[发明专利]无线传感器网络转发器系统及方法

权利要求书

1.无线传感器网络转发器系统，主要由无线传感器网络和一对转发器模块两部分组成，其特征在于所述无线传感器网络能将接收到的无线传感器网络发送的数据信息进行透明处理，并把透明处理后的数据发送到无线传感器网络。无线转发器的初始化采用如下步骤：(1)当无线转发器初次启动后，首先处于无线静默状态；当现场操作人员按下初始化按钮后，无线转发器开始进行接力配对的操作；(2)无线转发器开始进行接力配对时，首先在低频频率上发出广播消息，把自己的ID号周期广播出去；(3)如果收到对方的广播消息，则记录对方ID号，不再接收其他广播消息，然后停止发送广播消息，开始周期发送请求建立消息，其中包含自身ID号和对方的ID号，请求建立接力配对；(4)如果收到对方发出的请求建立消息，并且其中包含自己的ID号，不再接收其他请求建立消息，停止发送广播消息，并且回复确认消息，其中包含对方的ID号，并且确认该配对；(5)如果收到确认消息，其中的ID号与自己相符，则确认该配对，停止发送请求建立消息。无线转发器工作流程采用如下步骤：(1)当无线转发器的无线通讯模块收到2.4GHz高频消息时，加入自身节点ID，然后向433MHz低频发送；(2)当接收到来自433MHz低频的通信时，验证其中的ID标识与配对节点的ID相符，然后向2.4GHz高频转发。中继器之间采用握手机制，保障通信的可靠。(1)周期地在433MHz低频频率上进行探测，探测使用维持通信消息；(2)如果收到对方发送的探测消息，则予以答复，答复用确认消息；(3)如果连续多次探测失败，即不能收到对方的答复，则判断连接失败，停止转发工作，并按某种方式发出报警提示，直到按下初始化按钮。(4)无线转发器在2.4G高频频率上定时探测，探测使用异常通信消息；如果发现能互相探测到，应当停止配对，转入报警提示，等待重新配对。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于所述系统中，支持多种网络通信的连接方式，其中包括：通过基于IEEE 802.15.4在2.4GHz无线射频通信，通过433MHz无线射频通信。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于所述系统中，转发器模块采用成对的转发器模块，任意两个转发器动态绑定机制。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于所述系统中，转发器模块包括无线通讯单元，处理器单元和能量供应单元。无线通讯单元与无线传感器网络中的终端节点、路由节点和基站节点之间进行通信，接收无线传感器网络中的数据信息和发送透明处理后的数据信息；处理器单元控制整个转发器模块的操作，透明处理接收的数据信息。

5.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于所述系统中，转发器模块设计了防破坏功能，可以在发现破坏行为时，具有状态报警机制。

6.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于所述系统中，转发器模块结构上微处理器与存储器、无线接收器相连接，转发器模块结构上电源与微处理器、存储器、无线接收器相连接。

7.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于所述系统中，采用软件/硬件两种看门狗技术，可以实现系统运行状态的自动监控，以及异常处理功能。

8.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于无线传感器网络转发器系统转发器模块是成对使用，当转发器模块1接收到来自于其附近的2.4G频率上的无线通信时，把该消息通过串口传给433MHz通信模块，使用穿透障碍比较强的433MHz频率发送给转发器模块2，再由转发器模块2转发到其附近的2.4GHz无线通信网络。反之亦然，当转发器模块2接收到来自其附近的2.4GHz无线消息，经由433Mhz穿透障碍后由转发器模块1转发给附近的2.4GHz无线通讯网络。

9.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于无线传感器网络转发器系统转发器模块之间采用握手机制，保障通信的可靠。

10.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于无线传感器网络转发器系统数据透明化处理是使无线传感器网络中接收到转发器系统转发数据的节点收到的数据信息与未通过转发器系统转发前的信息完全一致，即无线传感器网络转发器系统对整个无线传感器网络是透明的。

11.根据权利要求1所述的无线传感器网络转发器系统，其特征在于无线传感器网络转发器系统方法包括配置和执行任务代码、无线传感器网络数据接收、接收数据透明化处理、数据的远程传输和接收数据的接收与处理步骤。