[发明专利]无线传感器网络实现射频低功耗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器网络实现射频低功耗的方法。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)，是由部署在监测区域内的大量微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。其以低功耗、低成本、分布式和自组织的特点为我们带来了一场信息感知的变革。

各种能被传感器感知的物理参量(如温度、湿度、震动、加速度、二氧化碳浓度等)，以各种多媒体形式的数据(如video、image、audio等)，通过WSN节点的自组网，远程采集、传输至监控端。无线传感器网络作为物联网(Internet of Thing，IOT)的重要组成部分，目前在精准农业、林业监测、智能建筑、智能交通、智能家居等领域正逐渐展开应用。

其中，Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称。其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

在无线传感器网络中，功耗问题是最关键的技术难题之一。目前的低功耗技术，通常是在不通讯过程中对处理器降频，关闭时钟源，关闭外部硬件接口，关闭射频发射装置，但是在不通讯过程中一直要打开监听模块，监听是否有数据接收，当需要接收和传播数据时，再打开各个工作部件。换言之，目前的低功耗技术是通过控制硬件休眠达到低功耗，但是它们在进入休眠的时候，要一直打开监听模式，监听子节点有没有数据发送过来，并没有做到关闭监听模块，即并没有完全处于休眠状态。而且这样在传播数据的过程中容易造成数据丢包，发生数据传输不正确的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有射频技术功耗较高，以及传输过程中容易丢失数据的缺陷，提供一种能够最大程度地实现低功耗，并且不会对数据的传输造成影响的无线传感器网络射频技术。

为解决上述技术问题，本发明提供一种新的无线传感器网络实现射频低功耗的方法，所述方法包括以下步骤：

对无线传感器网络中预定节点设置预定休眠频率和休眠时间，

经过预定休眠时间后，唤醒预定节点，对通讯信道进行探测：

当发现发送队列中有数据要发送时，则发送数据；

当发现通讯信道中存在含有预定导引头的数据时，则先接收数据，接收完数据之后，再发送数据；

当未发现通讯信道中存在含有预定导引头的数据，而且未发现发送队列中有数据要发送时，则继续进入休眠状态。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发送数据时，先发送预定导引头，再发送有效数据。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发送预定导引头的时间持续到接收所述预定导引头的子节点唤醒之时。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发送预定导引头的时间持续到超过子节点的预定休眠时间。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点接收数据时，先接收预定导引头，再接收有效数据。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发现通讯信道中存在含有预定导引头的数据，且同时发现发送对列中有数据要发送时，则先接收数据，同时启动定时器，将发送队列中要发送的数据延迟预定时间后再发送。

进一步的，本发明涉及的另一个方面，提供了一种存储于处理器可读的存储媒介中的无线传感器网络实现射频低功耗的方法的计算机程序产品，所述无线传感器网络实现射频低功耗方法程序包括能使处理器执行以下操作的指令：

对无线传感器网络中预定节点设置预定休眠频率和休眠时间，

经过预定休眠时间后，唤醒预定节点，对通讯信道进行探测：

当发现发送队列中有数据要发送时，则发送数据；

当发现通讯信道中存在含有预定导引头的数据时，则先接收数据，接收完数据之后，再发送数据；

当未发现通讯信道中存在含有预定导引头的数据，而且未发现发送队列中有数据要发送时，则继续进入休眠状态。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发送数据时，先发送预定导引头，再发送有效数据。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发送预定导引头的时间持续到接收所述导引头的子节点唤醒之时。

进一步的，在不同实施方式中，其中节点发现通讯信道中存在含有预定导引头的数据，且同时发现发送对列中有数据要发送时，则先接收预定导引头，再接收有效数据，同时启动定时器，将发送队列中要发送的数据延迟预定时间后再发送。