[发明专利]冗余连接的无线传感器连网方法

说明书

相关申请

本申请涉及与此同一日期提交的美国专利申请No.-------，名为REDUNDANTLY CONNECTED WIRELESS SENSOR NETWORKING METHODS(律师文件号1100.1341102)，其公开合并在此作为参考。

技术领域

本发明涉及无线网络领域。更具体地，本发明涉及将传感器节点冗余连接到基站的方法。

背景技术

无线通信系统被考虑用在更广泛的应用中，包括传感器网络和来自第一地点的信息被路由到基本节点的其它网络。需要对这种系统的新的且可靠的配置。

发明内容

本发明在几个示意实施例中提供了用于操作包括冗余通信的无线网络的方法和设备。一个说明性的方法实施例使用冗余连接的节点，并且提供若干寻址方法。一些这样的实施例包括使用成组寻址以及初级和次级冗余连接。

另一个说明性的实施例利用与非冗余网络相关联的冗余网络，非冗余网络例如是所讨论的Zigbee协议网络。一些实施例包括作为数据中继节点操作的设备和作为数据发送节点操作的设备，其中这些设备特别适于实现它们各自的功能。

附图说明

图1说明具有基站、若干基础节点、和若干叶子节点的示例无线网络；

图2示出发送数据的说明性方法；

图3示出增加新设备到网络的说明性方法；

图4A-4F示出若干冗余通信方法；

图5说明添加新设备到网络的方法；

图6说明用于接收和重发数据的基础节点操作；

图7说明用于接收方法的分层过滤操作；和

图8说明在节点丢失初级通信关联后将节点与网络重新关联的方法。

具体实施方式

应当参考附图来阅读随后详细的描述。这些附图不一定是按比例的，而是描述了说明性实施例，并且不试图限制本发明的范围。

如这里所使用的，术语“关联”以其更通用的意思来使用，如指明两个或更多的设备变为彼此知晓且采取了步骤去通过识别彼此为“关联的”设备来建立用于彼此通信的协议。除非专门提到，术语“关联”不限于由Zigbee或其它通信协议叙述的专门方法。

图1说明具有基站(B)、若干基础节点(I)、和若干叶子节点(L)的示例无线网络。如果不是所有，那么大部分的图1中所示的通信耦合旨在指明无线通信。该网络包括与多个基础节点(I节点)通信地耦合的基本节点10。一些I节点12、20、22直接与基本节点10通信，同时其它I节点14、16、18通过多个跳发送数据以到达基本节点10。I节点通信地耦合到多个叶子节点(L节点)。

说明性实施例示出L节点冗余地连接到I节点。其它网络，例如Zigbee协议之下的网络或根据IEEE802.15.4的另外网络不要求冗余连接。

如果图1中所示的网络被放置为传感器网络，例如，一些或所有的L节点可以是电池供电的设备，有时被称为能量受限的设备(ECD)。ECD可以具有多个模式，包括低功率睡眠模式和苏醒模式。在睡眠时，ECD不与其余的网络通信。在苏醒时，ECD能够发送并经常接收消息。

L节点可以被定义为功能简化的设备(RFD)，至少因为一些L节点不总是能用于以与I节点相同的方式完全通信，并且因此可能不具有与I节点相同的用于数据跳目的的编程级别。但是，如这里所使用的，术语RFD和全功能设备(FFD)用来指Zigbee或其它非冗余网络，而L节点和I节点是指为冗余网络配置的设备。一些I节点将进一步被配置为允许它们在与RFD通信时或在通过跳序列中继由RFD生成的数据时作为FFD操作，并且在与L节点通信时或在中继由L节点生成的数据时作为I节点。

另一组术语可以将叶子节点当作数据发送节点的例子，而基础节点是数据中继节点。同样，RFD可以是数据发送节点，并且FFD可以是数据中继节点。该术语可用于指明数据发送节点是发起数据的节点，尽管数据发送节点可以执行接收和重发寻址到其它设备的数据的任务。数据中继节点可以接收和重发数据，同时在期望时还发起数据。数据发送节点还可以接收被寻址到它们的数据，例如包括确认、寻址或调度信息等。

在一些实施例中，数据发送节点可以是提供从另一个网络层对一个网络层访问的节点。例如，数据发送节点可以接收在不同网络中收集的数据并在图1所示的网络中发送数据。例如在无线系统改型为具有较旧的本地传感器网络的现有设施的情况下，这可以是有用的，其中数据发送节点用于将数据从旧网络移动到新网络。