Các nghiên cứu đều chỉ ra rằng mức năng lượng tiêu thụ trong truyền thông chiếm phần lớn trên tổng năng lượng tiêu thụ của nút cảm biến, nên các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho mạng là nỗ lực cải thiện giao thức định tuyến và hạn chế việc truyền thông giữa các nút để tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, để đảm bảo mục
tiêu ứng dụng của mạng cảm biến, hoạt động truyền thông giữa các nút phải xảy ra thường xuyên. Do đó, các nghiên cứu phần nhiều hướng đến phát triển, cải tiến các giao thức truyền thông, định tuyến, các thuật toán tối ưu hóa trong truyền thông mạng để hạn chế việc truyền thông của các nút, hạn chế số lần truyền thông, tối ưu hóa đường truyền, ... nhằm mục tiêu giảm thiểu năng lượng trong truyền thông. Trong một nghiên cứu của A. El-Hoiydi và các cộng sự về một số giao thức tiêu thụ năng lượng thấp [41], năng lượng tiêu thụ của truyền thông trong các giao thức thường được xem xét và phân bổ theo công suất tiêu thụ ở trạng thái chờ truyền thông, công suất tiêu thụ khi nhận, công suất tiêu thụ khi truyền. Năng lượng tiêu thụ tổng sẽ phụ thuộc vào các khoảng thời gian xảy ra các hoạt động tiêu thụ năng lượng đó như thời gian chuyển từ trạng thái chờ sang trạng thái truyền hoặc nhận dữ liệu, thời gian để đóng gói dữ liệu chuẩn bị cho việc truyền thông và khoảng thời gian thực hiện truyền thông, … Công suất tiêu thụ khi truyền thông bản tin của một giao thức lý tưởng được tính theo công thức 1.5.
(1.5)
Trong đó:
: công suất tiêu thụ lí tưởng (W)
: công suất tiêu thụ ở trạng thái chờ truyền thông (W) : công suất tiêu thụ khi nhận (W)
: công suất tiêu thụ khi truyền (W)
: thời gian để chuyển từ trạng thái chờ sang trạng thái nhận hoặc truyền tín hiệu (s)
: thời gian để đóng gói dữ liệu (s) : thời gian để kiểm soát gói tin (s)
: thời gian để xử lí yêu cầu chuyển đổi trạng thái giữa thu và phát (s) : khoảng thời gian truyền thông (s).
Các tác giả đã phát triển, mô hình hóa các mức tiêu thụ năng lượng trong các hoạt động truyền thông và đưa ra các công thức tính công suất tiêu thụ trung bình của giao thức WiseMAC (Wireless Sensor MAC), giao thức PTIP (Periodic Terminal Initiated Polling) và giao thức PSM (Power Save Mode) được lần lượt chỉ ra trong các biểu thức 1.6, 1.7 và 1.8.
(1.6)
(1.7)
(1.8)
Các nghiên cứu khác xung quanh vấn đề các giao thức truyền thông cho mạng cảm biến không dây vừa có mục tiêu truyền thông hiệu quả, vừa có mục đích tiết kiệm năng lượng trong quá trình trao đổi thông tin của mạng. Giao thức kiểm soát đa truy cập (MAC_Media Access Control) đã góp phần giảm thiểu năng lượng cho mạng cảm biến đáng kể [42]. Giao thức sử dụng kỹ thuật lấy mẫu trường mở đầu khung dữ liệu. Mỗi gói tin được đóng gói ở nút phát có trường mở đầu với mục đích đánh thức nút nhận. Giả sử các nút đang trong trạng thái ngủ và năng lượng tiêu thụ
một lượng rất nhỏ, trường mở đầu này sẽ đảm bảo rằng nút nhận sẽ được đánh thức khi phần đầu của khung dữ liệu này được gửi tới nó. Như vậy các nút thay vì thức để nghe thông tin thì sẽ ngủ và đợi cho đến khi có gói tin đến mới thức dậy để làm việc, kỹ thuật này cung cấp một phương phức làm việc tiết kiệm năng lượng cho