CN103857016B - 无线传感器网络的感应节点及唤醒方法 - Google Patents

无线传感器网络的感应节点及唤醒方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103857016B
CN103857016B CN201210493034.XA CN201210493034A CN103857016B CN 103857016 B CN103857016 B CN 103857016B CN 201210493034 A CN201210493034 A CN 201210493034A CN 103857016 B CN103857016 B CN 103857016B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sense node
mark
period
effective impulse
node
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210493034.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103857016A (zh
Inventor
任凯升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanning Fulian Fugui Precision Industrial Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201210493034.XA priority Critical patent/CN103857016B/zh
Priority to TW101145313A priority patent/TWI481290B/zh
Priority to US13/869,899 priority patent/US9198130B2/en
Publication of CN103857016A publication Critical patent/CN103857016A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103857016B publication Critical patent/CN103857016B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无线传感器网络的感应节点的唤醒方法，该方法包括步骤：利用一脉冲放大接收单元从该汇聚节点接收无线电脉冲并放大；利用一触发单元判断该放大后的脉冲是否有效；利用一微处理单元计数三个时间段收到的有效脉冲数目；微处理单元根据预存的公式计算需要被唤醒的感应节点的标识；微处理单元将计算得到的标识与该感应节点的标识进行比较；及在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，微处理单元唤醒主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式。该无线传感器网络的感应节点及唤醒方法，对接收到的无线电脉冲信号进行分析，在判断该感应节点需要被唤醒时唤醒该感应节点的主系统，降低了能耗，并增加了抗干扰的能力。

Description

无线传感器网络的感应节点及唤醒方法
技术领域
本发明涉及一种无线传感器网络的感应节点及唤醒方法，尤其涉及一种利用脉冲无线电唤醒的无线传感器网络的感应节点及唤醒方法。
背景技术
无线传感器网络中的感应节点以从几秒到几分钟范围内的周期来发送和接收数据，每个感应节点中在空闲收听信道(例如，等待分组)过程中消耗掉最大部分的能量。因此，急需一种安全可靠的降低感应节点的能耗的方法。
发明内容
本发明提供一种无线传感器网络的感应节点及唤醒方法。
一种无线传感器网络的感应节点，与无线传感器网络的汇聚节点通讯，包括一主系统，具有工作模式及休眠模式，在工作模式下，用于侦测并将侦测数据传输至该汇聚节点，在休眠模式下不工作。该感应节点还包括一唤醒子系统，用于在主系统处于在休眠模式下时确认是否需要唤醒该主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式，该唤醒子系统包括：一脉冲放大接收单元，用于从该汇聚节点接收无线电脉冲并放大；一触发单元，用于判断该放大后的脉冲是否有效；及一微微处理单元，用于计数三个时间段收到的有效脉冲数目，根据预存的公式计算需要被唤醒的感应节点的标识，将计算得到的标识与该感应节点的标识进行比较；及在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，唤醒该主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式。
一种无线传感器网络的感应节点的唤醒方法，该感应节点与无线传感器网络的汇聚节点通讯，包括一主系统，具有工作模式及休眠模式，在工作模式下，用于侦测并将侦测数据传输至该汇聚节点，在休眠模式下不工作。该方法包括步骤：利用一脉冲放大接收单元从该汇聚节点接收无线电脉冲并放大；利用一触发单元判断该放大后的脉冲是否有效；利用一微处理单元计数三个时间段收到的有效脉冲数目；微处理单元根据预存的公式计算需要被唤醒的感应节点的标识；微处理单元将计算得到的标识与该感应节点的标识进行比较；及在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，微处理单元唤醒该主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式。
本发明的无线传感器网络的感应节点及唤醒方法，对接收到的无线电脉冲信号进行分析，在判断该感应节点需要被唤醒时唤醒该感应节点的主系统，降低了感应节点的能耗，并增加了抗干扰的能力。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式下无线传感器网络的感应节点的系统结构图。
图2是图1中的无线传感器网络的感应节点的唤醒方法的流程图。
主要元件符号说明
感应节点 10
汇聚节点 20
主系统 100
唤醒子系统 200
脉冲放大接收单元 201
触发单元 202
微处理单元 203
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，是本发明较佳实施方式下无线传感器网络的感应节点的系统结构图。该无线传感器网络的感应节点10，与无线传感器网络的汇聚节点20进行通讯。
该无线传感器网络的感应节点10包括一主系统100及一唤醒子系统200。该主系统100具有工作模式及休眠模式，在工作模式下，主系统100侦测并将侦测数据传输至该汇聚节点20，在休眠模式下，主系统100不工作。该唤醒子系统200用于在主系统100处于在休眠模式下时确认是否需要唤醒该主系统100，从而使主系统100从休眠模式更改为工作模式。
该唤醒子系统200包括一脉冲放大接收单元201，一触发单元202及一微处理单元203。脉冲放大接收单元201、触发单元202及微处理单元203的具体功能将结合图2进行说明。
图2是图1中的无线传感器网络的感应节点10的唤醒方法的流程图。
步骤S201中，脉冲放大接收单元201从该汇聚节点20接收无线电脉冲并放大，具体方法可参见专利申请号为CN200880109900.2的专利申请；
步骤S202中，触发单元202判断该放大后的无线电脉冲是否有效，若是，流程至步骤S203，若否，流程跳转至步骤S201，具体方法可参见专利申请号为CN200880109900.2的专利申请；
步骤S203中，微处理单元203计数三个时间段收到的有效脉冲数目；
步骤S204中，微处理单元203根据预存的公式计算需要被唤醒的感应节点的标识，其中，所述预存的公式为：(A+B)*n＝C，其中A代表第一个时间段收到的有效脉冲数目，B代表第二个时间段收到的有效脉冲数目，C代表接收机第三个时间段收到的有效脉冲数目，n代表需要被唤醒的感应节点的标识；
步骤S205中，微处理单元203比较计算得到的标识是否与该感应节点的标识一致，若是，流程至步骤S206，若否，流程跳转至步骤S201；
步骤S206中，微处理单元203唤醒该主系统100，使主系统100从休眠模式更改为工作模式；
步骤S207中，微处理单元203回复一信号至汇聚节点20。
所述汇聚节点20在预订的时间内没有收到感应节点10回复的信号，重新发射无线电脉冲。
在本发明优选实施方式下，在所述预存的公式为：(A+B)*n＝C时，A代表第一个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整；B代表代表第二个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第二个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整；及C代表第三个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第三个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整。对于接收到的有效脉冲的计数值进行取整，有利于减少误差。
由上可知，本发明的无线传感器网络的感应节点10，利用一唤醒子系统200，对接收到的无线电脉冲信号进行分析，在判断该感应节点10需要被唤醒时唤醒该感应节点10的主系统100，降低了能耗，并增加了抗干扰的能力。

Claims (6)

1.一种无线传感器网络的感应节点，与无线传感器网络的汇聚节点通讯，包括一主系统，具有工作模式及休眠模式，在工作模式下，用于侦测并将侦测数据传输至该汇聚节点，在休眠模式下不工作；其特征在于，该感应节点还包括一唤醒子系统，用于在主系统处于在休眠模式下时确认是否需要唤醒该主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式，该唤醒子系统包括：
一脉冲放大接收单元，用于从该汇聚节点接收无线电脉冲并放大；
一触发单元，用于判断该放大后的脉冲是否有效；及
一微处理单元，用于计数三个时间段收到的有效脉冲数目，根据预存的公式计算需要被唤醒的感应节点的标识，所述预存的公式为：(A+B)*n＝C，其中A代表第一个时间段收到的有效脉冲数目，B代表第二个时间段收到的有效脉冲数目，C代表接收机第三个时间段收到的有效脉冲数目，n代表需要被唤醒的感应节点的标识，将计算得到的标识与该感应节点的标识进行比较；及在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，唤醒该主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式。
2.如权利要求1所述的感应节点，其特征在于，在所述预存的公式为(A+B)*n＝C时，A代表第一个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第一个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整；B代表代表第二个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第二个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整；及C代表第三个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第三个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整。
3.如权利要求1所述的感应节点，其特征在于，所述唤醒控制模块在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，回复一信号至汇聚节点，所述汇聚节点在预订的时间内没有收到感应节点回复的信号，重新发射无线电脉冲。
4.一种无线传感器网络的感应节点的唤醒方法，该感应节点与无线传感器网络的汇聚节点通讯，包括一主系统，具有工作模式及休眠模式，在工作模式下，用于侦测并将侦测数据传输至该汇聚节点，在休眠模式下不工作，该方法包括步骤：
利用一脉冲放大接收单元从该汇聚节点接收无线电脉冲并放大；
利用一触发单元判断该放大后的脉冲是否有效；
利用一微处理单元计数三个时间段收到的有效脉冲数目；
微处理单元根据预存的公式计算需要被唤醒的感应节点的标识；
所述预存的公式为：(A+B)*n＝C，其中A代表第一个时间段收到的有效脉冲数目，B代表第二个时间段收到的有效脉冲数目，C代表接收机第三个时间段收到的有效脉冲数目，n代表需要被唤醒的感应节点的标识；
微处理单元将计算得到的标识与该感应节点的标识进行比较；及
在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，微处理单元唤醒该主系统，从而使主系统从休眠模式更改为工作模式。
5.如权利要求4所述的唤醒方法，其特征在于，在所述预存的公式为(A+B)*n＝C时，A代表第一个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第一个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整；B代表代表第二个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第二个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整；及C代表第三个时间段收到的有效脉冲数目，具体为，第三个时间段实际收到的有效脉冲的计数值除以10后取整。
6.如权利要求4所述的唤醒方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：在计算得到的标识与该感应节点的标识一致时，微处理单元回复一信号至汇聚节点，所述汇聚节点在预订的时间内没有收到感应节点回复的信号，重新发射无线电脉冲。
CN201210493034.XA 2012-11-28 2012-11-28 无线传感器网络的感应节点及唤醒方法 Expired - Fee Related CN103857016B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210493034.XA CN103857016B (zh) 2012-11-28 2012-11-28 无线传感器网络的感应节点及唤醒方法
TW101145313A TWI481290B (zh) 2012-11-28 2012-12-03 無線感測器網路的感應節點及喚醒方法
US13/869,899 US9198130B2 (en) 2012-11-28 2013-04-24 Node in a wireless sensor network and method for activating the node

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210493034.XA CN103857016B (zh) 2012-11-28 2012-11-28 无线传感器网络的感应节点及唤醒方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103857016A CN103857016A (zh) 2014-06-11
CN103857016B true CN103857016B (zh) 2017-12-15

Family

ID=50773226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210493034.XA Expired - Fee Related CN103857016B (zh) 2012-11-28 2012-11-28 无线传感器网络的感应节点及唤醒方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9198130B2 (zh)
CN (1) CN103857016B (zh)
TW (1) TWI481290B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016044190A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-24 Carrier Corporation Processor validated wakeup system and method
KR102214383B1 (ko) 2015-01-15 2021-02-09 삼성전자주식회사 전력 제어 장치 및 방법
CN106198907A (zh) * 2016-06-22 2016-12-07 天津大学 一种基于外部脉冲唤醒机制的海洋水质传感器装置
JP7205150B2 (ja) * 2018-10-09 2023-01-17 カシオ計算機株式会社 電子機器、情報処理方法及び情報処理プログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101557408A (zh) * 2008-04-11 2009-10-14 中国人民解放军信息工程大学 一种无线传感器网络主动式休眠调度方法
CN101816130A (zh) * 2007-10-03 2010-08-25 Nxp股份有限公司 用于脉冲无线电唤醒的方法和系统
CN102612122A (zh) * 2012-02-24 2012-07-25 苏州博联科技有限公司 一种低功耗无线传感器网络系统及其控制唤醒方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5790946A (en) * 1993-07-15 1998-08-04 Rotzoll; Robert R. Wake up device for a communications system
WO2003047175A1 (en) * 2001-11-28 2003-06-05 Millennial Net Etwork protocol for an ad hoc wireless network
EP1933507A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-18 Ubiwave Low-power multi-hop networks
CN101242433B (zh) * 2008-03-11 2011-05-04 北京航空航天大学 面向目标节点定位的无线传感器网络中动态休眠调度方法
KR101139223B1 (ko) * 2008-12-15 2012-04-24 한국전자통신연구원 웨이크업 신호 통신장치 및 방법
US8391435B2 (en) * 2008-12-25 2013-03-05 Google Inc. Receiver state estimation in a duty cycled radio
US8522061B2 (en) * 2009-03-05 2013-08-27 Entropic Communications, Inc. Method and apparatus of power management of a node in home entertainment network by shifting from a normal state into either a first low power state based on the traffic at the node or a second low power state upon receipt of a message granting a request for the second low power state at the node
US8730844B2 (en) * 2009-05-04 2014-05-20 Lockheed Martin Corporation Self-forming ad-hoc network system
CN103477608A (zh) * 2011-04-13 2013-12-25 瑞萨移动公司 经由移动网关的传感器网络信息采集

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101816130A (zh) * 2007-10-03 2010-08-25 Nxp股份有限公司 用于脉冲无线电唤醒的方法和系统
CN101557408A (zh) * 2008-04-11 2009-10-14 中国人民解放军信息工程大学 一种无线传感器网络主动式休眠调度方法
CN102612122A (zh) * 2012-02-24 2012-07-25 苏州博联科技有限公司 一种低功耗无线传感器网络系统及其控制唤醒方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI481290B (zh) 2015-04-11
TW201422041A (zh) 2014-06-01
US20140146724A1 (en) 2014-05-29
CN103857016A (zh) 2014-06-11
US9198130B2 (en) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103857016B (zh) 无线传感器网络的感应节点及唤醒方法
KR100932920B1 (ko) 센서노드의 웨이크업 장치 및 방법
US9677966B2 (en) Water leak sensor management method, water leak sensor performing the same and storage media storing the same
CN102635787B (zh) 一种水管漏水主动检测装置及检测方法
WO2012018395A3 (en) System, method and program for detecting anomalous events in a utility network
GB201007849D0 (en) Energy emission event detection
CN101087220A (zh) 无线传感器网络mac层监听休眠方法
CN102474279A (zh) 当作为蓝牙低功耗设备运行时用于降低功耗的方法和装置
WO2010059741A3 (en) Method and apparatus for determining drx cycle used for paging
WO2008027915A1 (en) System frame number (sfn) evaluator
CN110958676B (zh) 一种低功耗休眠设备唤醒方法及系统
CN106937368A (zh) 低功耗通信节点二次唤醒/休眠方法、节点及系统
WO2008118045A8 (en) Method and system for initiating communication between a home monitoring device and an implantable medical device
CN102685860A (zh) 数据发送、接收的方法与装置
WO2011091405A3 (en) Method and apparatus for spectral sensing
WO2007148846A1 (en) Method and apparatus for performing wireless sensor network communicating selectively using infrared and radio frequency communication
WO2009031775A3 (en) Method of managing paging group
CN103023522A (zh) 物联网与短距离无线互联无线节点的超低功耗唤醒接收机
EP1924005A3 (en) Wireless communication system, wireless communication device and valid path detection method therefor
CN202939434U (zh) 一种红外唤醒接收电路
CN104780596B (zh) 实现超低功耗的通信方法、通信装置及通信系统
CN106937367A (zh) 低功耗通信节点应答唤醒方法及节点
CN104796166A (zh) 一种无线配件唤醒方法和无线配件
CN106549717A (zh) 一种发射功率检测方法及装置
CN104469904B (zh) 一种无线多终端信息采集方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180226

Address after: The Guangxi Zhuang Autonomous Region Nanning hi tech Zone headquarters Road No. 18, China ASEAN enterprise headquarters base three 5# workshop

Patentee after: NANNING FUGUI PRECISION INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Address before: 518109 Guangdong city of Shenzhen province Baoan District Longhua Town Industrial Zone tabulaeformis tenth East Ring Road No. 2 two

Co-patentee before: HON HAI PRECISION INDUSTRY Co.,Ltd.

Patentee before: HONG FU JIN PRECISION INDUSTRY (SHENZHEN) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171215

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee