[发明专利]用于降低无线传感器功耗的通信方法以及应用

摘要

本发明公开了用于降低无线传感器功耗的通信方法以及应用，该方法包括无线传感器调整采集和发送数据机制、主控机接收和下达指令机制、主控机与无线传感器之间的协议框架，其中无线传感器调整采集及发送数据机制的特征主要为：不实时监听无线信号，上传间隔不固定，采集间隔不固定，可接收回带协议，数据突变可及时上报，防碰撞；主控机接收及下达指令机制的特征主要为：根据实际需求下达对应传感器的采集间隔、数据突变阈值、上传优先级、上传数据种类（历史或实时数据）；主控机与无线传感器之间的协议框架的主要特征为：帮助实现无线传感器调整采集及发送数据机制和主控机接收及下达指令机制，协议包括传感器上传协议及中控机下达指令的回带协议。 1

主权项

1.一种用于降低无线传感器功耗的通信方法，其特征在于，包括无线传感器调整采集和发送数据机制、主控机接收和下达指令机制、主控机与无线传感器之间的协议框架；所述的无线传感器调整采集和发送数据机制中采集数据时间间隔、发送数据时间间隔、数据突变阈值、优先级、发送数据类型由主控机上次通信时进行设定，随机休眠时长在优先级权重上进行随机，即优先级越高，随机休眠时长越短，不实时监听无线信号，上传间隔不固定，采集间隔不固定，可接收回带协议，数据突变可及时上报主控机，防碰撞；所述的主控机接收和下达指令机制中回带的指令和参数，根据实际控制微环境参数的要求，并结合接收到的数据的处理结果进行设置，根据实际需求下达对应无线传感器的采集间隔、数据突变阈值、上传优先级、上传数据种类，所述数据种类包括历史或实时数据；所述的主控机与无线传感器之间的协议框架帮助实现无线传感器调整采集和发送数据机制、主控机接收和下达指令机制，协议包括无线传感器上传协议及主控机下达指令的回带协议；具体步骤如下：（1）数据采集时间判断：主控机设定了每隔一段时间间隔无线传感器会对其所处环境的数据进行采集，无线传感器首先判断当前数据采集时间是否到了，如果数据采集时间到，则进入步骤（3），如果数据采集时间未到，则进入步骤（2）；（2）数据发送时间判断：主控机设定了每隔一段时间间隔无线传感器会向其发送该时间间隔内采集的数据包，无线传感器首先判断当前数据发送时间是否到了，如果数据发送时间到，则进入步骤（6），如果数据发送时间未到，则无线传感器继续休眠；（3）数据采集记录：主控机的MCU采集无线传感器的数据并记录，进入步骤（4）；（4）数据突变阈值判断：无线传感器判断其采集到的数据是否有异常，如果超过了设定上下限值，达到突变阈值，则进入步骤（5），如果没有达到阈值，则无线传感器返回休眠状态等待下一次采集数据时间判断；（5）调整无线传感器优先级：如果无线传感器采集到的数据异常，则其自动调整优先级至最高级，随后进入步骤（6）；（6）网络通信发生判断：在无线传感器向主控机发送数据包之前，会自动先监听网络状态，判断网络上是否有信息传输发生，如果有通信发生，则进入步骤（7），如果没有通信发生，则进入步骤（9）；（7）调整休眠时长：无线传感器根据其优先级权重自动调整设置休眠时间长度后进入步骤（8），休眠时间根据优先级不同而不同，优先级越高，休眠时间越短；（8）短休眠：无线传感器根据调整后的休眠时长进行短休眠，休眠结束后再次回到步骤（6），等待网络通信发生的判断，直至网络状态符合要求进入步骤（9）；（9）发送数据：网络状态符合要求时，无线传感器向主控机发送数据，进入步骤（10）；（10）收到主控机回复判断：在当前某一时刻，可能同时有多个无线传感器都在向主控机发送数据，主控机在收到某个无线传感器发送过来的数据后会向该无线传感器发送指令以表示本次数据发送成功，当无线传感器接收到主控机的指令后进入步骤（11），如果无线传感器没有接收到主控机的指令或在等待指令的时长已超时，则返回步骤（7），等待下一次数据发送；（11）调整无线传感器参数：主控机根据收到的传感器数据调整无线传感器的参数，返回步骤（1），等待下一次采集数据时间判断。