CN103369028A

CN103369028A - 智能家居中传感器节点功能抽象与简化的方法

Info

Publication number: CN103369028A
Application number: CN 201310160810
Authority: CN
Inventors: 刘刚; 张路; 梁铮; 王泳江
Original assignee: 王泳江
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2013-10-23

Abstract

本发明涉及智能家居与传感器技术领域，是一种用于智能家居环境中将传感器节点功能进行抽象与简化的方法，将传感器节点的功能以及应用的需求抽象为相应的动作表项（ActionList），一条或者多条动作表项可以描述一个传感器节点功能或者应用需求。本方法尤其适用于智能家居环境中传感器节点资源受限以及应用定制的场景。

Description

智能家居中传感器节点功能抽象与简化的方法

技术领域

本发明涉及智能家居与传感器技术领域，更具体地说，是一种用于智能家居环境中将传感器节点功能进行抽象与简化的方法。

背景技术

传感器网络由于采用低成本、低功耗的近距离无线通讯方式满足了智能家居环境中对于节能以及部署等方面的要求。此外，传感器节点的多样性也满足了智能家居场景中对于多种不同信息（如温度、湿度、光强、仪表读数等）的需求，使得传感器网络在智能家居领域得到越来越广泛的应用。

传感器节点由于受到价格、体积和功耗的限制，其计算能力、程序空间通常比普通的计算机要弱很多，这一点决定了在设计节点的协议上不能太复杂。另一方面，传感器网络的应用通常是定制的，每一种应用都有特定的业务逻辑以及工作模式，这就导致为了支持某一种应用，节点就必须下载相应的软件代码以执行特定的操作。同时，不同的家庭环境还带来了多样性、复杂性等特点，以及方便用户的自动配置（甚至零配置）等方面的需求对于传感器网络来说，带来了灵活性以及可升级性的挑战。

面对以上这些问题，本发明提出利用软件定义的方法来实现传感器节点功能的抽象与简化，从而使得传感器节点变得更加简单和稳定的同时，提供更好的在智能家居环境中的系统可配置性与应用灵活性。

发明内容

本发明涉及一种用于智能家居环境中实现传感器节点功能的抽象与简化的方法。将传感器节点的功能以及应用的需求抽象为相应的动作表项（Action List），一条或者多条动作表项可以描述一个传感器节点功能或者应用需求。传感器节点上无需再下载和运行复杂的网络协议（如路由协议等）以及应用相关的业务逻辑（如应用响应程序等），相应的功能全部由动作表项来表达和配置。

本方法尤其适用于智能家居环境中传感器节点资源受限以及应用定制的场景。一方面通过定义相应的动作表项将传感器节点的功能进行抽象与剥离，从而简化传感器节点的功能，解除传感器节点运行各种协议的负担；另一方面，动作表项的灵活配置使得传感器节点能够很方便地从一种家庭应用切换到另一种家庭应用，而无需重新下载和安装相应的软件代码，极大地提高了传感器网络的灵活性，方便应用的部署与升级。

利用动作表项来抽象和表达传感器节点功能和动作的方法，其特征是：将传感器节点的感应、通讯和处理这三方面的主要功能均抽象成为相应的动作表项；远程的集中控制器负责整个系统的管理与应用需求的解析，并将具体的任务与操作解析为相应的动作表项配置到传感器节点上；集中控制器与传感器节点之间通过一定的控制协议进行交互；传感器节点按照动作表项的指示完成相应的操作，进而完成感应、通讯以及应用处理等功能。

整个系统的结构图如《说明书附图》中图1所示。注意：图1中所示的动作表项是存储在传感器节点内部的。

附图说明

图1为系统结构图。

图2是对应于感应功能的动作表项格式。

图3是对应于通讯功能的动作表项格式。

图4是对应于处理功能的动作表项格式。

具体实施方式

利用动作表项来抽象和表达传感器节点功能和动作的方法，包括对于感应、通讯和处理三方面功能的具体实现。

a) 感应功能：将传感器的类型进行一定格式的编码，不同的编码项表示不同的传感器类型，并设计相应的表项对其工作属性与状态等进行表述和控制，如精度、空闲/工作等。感应功能抽象为动作表项如《说明书附图》中图2所示。

b) 通讯功能：传感器节点对所有数据包的处理均抽象为具体的动作表项，每个表项定义一条对包的处理功能，表项中包含源地址、目标地址、源端口、目标端口、转发动作等基本属性，并留有冗余项方便扩展。通讯功能抽象为动作表项如《说明书附图》中图3所示。

c) 处理功能： 对所有的传感器应用可以抽象为：周期性、事件型、查询式等三种基本类型；周期性为周期性采集数据并汇报；事件型表示当某一特定事件发生时（如温度超过70度）产生汇报信息；查询式表示响应外部查询并实时汇报信息。动作功能抽象为动作表项如《说明书附图》中图4所示。

类似地，对于其它类型的功能，也可设计相应的动作表项进行抽象。利用动作表项对传感器功能进行抽象，传感器节点只需保存相应的动作表项，使得传感器节点的功能得到简化，降低传感器节点的成本，更加适应于资源受限的传感器节点的应用；同时既方便了传感器网络应用的部署与升级，传感器节点也可以根据应用的具体需求来灵活配置动作表项，提高设备的适应性。

Claims

1.用于智能家居环境中传感器节点功能抽象与简化的方法，其特征是：传感器节点的功能均被抽象为相应的动作表项。

2.如权利要求1所述的传感器节点的功能包括但不限于感应、通讯和处理功能。

3. 如权利要求1所述的传感器节点功能抽象与简化的方法，其特征包括：集中控制器负责整个传感器网络的管理与应用需求的解析，并将具体的任务与操作解析为对应的动作表项配置到传感器节点上；集中控制器与传感器节点之间通过一定的控制协议进行交互。

4. 如权利要求1所述的传感器节点功能抽象与简化的方法，其特征包括：传感器节点保存由集中控制器配置下来的动作表项；传感器节点按照动作表项的指示完成相应的操作，包括但不限于感应、通讯和处理操作。