005.

110. G.-S. Ahn, Funneling-MAC: A localized, sink oriented MAC for boosting fidelity in sensor networks / G.-S. Ahn, E. Miluzzo, A. T. Campbell, S. G. Hong and F. Cuomo - SenSys 2006, 2006.