[发明专利]一种基于报送数据特点的ZigBee数据封装解析方法

说明书

本发明涉及无线传感器网络技术，其公开了一种基于报送数据特点的ZigBee数据封装解析方法，解决传统ZigBee数据封装解析技术对所有数据都进行APS帧数据封装，出现大量冗余信息，发送这些冗余信息浪费终端节点电池能量的问题。本发明的方案可概括为：在进行应用帧数据封装，在封装中保存本次封装的数据类型；在进入APS数据帧数据封装之前，先分析应用帧数据类型，如果为连续上报状态，则不进行APS帧数据封装，直接进行NWK帧数据封装，且在NWK帧数据封装中保持NWK帧序列号不变；在进行NWK帧数据解析时，如果NWK帧序列号没有变化，则将其NWK帧载荷直接发送给应用层进行应用帧解析。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络技术，具体涉及一种基于报送数据特点的ZigBee数据封装解析方法。

背景技术

近20年来，随着物联网技术及应用的蓬勃发展，作为物联网感知层的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，简称WSN)重要性日益凸显，在国际上备受关注。麻省理工学院《技术评论》就将传感器网络评为“深远影响人类21世纪生活的十大新兴技术之首”；国内权威专家也提出“物联天下，感知先行”的理念。无线传感器网络能够获取物理量、化学量、生物量等客观信息，广泛应用于国防军事、工业控制、农业生产、城市管理、生物医疗、环境检测等领域，应用市场容量大，前景广阔。

在无线传感器网络应用中，无线传感器终端节点经常需要散落在野外，节点之间组成自组网，节点选择持续供电或经常换电池的方式不现实；即使在智能家居应用中，无线传感器网络终端节点基本部署在室内的情况下，由于节点众多且部署位置各有不同，通过持续供电或经常换电池也不太现实。因此对于电池供电的无线传感器终端节点，低功耗技术是其关键技术之一。

由于无线感器终端节点处于数据发送状态时电流消耗一般在30～50mA，而关闭射频模块仅仅维持传感器终端的检测功能则电流消耗可以控制在10uA以内，前者是后者的数千倍。因此无线传感器终端节点采用一种休眠机制：大多数时间无线传感器终端节点处于休眠状态，即射频模块关机而传感器检测电路值守；只有在感知状态变化或者设定休眠时间到的情况下才唤醒射频模块(即开启射频模块)。射频模块唤醒后，将无线传感器终端节点状态信息发送给协调器或路由器，然后立即再次进入休眠状态。因此，无线传感器终端节点待发送数据包的大小直接决定了单次发送时间长短，也决定了单次发送功耗。

现有的ZigBee数据封装解析技术中，不关心无线传感器终端节点上报信息的特点，对上报的所有数据都进行APS帧数据封装，其封装解析流程如图1所示；而在实际应用中，传感器正常工作时只上报传感器状态信息，这类数据在APS帧数据封装中除了APS计数器不同，其余完全相同，出现了大量冗余。这些冗余信息的发送白白消耗了无线传感器终端节点的电池能量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于报送数据特点的ZigBee数据封装解析方法，解决传统ZigBee数据封装解析技术对所有数据都进行APS帧数据封装，出现大量冗余信息，发送这些冗余信息浪费终端节点电池能量的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于报送数据特点的ZigBee数据封装解析方法,包括以下步骤：

a.无线传感器终端节点发送数据的封装处理流程,包括步骤a1-a2：

a1.首先进行应用帧数据封装，在封装中保存本次封装的数据类型；

a2.在进入APS数据帧数据封装之前，先分析应用帧数据类型，如果根据应用帧数据类型判断结果为连续上报传感器状态，则不进行APS帧数据封装，直接进行NWK帧数据封装，且在NWK帧数据封装中保持NWK帧序列号不变；如果不是连续上报传感器状态，则进行APS数据帧封装；

b.ZigBee协调器对接收数据的解析处理流程，包括步骤b1-b2：