تاكنون روش‌هاي بسيار متنوعي به منظور كاهش مصرف انرژي گره‌هاي حسگر و در حالت كلي شبكه حسگر بي‌سيم به كار گرفته شده‌اند. در مواردي اين روش‌ها بر اساس اينكه در كدام يك از لايه‌هاي پشته پروتكل طراحي شده‌اند، طبقه‌بندي مي‌شوند.

براي مثال در (لانگندون 2008 ؛ دميركول و همكاران، 2006) مطالعات مروري جامعي بر پروتكل‌هاي كاهش مصرف انرژي در لايه MAC ، انجام گرفته است. همچنين روش‌هاي بسياري به كاهش ارتباطات در لايه شبكه پرداخته‌اند كه به آن‌ها پروتكل‌هاي مسيريابي اطلاق مي‌گردد. در(الكراكي و همكاران ، 2004؛ آكايا و يونيس ، 2005) مطالعات مروري جامعي بر پروتكل‌هاي مختلف مسيريابي و دسته‌بندي آن‌ها انجام گرفته است. اما بهترين و كامل‌ترين طبقه‌بندي در اين خصوص در(آناستازي و همكاران، 2008)، كليه روش‌ها را صرف‌نظر از لايه‌اي كه در آن كار مي‌كنند، به سه دسته طرح كلي تقسيم مي‌كند:
1- طرح‌هاي چرخة وظايف
2- طرح‌هاي داده‌گرا
3- طرح‌هاي مبتني بر قابليت تحرك

شکل1-1. طبقه‌بندي طرح‌هاي كاهش مصرف انرژي در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم
1-1-1. چرخة وظايف
طرح‌هاي مبتني بر چرخة وظايف عمدتاً بر زير‌سيستم شبكه‌اي تمركز دارند. بطور ايده‌آل، راديو بايد به محض اينكه ديگر داده‌اي براي ارسال يا دريافت وجود ندارد، خاموش شده و به محض اينكه بستة دادة جديدي شروع به آماده شدن كرد، فعال شود. بدين روش، گره‌ها بر اساس فعاليت شبكه، بين دوره‌هاي فعال و غيرفعال بطور متناوب در گذر هستند. به اين رفتار اصطلاحاً چرخة وظايف مي‌گويند. در واقع چرخه وظايف، كسري از زمان است كه گره‌ها در طي طول عمر خود فعال هستند. وقتي گره‌هاي حسگر يك عمل اشتراكي را انجام مي‌دهند، نياز به هماهنگي زمان‌هاي خواب و بيداري دارند. بنابراين همراه هر طرح چرخة ‌وظايف، يك الگوريتم زمان‌بندي خواب و بيداري وجود دارد. معمولاً اين الگوريتم يك الگوريتم توزيع شده بوده و مبتني بر آن است كه كدام يك از گره‌هاي حسگر تصميم بگيرند كه چه وقت از حالت فعال(بيدار) به غيرفعال(خواب) تغيير وضعيت پيدا كنند. اين الگوريتم به گره‌هاي همسايه امكان مي‌دهد تا در آنِ واحد فعال شوند. بنابراين مبادله بسته‌ها را حتي وقتي گره‌ها با چرخة وظايف پاييني كار مي‌كنند، امكان‌پذير مي‌سازد.
طرح‌هاي چرخة وظايف خود به دو طرح فرعي تقسيم مي‌شوند: كنترل توپولوژي و مديريت توان.
1-1-1-1. كنترل توپولوژي
كنترل توپولوژي ، انتخاب زير‌مجموعه كمينه‌اي از گره‌هاي شبكه است كه براي نگه داشتن اتصال بايد فعال باقي بمانند. بقية گره‌ها مي‌توانند به حالت خواب فرو رفته و انرژي خود را ذخيره كنند. به عبارت ديگر، كنترل توپولوژي، يافتن زير‌مجموعه بهينه‌اي از گره‌ها است كه اتصال را تضمين كند. در واقع ايدة اصلي آن استخراج افزونگي، به منظور افزايش طول عمر شبكه است. در بسياري از موارد، آرايش شبكة ‌حسگر بصورت تصادفي انجام مي‌شود. براي مثال، با پرتاب كردن تعداد زيادي از گره‌هاي حسگر از هواپيما. بنابراين، قراردادن گره‌هاي حسگر به تعداد بيش از حد لازم از جهت مواجهه با خرابي‌هاي احتمالي گره‌ها كه در هنگام قرارگيري گره‌ها يا بعد از آن ممكن است رخ دهد، كار عاقلانه‌اي است. در بسياري از موارد، قراردادن تعداد بيشتري از گره‌ها در همان ابتدا بسيار آسان‌تر از اضافه كردن گره‌هاي بيشتر بعد از قرار‌گيري است. بنابراين، آرايش افزونه، حتي وقتي گره‌ها بصورت دستي كار گذاشته مي‌شوند، كار عاقلانه‌اي است. از اين رو، پروتكل‌هاي كنترل توپولوژي، توپولوژي شبكه‌اي را بطور پويا با نيازهاي كاربرد انطباق مي‌دهند تا ضمن انجام عمليات شبكه‌اي، تعداد گره‌هاي فعال را كمينه كنند( و در نتيجه طول عمر شبكه را افزايش ‌دهند).
معيارهاي مختلفي براي تعيين گره‌هايي كه بايد فعال يا غير‌فعال شوند و زمان انجام آن وجود دارد. در اين خصوص، پروتكل‌هاي كنترل توپولوژي، به دو دسته تقسيم مي‌شوند. پروتكل‌هاي مكان‌گرا و پروتكل‌هاي اتصال‌گرا. پروتكل‌هاي مكان‌گرا، تعيين مي‌كنند كه براساس محل گر‌ه‌هاي حسگر كه دانسته فرض مي‌شود، كدام گره و چه وقت بايد روشن شود. پروتكل‌هاي اتصال‌گرا، بطور پويا گره‌هاي حسگر را فعال يا غير‌فعال مي‌سازند، به طوري كه اتصال شبكه‌اي يا پوشش حسگري بطوركامل برآورده شود.
1-1-1-2. مديرت توان
مديريت توان خود شامل دو مقولة وسيع است كه بر اساس لاية معماري شبكه كه در آن پياده‌سازي مي‌شود، دسته‌بندي مي‌شود. پروتكل‌هاي مديريت توان مي‌توانند به عنوان پروتكل‌هاي خواب و بيدار مستقل در بالاي پروتكلMAC (معمولا در لايه شبكه يا كاربرد) پياده‌سازي شوند يا دقيقاً با خود پروتكلMAC يكپارچه شوند. روش دوم بر اساس الگوي خاص خواب و بيداري استفاده شده در مديريت توان، امكان بهينه‌سازي توابع دستيابي رسانه را مي‌دهد. از سوي ديگر، پروتكل‌هاي خواب و بيداري مستقل از لايه MAC، امكان انعطاف‌پذيري بيشتري را مي‌دهند، زيرا مي‌توانند متناسب با نيازهاي كاربرد طراحي شوند و اصولاً با هر پروتكلMAC قابل استفاده هستند.
1-1-2. روش‌هاي داده‌گرا
طرح‌هاي چرخة وظايف، معمولاً به داده‌اي كه توسط گره‌هاي حسگر نمونه‌برداري مي‌شود بي‌توجه هستند. از‌اين‌رو، روش‌هاي داده‌گرا حتي مي‌توانند براي افزايش بيشتر بهره‌وري انرژي به‌كار روند. در واقع، حسگري داده به دو روش بر مصرف انرژي تاثير مي‌گذارد: كاهش نمونه‌هاي غير‌ضروري و اكتساب داده با بهره‌وري انرژي.
از آنجايي كه داده‌هاي نمونه‌برداري شده عموماً داراي همبستگي فضايي- زماني شديدي هستند، بنابراين، نيازي به ارسال اطلاعات افزونه(تكراري) به سينك وجود ندارد. نمونه‌هاي داده غيرضروري منجر به اتلاف بيهوده انرژي مي‌گردند. حتي اگر هزينة نمونه‌برداري قابل‌گذشت باشد، برقراري ارتباطات براي ارسال داده‌هاي تكراري باعث اتلاف انرژي مي‌گردد.
همچنين در مواردي، بسته به كاربرد ممكن است مصرف زير‌سيستم حسگري غير‌قابل گذشت باشد. بنابراين مصرف انرژي زير‌سيستم حسگري نيز لازم است، كاهش يابد.
1-1-2-1. كاهش ميزان داده
برخي از روش‌هاي داده‌گرا به منظوركاهش ميزان داده نمونه‌برداري شده همزمان با حفظ دقت حسگري در سطحي قابل قبول براي كاربرد مورد نظر، طراحي مي‌شوند. هدف همه اين روش‌ها، كاهش ميزان داده‌اي است كه بايد به گرة سينك ارسال شود. هرچند، اصول‌شان با هم متفاوت است. روش‌هاي كاهش داده خود به سه دسته تقسيم مي‌شوند:
الف. پردازش درون شبكه‌اي : به معني انجام اجتماع داده (محاسبه ميانگين مقادير) يا تركيب(فيوژن) داده‌ها در گره‌هاي مياني بين منبع تا سينك است. هزينة انرژي ارسال يك بيت واحد از اطلاعات، تقريباً با هزينه انرژي پردازش هزاران عمليات در يك گره حسگر معمولي برابر است. بنابراين، روش كاراي ديگر براي كاهش مصرف انرژي، كمينه كردن تعداد ارتباطات است. براي انجام اين كار، گره‌هاي مياني ممكن است چندين رويداد را در يك رويداد ادغام كرده و ميزان ارسال اطلاعات و اندازة كلي داده را براي ذخيره منابع سيستم كاهش دهند. ميزان كلي كاهش، عمدتاً، به مشخصات داده، نمايش‌هاي رويداد و كاربردها وابسته است. از‌آنجايي‌كه گره‌هاي حسگر ممكن است داده‌هاي افزونه زيادي را توليد كنند، بسته‌هاي مشابه از چندين گره مي‌توانند مجتمع شوند، به طوري‌كه تعداد ارسال‌ها كاهش يابند.
ب. فشرده‌سازي داده (كدينگ شبكه‌اي) : به منظور كاهش ميزان اطلاعات ارسالي توسط گره‌هاي منبع و بوسيله رمز‌گذاري اطلاعات در گره‌هاي توليد‌كننده داده و رمز‌گشايي اطلاعات در گره‌هاي سينك انجام مي‌شود. از آن جايي كه، روش پردازش درون‌شبكه‌اي در مواردي كه همة بسته‌هاي اصلي در گره‌هاي دريافت كننده مورد نياز هستند، نمي‌تواند به‌كار گرفته شود، بنابراين اخيراً روش كدينگ شبكه‌اي براي كاهش ترافيك كلي در شبكه‌ها معرفي شده است. ظرفيت چند‌پخشي ( كه به ‌عنوان نرخ بيشينه‌اي تعريف مي‌شود كه يك فرستنده مي‌تواند اطلاعات معمول را به مجموعه‌اي از گيرندگان ارسال كند) از طريق كدينگ شبكه‌اي قابل‌دستيابي است، در حالي‌كه از طريق مسيريابي در حالت كلي قابل دستيابي نمي‌باشد. ايده اصلي كدينگ شبكه‌اي، ايجاد امكان تركيب داده‌ها ( نظير عملگر XOR يا تركيب خطي) در گره‌هاي مياني شبكه(رله) است. رمز كردن بسته‌ها در گره‌هاي مياني و سپس ارسال بسته‌هاي رمز شده بجاي بسته‌هاي منفرد، ترافيك را بدون افزايش تاخير كاهش مي‌دهد. كدينگ شبكه‌اي مي‌تواند مصرف انرژي را از طريق كاهش ميزان ارسال داده، كاهش دهد.
ج. پيش‌بيني داده : به معني نگاه انتزاعي از پديده حس شده است. يعني مدلي كه سير تكاملي داده را توصيف كند. اين مدل، مي‌تواند مقادير حس شده توسط گره‌هاي حسگر را با كرآن‌هاي خطاي معين، پيش‌بيني كند. اين مدل هم در گره حسگر هم در سينك قرار مي‌گيرد. اگر دقت مورد نياز ارضا شود، پرس‌وجوهاي صادر شده توسط كاربران ممكن است از طريق مدل مذكور بدون نياز به اكتساب داده‌هاي دقيق از گره‌ها، در سينك مورد ارزيابي قرار گيرد. از سوي ديگر اگر اين مدل به اندازه كافي دقيق نباشد، يعني به بازيابي نمونه‌هاي حقيقي نياز باشد و يا لازم باشد كه مدل به‌روز‌رساني شود، ارتباطات آشكاري بين گره‌هاي حسگر و سينك مورد نياز خواهد بود. در كل، پيش‌بيني داده، تعداد اطلاعات ارسال شده توسط گره‌هاي منبع و در نتيجه مصرف انرژي مورد نياز براي برقراري ارتباطات را كاهش مي‌دهد. ويژگي‌هاي روش پيش‌بيني داده به روش ساخت مدل بستگي دارند. سه روش براي ساخت مدل وجود دارد: روش‌هاي توصيف تصادفي ، پيش‌بيني سري‌هاي زماني و روش‌هاي الگوريتميك .
1-1-3. روش‌هاي مبتني بر قابليت تحرك
در مواردي كه گره‌هاي حسگر متحرك هستند، قابليت تحرك مي‌تواند در نهايت به ‌عنوان ابزاري براي كاهش مصرف انرژي ( فراتر از طرح‌هاي چرخة وظايف و داده‌گرا) به كار رود. در شبكه‌ حسگر ايستا، بسته‌هايي كه از گره‌هاي حسگر مي‌آيند، معمولا يك مسير چند پرشي را تا سينك(ها) طي مي‌كنند. بنابراين، برخي از مسيرها ممكن است بيش از ساير مسيرها پر شوند و گره‌هاي نزديك‌تر به سينك بايد بسته‌هاي بيشتري را رله كنند. به طوري كه بيشتر مورد تخليه انرژي قرار مي‌گيرند(كه به آن اثر ‌قيفي مي‌گويند). اگر برخي از گره‌ها( احتمالا گره سينك) متحرك باشند، جريان ترافيك ممكن است تغيير يابد. اگر دستگاه‌هاي متحرك مسئول جمع‌آوري مستقيم داده از گره‌هاي ايستا باشند، گره‌هاي معمولي(ثابت) منتظر دستگاه متحرك و عبور پيغام‌هاي مسير از طريق آن مي‌مانند، به طوري كه برقراري ارتباط در نزديكي هر گره (مستقيماً يا حداكثر با پيمودن چند پرش) رخ مي‌دهد. در نتيجه، گره‌هاي معمولي در مصرف انرژي صرفه‌جويي مي‌كنند، زيرا طول مسير، ميزان درگيري و سربارهاي ارسال كاهش مي‌يابد.