2 传感器节点功耗计算
对人体生理参数进行采集，尤其在室外应用中，低功耗对于电池供电的传感器节点来说非常重要。以下应用参考文献[6]中的方法对本设计中的传感器节点的功耗进行计算。采用3.3 V直流电源供电，将一个1%精度的10 Ω电阻与CC2430EM串联，通过测量电阻两端的电压降来计算一个采样周期中各个时间段的电流。设采样周期T=10 s，CC2430射频输出功率设置为100%，图3为使用示波器TPS2024在传感器节点发送数据时获取的电阻两端电压变化波形图，水平方向2.50 ms/div，垂直方向100 mV/div。表1为活动期间的电流消耗。
一个采样周期T内低功耗模式时间(A段、G段，CC2430在PM2模式下)：
TPM2=T-Ton=10000 ms-20.45 ms=10 451.65 ms
低功耗模式下(CC2430在PM2模式下)电流消耗：
0.000 5 mA×10 451.65 ms=5.225 8 mA·ms
一个采样周期T内总电流消耗：
472.1 mA·ms+5.225 8 mA·ms)/(3 600 000 ms/h)=1.326×10-4 mAh/10 s
每小时消耗电流：1.326×10-4×360=0.047 74 mA
假设使用60 mAh的纽扣电池，则可以使用时间为：60 mAh/0.047 74 mA=1 256 h≈52 天
本文采用nesC语言设计了基于TinyOS的中心节点和传感器节点程序，实现了使用CSMA/CA协议的星型无线传感器网络，并以温湿度数据采集为例，设计了采用温湿度数字传感器SHT10的传感器节点。当采样周期为10 s、使用60 mAh电池供电时，传感器节点可持续工作52天。本设计能够满足无线、便携、低功耗地采集人体生理参数的需要。使用模块化编程语言nesC，提高了开发效率，便于扩展。本文介绍的研究和设计方法可在相关应用中使用。
2 传感器节点功耗计算
对人体生理参数进行采集，尤其在室外应用中，低功耗对于电池供电的传感器节点来说非常重要。以下应用参考文献[6]中的方法对本设计中的传感器节点的功耗进行计算。采用3.3 V直流电源供电，将一个1%精度的10 Ω电阻与CC2430EM串联，通过测量电阻两端的电压降来计算一个采样周期中各个时间段的电流。设采样周期T=10 s，CC2430射频输出功率设置为100%，图3为使用示波器TPS2024在传感器节点发送数据时获取的电阻两端电压变化波形图，水平方向2.50 ms/div，垂直方向100 mV/div。表1为活动期间的电流消耗。
一个采样周期T内低功耗模式时间(A段、G段，CC2430在PM2模式下)：
TPM2=T-Ton=10000 ms-20.45 ms=10 451.65 ms
低功耗模式下(CC2430在PM2模式下)电流消耗：
0.000 5 mA×10 451.65 ms=5.225 8 mA·ms
一个采样周期T内总电流消耗：
472.1 mA·ms+5.225 8 mA·ms)/(3 600 000 ms/h)=1.326×10-4 mAh/10 s
每小时消耗电流：1.326×10-4×360=0.047 74 mA
假设使用60 mAh的纽扣电池，则可以使用时间为：60 mAh/0.047 74 mA=1 256 h≈52 天
本文采用nesC语言设计了基于TinyOS的中心节点和传感器节点程序，实现了使用CSMA/CA协议的星型无线传感器网络，并以温湿度数据采集为例，设计了采用温湿度数字传感器SHT10的传感器节点。当采样周期为10 s、使用60 mAh电池供电时，传感器节点可持续工作52天。本设计能够满足无线、便携、低功耗地采集人体生理参数的需要。使用模块化编程语言nesC，提高了开发效率，便于扩展。本文介绍的研究和设计方法可在相关应用中使用。
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