[发明专利]一种基于多通信模块的传感器节点数据传输方法

说明书

本发明提供了一种基于多通信模块的传感器节点数据传输方法包括如下步骤：步骤S1、部署传感器节点：传感器节点搭载传感器模块以及传感器节点通信模块，传感器节点通信模块包括传感器节点低功耗通信模块及传感器节点高速传输通信模块；步骤S2、部署数据汇聚节点：数据汇聚节点搭载汇聚节点通信模块，汇聚节点通信模块包括汇聚节点低功耗通信模块及汇聚节点高速传输通信模块；步骤S3、默认状态时数据传输以“低功耗模式”运行；步骤S4、在遇到突发情况导致数据量激增或者有外部请求时，数据传输开启“高性能模式”。本发明用于解决物联网无线传感网络只能服务单一的应用场景，无法完成复杂的数据采集需求的问题。

技术领域

本发明涉及物联网无线传感网络技术领域，特别涉及一种基于多通信模块的传感器节点数据传输方法。

背景技术

近年来，随着物联网技术的飞速发展，物联网相关业务越来越多，美国市场研究公司(Forrester)曾经预测，截至2020年末，物联网所带动相关的产业业务将会是2013年互联网产业业务的30倍之多，而不断增长的业务需求也使得人们对无线传感器网络的要求也逐渐提高。目前的无线传感器节点还大多采用星型组网方式，传感器节点数据传输方式也大多只支持一种协议，主要通过网关将不同协议的数据进行汇聚并加以融合。这样的无线传感器网络虽然能够满足基本的需求，但是面对环境的突发变化导致数据量激增的情况时，由于传感器节点搭载的通信模块通常是以低功耗作为主要目的来选取的，这些模块的传输速率普遍较慢，无法满足突然增多的数据及时传输。同时无人机这类可移动节点在飞行过程中也无法从局部传感器节点获取快速及时、精准的环境数据。另一方面，虽然随着技术的发展，诞生了一批诸如LoRa(一种低功耗局域网无线标准)，Sigfox(一种连接低功耗设备的无线网络,主要用于低功耗物联网)等低功耗广域网技术，但基于这些技术部署的无线传感器网络的数据传输速率较低，数据吞吐量也不大，而传统的蓝牙、Wi-Fi技术虽然有着不错的传输速率，但因其较高的功耗严重限制节点的部署范围。

因此，研究一种既能以低功耗的方式大范围部署传感器节点，完成环境数据的采集工作，又可以短时间内在局部为可移动的节点设备提供高速率的数据传输服务，成为了该领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于多通信模块的传感器节点数据传输方法，其目的是为了解决背景技术中大范围部署传感器节点功耗高，在局部为可移动的节点设备提供高速率的数据传输服务耗时长的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供的一种基于多通信模块的传感器节点数据传输方法，包括如下步骤：

步骤S1、部署传感器节点：传感器节点搭载传感器模块以及传感器节点通信模块，传感器模块负责采集环境数据，传感器节点通信模块负责将采集的环境数据，以多线程的方式上传给数据汇聚节点，传感器节点通信模块包括传感器节点低功耗通信模块及传感器节点高速传输通信模块；

步骤S2、部署数据汇聚节点：数据汇聚节点搭载汇聚节点通信模块，汇聚节点通信模块负责接收通过传感器节点通信模块上传的传感器节点数据，并能根据消息类别做出回应，汇聚节点通信模块包括汇聚节点低功耗通信模块及汇聚节点高速传输通信模块；

步骤S3、默认状态时数据传输以“低功耗模式”运行：对于传感器节点，默认状态下，仅开启传感器节点低功耗通信模块的数据传输线程，阻塞传感器节点高速传输通信模块的数据传输线程；对于数据汇聚节点，默认状态下仅开启汇聚节点低功耗通信模块的数据传输线程，阻塞汇聚节点高速传输通信模块的数据传输线程；传感器模块、传感器节点低功耗通信模块及汇聚节点低功耗通信模块上电，负责传感器模块的数据传输线程开始工作，周期性地将传感器模块采集到的环境数据发送给数据指定接收端的汇聚节点低功耗通信模块；