[实用新型]一种低功耗无线传感器网络系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感器网络领域，具体涉及一种基于低频唤醒技术的对传感器网络节点进行主动唤醒的网络系统。 

背景技术

随着无线传感器网络技术的发展，传感器网络系统得到了广泛的应用。然后，由于传感器节点主要由电池供电，多数情况下，电池能量一旦用尽，这个传感器节点也就失去了作用，而电池的制造技术并没有突破性的发展，因此靠增加电池电量解决无线传感器网络系统的使用寿命问题是不现实的，因而无线传感器网络节点的功耗对无线传感器网络系统的发展具有重要意义，必须尽量降低节点的功耗。 

无线传感器网络是指由分布在特定区域内足够多的无线传感器节点构成的一种新型信息获取系统。每一个传感器节点配备有一种或多种传感器(例如温度传感器、湿度传感器、声音感应器、光照传感器、红外线感应器、磁感应器、震动传感器等)并且具有一定的运算处理能力。各个节点之间通过专用网络协议实现信息的交流、汇集和处理，并通过无线通信方式形成一个特殊的Ad-hoc网络，从而实现在特定区域内目标的探测、识别、定位与跟踪。 

但是现有的无线传感器网络系统多采用定时休眠唤醒方式，周期的唤醒无线传感器网络中的各个节点。这种方式虽在一定程度上降低了无线传感器网络系统的功耗，但对节点功耗的有效利用率仍然比较低。举例来说，周期定时唤醒方式的时钟误差会不断的积累，因此对时钟的精度要求很高且需要周期性的校准时钟，而校准时钟的操作需要通过与作为时钟基准的节点通信，这种通信操作浪费了一部分功耗。另外，在很多情况下，节点周期性唤醒后并不需要传输数据，这一操作同样浪费了一部分功耗。为此，寻求一种通过低频唤醒技术，实现无线传感器网络系统的极低功耗，是从事无线传感器网络系统应用研究的技术人员当前一个重要的课题方向和研究目标。 

发明内容

本实用新型目的在于提供一种低功耗无线传感器网络系统，其可解决无线传感器网络系统的使用寿命问题，实现系统低功耗，并且提高无线传感器网络系统的性能。 

[0006] 为了解决现有技术中的这些问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种低功耗无线传感器网络系统，所述网络系统中的网络节点包括无线传感器网络协调器模块与无线传感器从节点模块，所述无线传感器网络协调器模块包括第一无线控制通信单元、第一数据处理单元以及第一无线数据通信单元，第一无线通信控制单元控制发出低频唤醒信号，所述第一无线数据通信单元用于侦听低频唤醒确认信号，所述第一数据处理单元用于控制第一无线控制通信单元与第一无线数据通信单元，所述无线传感器从节点模块包括第二无线控制通信单元、第二数据处理单元以及第二无线数据通信单元，第二无线控制通信单元用于侦听低频唤醒信号频段，所述第二无线数据通信单元用于发送唤醒确认信号，所述第二数据处理单元用于控制第二无线控制通信单元与第二无线数据通信单元。

详细的技术方案是：一种低功耗无线传感器网络系统，所述网络系统中的网络节点包括无线传感器网络协调器模块与无线传感器从节点模块，所述无线传感器网络协调器模块包括第一无线控制通信单元、第一数据处理单元以及第一无线数据通信单元，第一无线通信控制单元控制发出低频唤醒信号，所述第一无线数据通信单元用于侦听低频唤醒确认信号，所述第一数据处理单元用于控制第一无线控制通信单元与第一无线数据通信单元，所述无线传感器从节点模块包括第二无线控制通信单元、第二数据处理单元以及第二无线数据通信单元，第二无线控制通信单元用于侦听低频唤醒信号频段，所述第二无线数据通信单元用于发送唤醒确认信号，所述第二数据处理单元用于控制第二无线控制通信单元与第二无线数据通信单元，所述无线传感器网络协调器模块采用电源供电，所述无线传感器从节点模块采用电池供电，所述用于低频唤醒的低频唤醒信号的工作频段为125KHz，所述低频唤醒确认信号的工作频段为2.4GHz，所述无线传感器从节点模块还包括用于存储设置信息的存储单元，所述存储单元与第二无线数据处理单元相连，所述存储单元可由第二数据处理单元访问控制。 

相比于现有技术中的解决方案，本实用新型优点是： 

本实用新型所描述的网络系统中的网络协调器模块发送低频唤醒信号至从节点模块，在目标节点需被唤醒时通过上述低频唤醒信号按需唤醒目标节点，更为有效地利用目标节点，使得节点功率的有效利用率大为提高，这也就在一定程度上延长了无线传感器网络系统的使用寿命，不但提高了无线传感器网络系统的性能，又体现了节能环保的理念。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述： 

图1为本发明的整体结构示意图。