[发明专利]唤醒无线传感器的方法、无线传感器及无线传感器系统有效

专利信息
申请号: 201210199060.1 申请日: 2012-06-15
公开(公告)号: CN102740427A 公开(公告)日: 2012-10-17
发明(设计)人: 张俊辉;刘琪;罗银生;邱航 申请(专利权)人: 无锡必创传感科技有限公司
主分类号: H04W52/02 分类号: H04W52/02;H04W76/04;H04W84/18
代理公司: 北京德琦知识产权代理有限公司 11018 代理人: 贺占平;王琦
地址: 214024 江苏省无*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 唤醒 无线 传感器 方法 系统
【说明书】:

技术领域

本申请涉及无线传感器技术,特别涉及一种唤醒无线传感器的方法、无线传感器及无线传感器系统。

背景技术

随着物联网技术的普及,为了远程监控设备的工作环境和运行状态,越来越多的设备上安装了无线传感器,监测区域内安装的多个无线传感器通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetwork)系统,每个无线传感器成为系统中的一个节点,称作无线传感器节点(sensor node),用以协作地感知、采集和处理监测区域中被感知设备的数据信息,并发送给外部集中收集无线传感器数据的接收装置,其中,接收装置可以是基站、路由器或者是其他能够处理无线传感器数据的终端设备。

由于无线传感器一般应用在环境较为恶劣或布线不便的场景,例如,应用于边境防入侵系统或石油管道,因而,常采用电池供电的方式。为了有效降低无线传感器的功耗、延长其工作时间,需要在无线传感器不采集数据或不向接收装置传输采集数据时,将其置于休眠状态,并在需要进行采集数据传输时被及时唤醒,从而减少功耗以延长工作时间。

图1为现有唤醒无线传感器的方法流程示意图。参见图1,该流程包括:

步骤101,接收装置按照预先设置的时间周期发送唤醒数据包;

本步骤中,接收装置周期性地向无线传感器系统中的无线传感器发送一个唤醒数据包,唤醒数据包中携带设置的用于无线传感器发送采集数据的时隙信息以及发送时长信息等。

唤醒数据包包括广播唤醒数据包以及单播数据包,其中,广播数据包用于唤醒无线传感器系统中的所有无线传感器,单播数据包用于唤醒无线传感器系统中特定的无线传感器。

时间周期可以根据实际需要进行确定。

实际应用中,接收装置与无线传感器一般采用工业、科学和医用(ISM,Industrial Scientific Medical)频段进行通信,该频段的频率范围为432~434MHz或2400~2485MHz。

步骤102,在预先设置的定时时间到时,无线传感器中的定时器唤醒无线传感器;

本步骤中,对于初次启动的无线传感器,预先设置的定时时间为零,即在无线传感器启动后,处于唤醒状态;

对于启动后的无线传感器,预先设置的定时时间为接收到唤醒数据包时开始计算的接收装置设置的时间周期,即在接收到唤醒数据包后,再经过接收装置设置的时间周期时间,重新唤醒该无线传感器。

步骤103,唤醒的无线传感器在接收到唤醒数据包后,监听是否有其它无线传感器在分配的时隙向接收装置发送采集数据包,如果没有,则向接收装置发送采集数据包,如果有,则进入休眠状态,等待下一次定时时间的唤醒。

本步骤中,唤醒的无线传感器如果接收到唤醒数据包,判断该唤醒数据包是否为广播唤醒数据包:

如果为广播唤醒数据包、且自身需要将采集数据包向接收装置发送,则获取广播唤醒数据包中的时隙信息,监听在广播唤醒数据包中包含的各时隙内,是否有其它无线传感器在向接收装置发送采集数据包,如果所有的时隙内都有无线传感器在向接收装置发送采集数据包,则进入休眠状态,等待下一次定时时间被唤醒;如果在一个或多个时隙内,没有无线传感器向接收装置发送采集数据包,则随机选取时隙,并在该选取的时隙中向接收装置发送采集数据包;

如果该唤醒数据包为单播唤醒数据包,则判断该单播数据包是否是发送给自身的,如果不是,则进入休眠状态,如果是,则监听是否有其它无线传感器在单播唤醒数据包中包含的各时隙内向接收装置发送采集数据包,如果所有的时隙内都有无线传感器在向接收装置发送采集数据包,则进入休眠状态,等待下一次定时时间被唤醒;如果在一个或多个时隙内,没有无线传感器向接收装置发送采集数据包,则随机选取时隙,并在该选取的时隙中向接收装置发送采集数据包。

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