Trong ba thành phần nêu trên trong một nút Sensor, phần truyền thông số liệu tiêu thụ năng lợng nhiều nhất, bao gồm cả phát và thu số liệu. Đặc điểm truyền thông trong mạng Sensor là phạm vi ngắn và công suất bức xạ thấp (~ 0 dbm), chi phí năng lợng cho việc phát và thu là gần nh nhau. Trong mạch thu phát, các bộ trộn, các bộ tổng hợp tần số, các bộ dao động điều khiển bằng điện áp, các vòng khoá pha (PLL) và các bộ khuếch đại công suất tiêu thụ công suất đáng kể. Điều quan trọng là tính toán này không chỉ quan tâm đến công suất tích cực mà còn xem xét đến tiêu thụ công suất khởi phát trong mạch thu phát. Thời gian khởi phát lên tới hàng trăm micro giây làm công suất khởi phát trở lên đáng kể. Giá trị cao của thời gian khởi phát đợc cho là do thời gian khoá của vòng khoá pha (PLL). Khi kích cỡ gói tin truyền giảm nhỏ thì công suất khởi phát sẽ chiểm u thế so với công suất tích cực. Kết quả là việc chuyển trạng thái (thu, phát) giữa ON va OFF không hiệu quả vì sẽ tiêu thụ một khối lợng điện năng lớn mỗi lần chuyển trạng thái về ON.
Công suất vô tuyến tiêu thụ đợc tính nh sau:
Pc = NT [ PT ( Ton + Tst ) + Pout ( Ton )] + NR [ PR (Ron + Rst ) ]
Trong đó, PT/R là công suất tiêu thụ bởi bộ phát/bộ thu; Pout là công suất đầu ra của bộ phát; T/Ron là khoảng thời gian phát/thu trạng thái ON; T/Rst là khoảng thời gian khởi phát tại mạch phát/thu; NT/R là số lần mạch phát/thu chuyển mạch sang ON trong một
đơn vị thời gian, phụ thuộc vào nhiệm vụ và phơng thức điều khiển truy nhập môi tr- ờng. Ton có thể viết lại bằng L/R , trong đó, L là kích thớc gói, R là tốc độ số liệu.
Với tiến bộ kỹ thuật hiện nay, các bộ thu phát vô tuyến thờng có PT và PR khoảng 20 dbm và Pout gần 0 dbm. Giá trị mục tiêu của Pc khoảng –20 dbm.
2.2.3. Năng lợng cho xử lý
Năng lợng tiêu thụ cho xử lý số liệu nhỏ hơn nhiều so với năng lợng dành cho truyền thông số liệu. Do ảnh hởng của fading và do sự suy giảm đờng truyền theo luỹ thừa bậc bốn nên công suất tiêu thụ của bộ thu phát lớn khi khoảng cách truyền thông tăng. Trong khi đó, bộ xử lý thờng không phức tạp và tốc độ không cao nên tiêu thụ công suất nhỏ.
Một nút Sensor phải có khả năng tính toán và tơng tác với môi trờng xung quanh. Giới hạn về chi phí và kích thớc dẫn đến sự lựa chọn công nghệ bán dẫn oxit kim loại (CMOS) cho bộ vi xử lý. Tuy nhiên, công nghệ này lại bị hạn chế về hiệu quả năng l- ợng.
Ngoài ra, trong nút Sensor còn có các mạch mã hoá và giải mã, các mạch tích hợp các ứng dụng đặc biệt. Khi thiết kế các giao thức và thuật toán cho mạng, phải tính toán các ảnh hởng đến công suất tiêu thụ của các thành phần này.
2.3. Các giải pháp tiết kiệm năng lợng