[发明专利]一种大规模无线传感器感知系统及其M2M通信方法

说明书

本发明公开了一种大规模无线传感器感知系统及其M2M通信方法，在中央传感器覆盖范围内连接部分传感器模块，这些直连传感器模块工作于Normal模式，为后续M2M通信方式奠定前提条件，之后通过服务器，网络传输模块，中央处理器与各传感器模块的通信，完成直接通信与M2M通信的分类，最后各模块根据所确定工作模式进行数据采集上传。该系统及其方法通过M2M通信方式与直接连接通信方式的结合，大大降低了中央处理器的直连负载数量，节省了数据端口，大大提高了原本可连接传感器模块的数量。

技术领域

本发明属于无线通信与电子技术领域，特别是涉及一种大规模无线传感器感知系统及其M2M通信方法。

背景技术

无线传感器感知系统，是一种包含温湿度传感器，光传感器，气压传感器，颜色传感器，测距传感器多种无线传感器模块与中央处理器，网络传输模块的无线自组织系统，通过信息传感、环境监控以及网络传输将数据及时上传至服务器，之后服务器根据上传的数据做出所需要的判决指令，实现实时信息交换、智能化监控和调节的全封闭感知系统。伴随着“互联网+”，智慧农业等概念的提出，传感器感知系统已经广泛应用于各种领域，例如农业大棚种植，火灾报警，水位预警，战场侦察。

随着信息化与大数据的发展，未来物联网感知层将会有大规模的无线传感器进行部署，无线传感器感知系统中的监测与感知需要通过大量监控装置与传感器节点进行采样，采样后的数据将直接传输到本地中央处理器，然后通过网络传输模块将这些数据进行上传，最后服务器根据上传的数据做出所需要的指令。然而，这种通信方式在未来大规模无线传感器的部署下，会因为中央处理器覆盖范围内的传感器数量巨大而导致可供传感器连接的端口数将会明显不足，而为了满足连接来增加中央处理器数量则会导致成本急剧增加，并且中央处理器的过多负载无法保证每一条通信线路的丢包率与时延等通信质量要求。

如今面向大规模无线传感器感知系统数据传输，存在海量的数据需要传输，这其中也包含着瓦斯环境监测，森林火灾报警这种需要时刻保证通信链路畅通的数据。因此，未来大规模无线传感器感知系统通信方式问题的解决尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大规模无线传感器感知系统及其M2M通信方法，解决大规模传感器连接下传感器感知系统内部通信方式的问题，利用M2M技术实现降低端口需求数量，降低成本，大大降低中央处理器的负载。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，一种大规模无线传感器感知系统，包括服务器、网络传输模块、传感器模块与中央处理器，其中，

所述服务器，用于存储系统中央处理器传来的各传感器ID号、工作模式、模块功能类型，以及环境信息的所有采集数据，以及采集数据时所对应的时间信息，同时也用于向各传感器模块本地时间调整时提供时间信息；

所述网络传输模块，用于完成中央处理器与服务器之间的指令转发与数据传输；

所述中央处理器，用于连接部分传感器模块，接收直接连接的传感器模块与所有从传感器模块以M2M通信方式发送来的数据信息，将数据进行打包，通过网络传输模块发送给服务器；

所述传感器模块，用于定时感知环境信息并进行采集，各传感器模块间通过无线发送与接收方式相互通信传输数据，采集完毕后根据自身的工作模式，将采集后的数据信息通过直连或M2M通信方式发送给中央处理器进行记录。

进一步的，所述环境信息包括光照、温度、湿度、土壤酸碱度四种。

本发明所采用的另一技术方案是，一种大规模无线传感器感知系统的M2M通信方法，按照以下步骤进行：

步骤101：中央处理器连接覆盖范围内部分传感器模块，记录所有连接的传感器模块的ID，并通过网络传输模块发送记录信息数据包S1至服务器，所有连接完毕的传感器模块设置工作在Normal工作状态；