無(wú)線自組網(wǎng)作為無(wú)中心、自組織分布式網(wǎng)絡(luò)，憑借靈活部署、抗毀性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)急通信、環(huán)境監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景中不可或缺。但實(shí)際應(yīng)用中，其能源效率管理存在諸多難題，根源復(fù)雜且相互疊加，嚴(yán)重制約網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，尤其在低功耗場(chǎng)景中，能源供給與需求的矛盾更為突出，成為規(guī)?；占暗暮诵钠款i。

一、無(wú)線自組網(wǎng)能源效率管理問(wèn)題

無(wú)線自組網(wǎng)能源效率低下，核心源于節(jié)點(diǎn)資源約束、動(dòng)態(tài)拓?fù)涮匦约皡f(xié)議設(shè)計(jì)缺陷，最終導(dǎo)致能源消耗不均、利用率低，大幅縮短網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。

節(jié)點(diǎn)能源供需失衡問(wèn)題顯著。多數(shù)節(jié)點(diǎn)依賴電池供電，儲(chǔ)備有限且難以補(bǔ)給，而路由轉(zhuǎn)發(fā)、拓?fù)涓碌炔僮餍璩掷m(xù)耗能，節(jié)點(diǎn)能耗差異懸殊。核心轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)多跳數(shù)據(jù)接力任務(wù)，能耗遠(yuǎn)超普通節(jié)點(diǎn)，易率先耗盡能源，引發(fā)局部鏈路斷裂，倒逼網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，形成“能耗過(guò)載—鏈路中斷—拓?fù)渲貥?gòu)—能耗激增”的惡性循環(huán)。

協(xié)議設(shè)計(jì)未適配低能耗需求，造成能源浪費(fèi)?，F(xiàn)有路由協(xié)議優(yōu)先保障連通性與實(shí)時(shí)性，忽視能耗優(yōu)化，如主動(dòng)式協(xié)議周期性廣播控制報(bào)文，產(chǎn)生大量冗余開(kāi)銷；MAC協(xié)議信道沖突規(guī)避機(jī)制不完善，節(jié)點(diǎn)常盲目監(jiān)聽(tīng)待機(jī)，重傳機(jī)制不合理進(jìn)一步加劇浪費(fèi)。此外，拓?fù)淇刂扑惴ㄈ狈δ芎母兄?，?jié)點(diǎn)發(fā)射功率固定，無(wú)法按需自適應(yīng)調(diào)整，造成冗余耗能。

能源調(diào)度與負(fù)載分配不合理，放大效率問(wèn)題。去中心化架構(gòu)導(dǎo)致無(wú)中心節(jié)點(diǎn)統(tǒng)籌調(diào)度，節(jié)點(diǎn)平等競(jìng)爭(zhēng)資源，易出現(xiàn)局部過(guò)載耗能過(guò)快、部分節(jié)點(diǎn)能源閑置的失衡局面。同時(shí)，能耗與性能平衡機(jī)制缺失，保障實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)需犧牲能耗，追求低能耗則降低鏈路穩(wěn)定性，形成“能耗高續(xù)航短、能耗低性能差”的兩難困境。

二、解決方案

針對(duì)上述問(wèn)題，需立足節(jié)點(diǎn)資源約束與動(dòng)態(tài)拓?fù)涮匦?，從能耗管控、協(xié)議優(yōu)化、智能調(diào)度三方面協(xié)同施策，構(gòu)建低耗適配、性能均衡的能源管理體系，兼顧通信穩(wěn)定與續(xù)航時(shí)長(zhǎng)。

優(yōu)化節(jié)點(diǎn)能耗分配，緩解供需失衡。采用差異化管控策略，優(yōu)先保障核心轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)能源供給，通過(guò)電量監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)權(quán)重。引入動(dòng)態(tài)功率調(diào)整技術(shù)，節(jié)點(diǎn)根據(jù)鏈路距離、數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)自適應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)射功率；部署休眠喚醒機(jī)制，空閑節(jié)點(diǎn)進(jìn)入低功耗模式，核心節(jié)點(diǎn)完成任務(wù)后短暫休眠，搭配冗余節(jié)點(diǎn)備份，避免單一節(jié)點(diǎn)過(guò)度損耗。

升級(jí)協(xié)議與算法，強(qiáng)化低能耗適配。路由協(xié)議融入能耗權(quán)重，優(yōu)先選擇低耗鏈路與節(jié)點(diǎn)，優(yōu)化控制報(bào)文發(fā)送周期，降低無(wú)效開(kāi)銷；改進(jìn)MAC協(xié)議，引入智能監(jiān)聽(tīng)與自適應(yīng)重傳機(jī)制，減少盲目等待和無(wú)效耗能。優(yōu)化拓?fù)淇刂扑惴?，結(jié)合節(jié)點(diǎn)分布動(dòng)態(tài)調(diào)整拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在保障連通性的同時(shí)最小化能耗。

構(gòu)建智能調(diào)度機(jī)制，平衡能耗與性能。建立分布式能源感知體系，節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)交互能耗狀態(tài)，動(dòng)態(tài)均衡負(fù)載分配，避免局部過(guò)載。搭建場(chǎng)景化平衡模型，野外監(jiān)測(cè)場(chǎng)景優(yōu)先低能耗，實(shí)時(shí)通信場(chǎng)景適度提升性能，破解兩難困境，適配多元應(yīng)用需求。