WPA和WPA2产生非常可观的认证时间和能耗开销，这主要是由于在握手过程中多个信息的交换所造成的；因此每次唤醒之后应避免重连/重认证，以达到较好的延时和电池寿命性能；相反地，加密对能耗影响非常小，这主要是得益于W1-Fi模块的硬件加密功能。
[0029]进一步地，所述系统模型中各基本操作在各关键功耗的影响，具体如下:
[0030](1)初始化连接:所有场景的初始化连接阶段都是一样的，通常，初始化/连接只在在网络建立期间的程序中执行一次，而不是日常能耗计算，我们假设这个过程每天发生一次，以汇报因任何原因与AP失去连接的可能性，初始化阶段持续时间和能耗根据所应用的安全方案和是否使用DHCP或静态IP地址分配而不同，我们采用静态IP分配的WPA2/AESPSK方法，测量了初始化过程的持续时间大约为3s，能耗大约为280mJ;初始化连接操作是一个消耗能量的过程，但是若避免频繁连接认证的话，其对整体电池寿命的影响是有限的；
[0031](2)保活信息:若W1-Fi传感器不需要延长的时间来发送或接收信息，那么保活信息用来保持与AP的通信和避免频繁的初始化/连接过程;不存在定义的非激活客户端与AP断开连接的标准时间，它是与实际应用相关的，在场景中采用一分钟的保活信息；
[0032](3)若W1-Fi传感器已经与AP足够频繁地通信，那么保活信息是非必须的，这样就可以使得在场景III中不会断开连接，对于前两个场景，我们使用空功能无数据MAC帧作为保活信息，以达到能量有效利用的目的;在IMb/s时，我们测量了发送数据帧之后，从唤醒到回到休眠状态的保活信息事件所持续的时间和能耗分别为10.72ms和809mJ;采用其相关的每分钟唤醒能耗的方案，观察了保活信息占场景I和II的每日能耗比重比较大;然而，即使是场景II，保活信息也比每小时进行一次初始化/连接要能量有效一些；
[0033](4)周期的数据发送一大多数常见的感知应用要求传感器节点周期性地唤醒、读取传感器数据、传输数据包和回到休眠状态;例如，一个室内温度传感器每五分钟发送其测量值到温控器，这个操作的功耗定义因素是唤醒的频率、数据包的大小和数据传输速率对于场景I，因为其是五分钟的周期，那么周期性的数据传输相应消耗较少的能量，但传输频率更小的场景III的能耗增加；
[0034](5)我们进行了多次测量以较好地理解采用UDP作为传输层协议时的数据传输速率和数据包大小对能耗的影响;我们清楚地观察到以较高的数据传输速率运行时的优势，对于场景I和III，当将数据传输速率从lMb/S提高到54Mb/s时，发送周期性的数据的能耗在日常能耗中所占的比例将大大减少，当以较高数据速率运行时，包数据的大小对电池寿命的影响较小，但是当以较低的数据速率运行时，包数据的大小对电池寿命的影响相当地明显，对于场景I，当其包数据大小从8B增加到512B时，周期性的数据传输的日常能耗从22 %增加到55%，对于同样的场景在54Mb/s速率时，周期性传输数据能耗所占的比例从9%轻微地增加到14% ;因此，在高速率之下发送或接收较小的包数据大小会产生比较有利的功耗，大多数传感器设备要求发送很少的位信息，然而，有IP/Web能力的W1-Fi传感器将要求处理较大的数据包大小，这是由于额外协议的开销所造成的；
[0035](6)事件触发的信息一我们期望事件触发信息偶尔发送一次，但是他们一般都是时延关键的高可靠的信息，例如，烟雾检测器产生火警信息，或运动检测器报告检测到的运动，为了能快速传输这些信息，可用W1-Fi的设备保持与AP的连接非常重要，以致它不需要再次消耗时间来初始化/连接，从能耗方面来说，事件触发信息非常类似于周期性数据发送，但是要求额外的重发以确保可靠性，对于事件触发的信息，由于其时延要求，我们在TCP的基础上选择UDP协议作为传输层协议，可靠性要求是根据应用通过冗余重发的方式来解决，事件触发信息由于其发生的频率小场景II和III，所以对日常能耗没有很大的影响，
[0036](7)指令信息一与保活信息和周期数据相比，指令信息是相对非频繁的，然而，对于传感器节点来说，以及时的方式接收指令信息是最消耗能量的任务之一，根据所要求的响应时间，传感器节点需要周期性地唤醒，以确认是否存在等他它们处理的指令信息，对于场景III的指令信息接收，我们采用前面提到的节能机制和10秒信标侦听周期，那么传感器节点每天消耗7-8焦耳的能量。
[0037]进一步地，所述干扰或可靠性包括吞吐量、数据包成功率和往返时间。
[0038]进一步地，所述通信距离是由多个因素共同决定的，即发射器的输出功率、天线增益、发送端和接收端之间的路径损耗和接收器的灵敏性;在这些因素当中，输出功率时受监管要求和发射器的功率限制；大多数W1-Fi收发机包括G2M5477运行时的输出功率接近lOOmW，这是欧洲的监管限制标准;路径损耗严重依赖物理环境;接收端的灵敏性被定义为要求接收一个成功的数据包的接收信号功率的最小阀值，它取决于收发机的功率、信号带宽和速据传输速率;这种依赖使得在数据传输速率和通信半径之间建立一种设计平衡:当以较低的通信速率运行时，接收端更加灵敏，因为这将导致更长的通信半径和更多的覆盖范围；无线传感器网络应用的覆盖要求取决于于网络的应用环境;对于商业/办公室环境，典型的骨干网包含多个路由器和AP，以为整栋建筑提供无线互联网接入;对于住宅环境，一般地，单个AP覆盖整个家庭;此外，AP的位置可能不一定是位于建筑的中央位置，因为这是由宽带调制解调器的位置所要求的；对于互联网接入，优化AP的部署位置非常重要，因为这样可以较高的传输速率提供良好的覆盖，也使得建筑的公共居住区域能够具有较高的吞吐量;然而，可用W1-Fi的传感器可能被部署在建筑物的地下室到楼顶的所有角落;但是由于传感器设备产生的流量负载较低，所以不需要高数据传输速率，这也反过来会帮助改善覆盖范围；如果需要扩大覆盖区域，则需要使用一个中继AP。
[0039]进一步地，采用上述方法推导的测量结果为:在高传输速率的情况下，发送/接收数据和数据包的大小对功耗的影响很小，另外一方面，在低传输速率的情况下，发送/接收能耗和数据包的大小的影响变得非常明显。重发对能耗有影响，这种影响对低速率传输更加明显，就安全而言，WPA2在安全和电池寿命时间方面取得了最好的一种平衡;研究显示可用W1-Fi的传感器的电池寿命严重依赖其运行的场景，特别地，是否要求及时接受指令信息在整个能耗过程中起非常重要的角色，因为这样的操作需要频繁地唤醒，其他的操作，如初始化/连接、周期性数据的发送、事件触发信息和连接保持的保活信息，对整体功耗影响较小，特别是当在高速率传输情况下使用时，一般来说，大多数真实场景中，电池的寿命都可达到数年之久;在正常的情况下，网内和网外的干扰不会影响传感器器件的可靠通信，为了确定可靠和低时延通信的可能瓶颈，我们研究了极端条件下网络的性能，只有在繁重的网内流量的情况下，AP成为一个瓶颈，并且明显影响时延和可靠性;通信半径和链路数据速率直接相关，正如预期的那样，低速率会导致较长的通信距离和较宽的覆盖区域，我们的实验结果显示在一座典型的住宅建筑中，一个IMb/s速率的AP，即使没有安装在最优的位置，也能全部覆盖所有可能的传感器位置，然而，运行在高速率的情况有利于实现低功耗，因此，数据速率的选择必须平衡通信半径和电池寿命，因此，对于处于AP通信半径范围内的传感器设备，推荐采用高速率传输数据。
[0040]本发明的优点在于:本发明的物联网中可用W1-Fi的传感器的节能方法为在对于AP通信半径范围内的传感器设备，采用高速率传输数据的方法，有效降低了传感器的功耗，延长了电池的寿命；
[0041]本发明的物联网中可用W1-Fi的传感器节能方法的推导方法，其首先分析典型的W1-Fi传感器网络结构中的系统模型，然后定义若干不同的场景，在各个场景中研究系统模型中各基本操作在功耗、干扰或可靠性和通信半径方面的影响，推导过程简单。
【附图说明】
[0042]图1为一种家用型可用W1-Fi的传感器网络结构。
[0043]图2为本发明使用的电池寿命方案数据分析图。
【具体实施方式】
[0044]如图1、图2所示，本发明公开了一种物联网中可用W1-Fi的传感器的节能方法，该方法为在对于AP通信半径范围内的传感器设备，采用高速率传输数据的方法。
[0045]本发明还公开了一种上述物联网中可用W1-Fi的传感器的节能方法的推导方法，首先分析典型的W1-Fi传感器网络结构中的系统模型，后定义若干不同的场景，在各个场景中研究系统模型中各基本操作在功耗、干扰或可靠性和通信半径方面的影响，具体如下(一)至(五)项。
[0046](一)典型的W1-Fi传感器网络结构，包含多个可用W1-Fi的传感器或执行器，这些传感器都与一个接入点相连，并且这些传感器都是通过这个接入点接入互联网；这些传感器应用的基本操作包括:
[0047](7)初始化连接:传感器开机之后，它自我验证和连接到一个预设的AP，并且获取IP地址；
[0048](8)保活信息:依赖于执行情况，如果某一段时间之内AP不能收到其某一台关联设备的信息，那么AP可能从其关联的客户端列表中移除这台设备，为了保持连接，设备必须周期