[发明专利]一种物联网无线星型网络低功耗设备

说明书

本发明公开了一种物联网无线星型网络低功耗设备，包括一个集中器，多个采集器，以及与每个采集器对应的设备，所述集中器和采集器之间构成星型网络；集中器根据采集器退网数量值与退网数量阈值作对比，条件满足设定条件时，集中器调整采集器入网次序列表，采集器根据被分配的入网次序号、采集器已入网数量、采集器之间时间间隔和前一个采集器数据包上传时间计算出下个周期唤醒时间。本发明可以随着入网和退网情况动态地调自身整唤醒周期，减少了网通讯功耗，延长带电时间，同时集中器出现工作异常情况可直接更换设备，不何影响采集器正常工作。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，更具体地说，特别涉及一种物联网无线星型网络低功耗设备。

背景技术

现有物联网无线星型网络通过集中器将许多采集器连接在一起，采集器根据时间片轮询方式定时向集中器发送数据包。随着网络中出现新采集器入网，或者已入网络采集器退网等问题发生，集中器未能调整采集器轮询间隔时间，导致信道容易出现拥堵或信道空闲、数据丢失，设备功耗增加，降低无线信道利用率等缺点。集中器工作异常也会造成采集器发送周期混乱等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物联网无线星型网络低功耗设备，以解决当前物联网无线星型网络由于新采集器加入或已入网络采集器退网等情况，造成信道堵塞或信道空闲、数据丢失，增加设备运行功耗等问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种物联网无线星型网络低功耗设备，包括一个集中器，多个采集器，以及与每个采集器对应的设备，所述集中器和采集器之间构成星型网络；集中器根据采集器退网数量值与退网数量阈值作对比，条件满足设定条件时，集中器调整采集器入网次序列表，采集器根据被分配的入网次序号、采集器已入网数量、采集器之间时间间隔和前一个采集器数据包上传时间计算出下个周期唤醒时间。

进一步地，所述集中器采用CC1310F128RGZ芯片实现数据收发及处理。

进一步地，所述采集器采用CC1310F128RSM芯片实现数据收发及处理。

进一步地，所述集中器存储有内部资源表，所述内部资源表包括采集器入网序列表、采集器ID表、采集器发送时间列表、采集器退网数量、采集器退网数量阀值和采集器之间间隔发送时间。

进一步地，所述集中器在接收到采集器的入网申请数据包后，并返回应答数据包至所述采集器，所述集中器和采集器按照物联网无线星型网络调度算法对所述入网申请数据包和应答数据包进行处理；

进一步地，所述物联网无线星型网络调度算法包括：

第一步、集中器上电后允许采集器加入网络，采集器上电后发送入网申请数据包，集中器接收到入网申请数据包后，返回一应答数据包给该采集器，所述入网申请数据包包括采集器的ID编号、温度值和电池余量值，所述应答数据包包括采集器入网次序号N、采集器已入网数量M、采集器之间间隔发送时间R、前一个采集器数据包上传时间Tq、当前采集器时钟时间Tp和实时时钟。

第二步、采集器收到应答数据包后，根据应答数据包内容进行一次时钟同步，根据采集器入网次序号N、采集器已入网数量M、采集器之间间隔发送时间R、前一个采集器数据包上传时间Tq计算出下次唤醒时间，然后采集器进入睡眠状态。

第三步、等待唤醒时间到后，采集器首先对信道进行监听以确定是否有别的采集器在传输，如果信道空闲，该采集器可以传输，否则，该采集器将避让一设定时间段后再尝试，避免和刚刚入网的新节点发生碰撞；

第四步、集中器判断是否有新的采集器加入网络，同时对比采集器入网申请数据包中的ID号，如果判断出是新采集器入网，则对应采集器数量M加1，且为该采集器分配一个新入网次序号N，否则不变；