[发明专利]无线云传感网通讯系统和装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感网和云计算技术领域，特别是涉及一种无线云传感网（CWSN，Cloud Wireless Sensor Network）通讯系统和装置与方法。

背景技术

无线传感网络（无线传感网）是以信息采集为主要目的的无线网络，无线传感网络中含有多个无线设备，这些无线设备通过无线通讯协议方法（或称无线通讯方法）将采集到的信息传到数据中心。

一般地，无线传感网络中，根据功能将无线传感网络中的无线设备分为三类：节点、中继器、基站和数据中心。节点以信息采集为主要目的，并将采集到的信息以无线方式发给基站。有时候节点需要通过多跳才能够将信息传到基站，因此无线传感网络中需要有无线设备做为中继器的功能。基站的主要目的是无线接收节点或中继的信息，并将信息以无线或有线的方式发给数据中心。节点，中继器，和基站的定义并不严格，例如节点可以带有中继器的功能，中继器或基站可以带有节点的功能。

基站将从节点接收到的信息传送与数据中心，数据中心一般以一个或多个计算机组成，其主要目的是提供数据储存和处理功能。数据中心也可以给无线传感网中的无线设备发射指令。

无线传感网的核心是无线传感网通讯方法，无线传感网通讯方法决定了无线传感网的信息传输能力及可靠性。

在现有的无线传感网中，无线传感网通讯方法是存储在无线设备里面的硬件里。在多数的无线传感网应用系统中，由于对无线设备体积、成本、效率等的要求，无线设备里的硬件的信号处理和存储功能有限，这限制了无线传感网通讯方法的发展，无法提供复杂的功能强大的通讯协议方法，因此现有无线传感网通讯协议方法普遍比较简单，限制了无线传感网的信息传输能力及可靠性。

即现有无线传感网中的无线设备（包括基站，中继器，节点）使用比较简单的通讯协议方法，这些通讯协议方法的性能，包括无线传输能力，计算能力，存储能力比较有限，现有无线传感网通讯协议方法是实现在无线设备里的硬件上的，因此现有无线传感网的信息传输能力和可靠性有限，而且由于其需要针对不同的设备进行不同的开发，导致开发难度大、效率低。

这个问题在无线传感网络中无线设备数量多的系统中尤其严重，这是因为当无线设备数量多时，信号干扰和信道堵塞等问题会相对严重，选择较优的通讯路径需要强大的计算和存储空间，而现有的无线传感网中的无线设备的无线传感网通讯方法往往达不到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线云传感网（CWSN）通讯系统和装置与方法，其大大提高无线传感网络的性能、成本低、效率高，具有很高的传输能力和可靠性。

为实现本发明目的而提供的一种无线云传感网通讯系统，包括多个无线设备，无线设备包括至少一个节点，至少一个中继器，至少一个基站或者至少一个数据中心，多个无线设备通过无线传感协议方法相互无线连通。

还包括通过以太网络与无线传感网的无线设备连接的云端服务器；

所述云端服务器，用于根据无线传感网的无线设备的请求，利用通讯路径存储表和接收信号强度表进行无线设备传输路径查找，并根据查找结果生成无线设备的通讯路径指令反馈给无线设备；

所述无线设备，用于通过以太网向云端服务器发出无线设备传输路径请求；并根据接收到的无线设备的通讯路径指令，进行信息传输。

较优地，所述云端服务器，包括表设置模块，表存储模块和路径指令处理模块，其中：

所述表设置模块，用于根据无线传感网中的无线设备，设置并生成通讯路径存储表和接收信号强度表；

所述表存储模块，用于存储通讯路径存储表和接收信号强度表数据；

所述路径指令处理模块，用于根据无线设备发送来的路径请求，生成无线设备的通讯路径指令并反馈给无线设备，由无线设备根据接收到的通讯路径指令进行无线传感网数据传输。

较优地，所述云端服务器，还包括路径优化模块，强度表更新模块，强度调整模块，其中：

所述路径优化模块，用于使用接收信号强度表通过最短路径方法进行通讯路径优化；

所述强度表更新模块，用于根据强度测试数据包的测试结果更新接收信号强度表中的数据，并根据接收信号强度表中的数据，重新计算无线设备的通讯路径，然后根据计算结果更新通讯路径存储表；

通讯路径维护模块，用于使用接收信号强度表和通讯路径存储表，根据无线设备的传输过程中的接收信号强度，进行通讯路径维护；

所述强度调整模块，用于使用接收信号强度表和通讯路径存储表，根据无线设备的传输过程中的接收信号强度，进行发射信号强度调整。