CN101841885A - 一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法 - Google Patents
一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101841885A CN101841885A CN200910066655A CN200910066655A CN101841885A CN 101841885 A CN101841885 A CN 101841885A CN 200910066655 A CN200910066655 A CN 200910066655A CN 200910066655 A CN200910066655 A CN 200910066655A CN 101841885 A CN101841885 A CN 101841885A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- node
- network
- wireless sensor
- neighbor
- father
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法。该方法使用到了无线传感器以及数据通讯基站。所述无线传感器与通信基站通过无线通信连接。本方法可以通过自组织网络的拓扑重构，使得各个无线传感器与基站之间维持一个有效、稳定的无线通讯网络。网内的无线传感器可以使用本方法重构现有网络，从而实现对网络拓扑变化的适应，使无线传感器处于最优的通讯网络中。
Description
技术领域
本发明涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及用于无线传感器网络组网技术。
背景技术
无线传感器网络(Wireless Sensor Network，简称WSN)被认为是21世纪最重要的技术之一，是众多的传感器通过无线通信的方式，相互联系，处理、传递信息的网络。该网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，可以实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，传送给所需用户。无线传感器网络在军事、工业、交通、安全、医疗、探测以及家庭和办公环境等很多方面都有着广泛的用途，其研究、开发和应用，关系到国家安全、经济发展等各个重大方面，近年来在国际上引起了广泛的重视和投入。图1为无线传感器网络典型图。
已有的无线传感器网络的自组织网络重构方法，重构网络时时使用的无线通讯次数多而且网络拓扑变化响应慢。由于传感器的通讯容易收到外界的瞬时的强信号的干扰，往往出现通讯时断时续的情况。如果使用原有的重构方法，往往会导致网络拓扑频繁的出现大的变化，传感器间的数据通讯得不到保障。
发明内容
本发明针对上述现有技术的问题和不足之处，提出了一个稳定、安全、可靠的用于无线传感器网络的自组织网络重构方法。
本发明是这样实现的：一种用于无线传感器网络的自组织网络重构方法，包括有：
1.无线传感器网络的重构方法(参见图3所示)
1)网络中的节点定期发出探测消息，供周围的邻居节点接收。
2)每个节点都监听周围节点的探测消息，若收到某个邻居节点的探测消息则表明该节点通信正常；若连续多次不能收到邻居表中某个邻居节点的探测消息，表明该邻居节点出现故障，即该节点为失效节点：若失效节点为本节点的子节点，则转到(4)处理；如果失效节点为本节点的父节点，则转到(3)处理；如果失效节点不是本节点的父节点或子节点，则只需从邻居表中删除该节点。
3)如果是节点的父节点出现通信故障，表明该节点已经脱离网络，因此转入重新入网过程。
4)如果是节点的子节点出现通信故障，则向父节点发出路由更新消息。
2.节点重新入网过程
1)在自身的邻居节点中择优选择一个节点作为父节点，并向其发起入网请求。
2)若得到正确地应答，则向父节点发送路由更新消息，重新入网完成。
3)若没有得到应答，则选择另一个适合节点，并重复(1)步骤。图2为本发明提供的无线传感器网络图。
本方法可以使得各个无线传感器与基站之间建立有效、稳定的无线通讯网络。新无线传感器可以通过本方法加入到现有无线网络中；已经入网的无线传感器可是使用本方法维护现有网络，出现异常也能及时调整自身的网络连接，使无线传感器处于最优的通讯网络中。
优选地，无线网络建立与维护程序采用嵌入式程序。
优选的，除了网络维护消息外，无线传感器间都使用点对点通讯，并且不同的消息都有不同形式的应答，从而保证数据正确、及时的上传。
优选地，无线传感器能够根据通信状况自动调整其网络拓扑，以保证整个网络的健壮性与可靠性。
优选地，无线传感器网络采用多跳路由，并且能够根据网络通信和拓扑状况动态地调整网络中的传输路由，以保证整个网络的健壮性与可靠性。
本发明能够兼容不同硬件的无线传感器以及其他无线通信设备，通过增加相应的适配器而不改变已安装的无线网络，就能够完成异网间的通讯。
附图说明：
下面结合附图对本发明做出详细说明。
图1无线传感器网络典型图。
图2为本发明提供的无线传感器网络图。
图3为本发明提供的无线网络的自组织网络重构流程图。
图4为本发明提供的无线网络的自组织网络重构示意图。
具体实施方式
本发明包括安装有无线传感器设备并运行无线传感器的网络的建立及维护程序，运行无线通信模块并能够与通信基站或加入已有的无线通信网络。
1.公共事业表网的网络重构方法(参见图4所示)
1)公共事业表网(简称网络)中的无线设备(简称节点)定期发出探测消息，供周围的邻居节点接收。
2)如图所示，每个节点都监听周围节点的探测消息，若能收到某个邻居节点的探测消息则表明该节点通信正常；若连续多次不能收到邻居表中某个邻居节点的探测消息，表明该邻居节点出现故障，即该节点为失效节点。如图中所示，A、E、F(B节点的邻居节点)多次未能收到B的网络探测消息若，则节点A、E、F认为B节点为失效节点。对于E节点，失效节点为该节点的子节点，转到(4)处理；对于A节点，失效节点为该节点的父节点，转到(3)处理；对于F节点，失效节点既不是该节点的父节点也不是子节点，则只需从邻居表中删除该节点。
3)由于是自身的父节点失效，表明该节点A已经脱离网络，因此节点A转入重新入网过程。
4)由于是自身的子节点失效，所以节点E则向其父节点发出路由更新消息，屏蔽通向基站通向该失效节点的路由。
2.节点重新加入网络
1)节点A在自身的邻居节点中择优选择一个节点作为父节点，并向其发起入网请求。如图所示，节点A选择F作为新的父节点并发送入网请求。
2)节点F收到入网请求后，向子节点A节点发送入网请求应答，节点A重新入网完成。
3)若没有得到应答，节点A选择另一个适合节点，并重复(1)步骤。若所有适合的邻居节点都无应答，本节点则向其子节点发出断网消息，然后执行(1)过程。
Claims (3)
1.一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法，其特征在于，该方法包含无线传感器网络的重构方法和节点重新入网过程两步：
其中无线传感器网络的重构方法包括：
(1)网络中的节点定期发出探测消息，供周围的邻居节点接 收；
(2)每个节点都监听周围节点的探测消息，若收到某个邻居节点的探测消息则表明该节点通信正常；若连续多次不能收到邻居表中某个邻居节点的探测消息，表明该邻居节点出现故障，即该节点为失效节点：若失效节点为本节点的子节点，则转到(4)处理；如果失效节点为本节点的父节点，则转到(3)处理；如果失效节点不是本节点的父节点或子节点，则只需从邻居表中删除该节点；
(3)如果是节点的父节点出现通信故障，表明该节点已经脱离网络，因此转入重新入网过程；
(4)如果是节点的子节点出现通信故障，则向父节点发出路由更新消息；
其中节点重新入网过程包括：
(1)在自身的邻居节点中择优选择一个节点作为父节点，并向其发起入网请求；
(2)若得到正确地应答，则向父节点发送路由更新消息，重新入网完成。
2.根据权利要求1所述的一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法，其特征在于，若传感器不能重新加入网络，则会休眠，唤醒后再尝试加入网络。
3.根据权利要求1所述的一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法，其特征在于，若父节点不能正常通信，则其子节点重新加入网络的过程不仅适用于单一节点，而且适用于子树节点。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910066655A CN101841885A (zh) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | 一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910066655A CN101841885A (zh) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | 一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101841885A true CN101841885A (zh) | 2010-09-22 |
Family
ID=42744906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910066655A Pending CN101841885A (zh) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | 一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101841885A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102348294A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-08 | 中国电力科学研究院 | 一种自组织可重构无线传感器网络的组建方法 |
| CN102711209A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种适用于无线传感器网络的动态自组织分层次路由方法 |
| CN104426733A (zh) * | 2013-08-26 | 2015-03-18 | 中国科学院声学研究所 | 一种水下多浮标网络的组网与异常处理方法 |
| CN113098716A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-07-09 | 深圳友讯达科技股份有限公司 | 一种在双模mesh网络中高效的父节点选择方法 |
| CN117527598A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 辅易航智能科技(苏州)有限公司 | 一种传感器通讯切换装置及系统 |
-
2009
- 2009-03-19 CN CN200910066655A patent/CN101841885A/zh active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102348294A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-08 | 中国电力科学研究院 | 一种自组织可重构无线传感器网络的组建方法 |
| CN102348294B (zh) * | 2011-09-22 | 2013-11-13 | 中国电力科学研究院 | 一种自组织可重构无线传感器网络的组建方法 |
| CN102711209A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-10-03 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种适用于无线传感器网络的动态自组织分层次路由方法 |
| CN102711209B (zh) * | 2012-06-01 | 2015-02-11 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种适用于无线传感器网络的动态自组织分层次路由方法 |
| CN104426733A (zh) * | 2013-08-26 | 2015-03-18 | 中国科学院声学研究所 | 一种水下多浮标网络的组网与异常处理方法 |
| CN104426733B (zh) * | 2013-08-26 | 2019-04-23 | 中国科学院声学研究所 | 一种水下多浮标网络的组网与异常处理方法 |
| CN113098716A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-07-09 | 深圳友讯达科技股份有限公司 | 一种在双模mesh网络中高效的父节点选择方法 |
| CN117527598A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 辅易航智能科技(苏州)有限公司 | 一种传感器通讯切换装置及系统 |
| CN117527598B (zh) * | 2024-01-05 | 2024-03-19 | 辅易航智能科技(苏州)有限公司 | 一种传感器通讯切换装置及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102740427B (zh) | 唤醒无线传感器的方法、无线传感器及无线传感器系统 | |
| CN102404817B (zh) | 多汇聚节点无线传感器网络组网方法及其系统 | |
| CN106101645B (zh) | 基于无线传感器网络的电缆沟输电线监测系统 | |
| CN103797863B (zh) | 无线传感器网络 | |
| CN107682905B (zh) | 一种星链型无线传感器网络无层通信方法 | |
| CN102281558A (zh) | 一种应用于物联网数据传输的无线传感器网络组网方法 | |
| CN102883370B (zh) | 基于无线传感器网络的电力线监测系统的分布式数据传输方法 | |
| CN104434045A (zh) | 一种区域性群体人员健康监控系统 | |
| CN104348522A (zh) | 一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法 | |
| CN103940470B (zh) | 基于Zigbee的车间环境无线低功耗检测系统 | |
| CN101841885A (zh) | 一种用于周期性数据传输无线传感器网络的组网方法 | |
| CN103228066A (zh) | 基于无线传感网络的智能安防系统 | |
| CN104936273A (zh) | 一种Mesh自组织无线传感网同步休眠及低功耗通讯方法 | |
| CN102833822A (zh) | 一种可靠的无线传感器网络管理方法 | |
| CN103347294A (zh) | 无线传感器系统及数据收集方法 | |
| US11083027B2 (en) | Point to point communication with low-power device | |
| CN102883399B (zh) | 基于簇的ctp路由协议 | |
| CN202068585U (zh) | 基于ZigBee协议的数据采集及传输系统 | |
| CN105992315B (zh) | 一种基于低占空比工作模式的无线低功耗传感网 | |
| CN110972149B (zh) | 一种圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法 | |
| CN102340334A (zh) | 无线传感器网络转发器系统及方法 | |
| CN112654022A (zh) | 基于LoRa通讯的电力系统物联网数据采集系统 | |
| CN106452609B (zh) | 一种水面无线自组网路由方法 | |
| CN112423364B (zh) | 一种无线移动式自组通信方法和系统 | |
| Li et al. | Research on tunnel wireless communication technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100922 |