CN103974303A - 自动变频的wsn无线传感器网抗干扰方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法及装置，包括监控WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或信道背景噪声恶化指数；若检测获知WSN在当前通信频率下受到无线信号干扰的持续时间超过第一预设值或信道背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN的当前通信频率，直调整后的WSN当前通信频率满足通信条件为止；将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。本发明提供的自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法及装置解决了WSN因其他无线信号的干扰而导致的通信速度下降甚至通信失败的技术问题。

Description

自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法及装置。
背景技术
随着通信和信息技术的不断发展，无线通信技术的应用步伐不断加快，正日益走向成熟。
而随着物联网技术的发展，WSN无线通信技术迅速发展，但是WSN无线通信在全球范围内除了非常特殊的行业外几乎所有的应用均采用各国政府批准的免费频段。
在实现本发明的过程中，发明人发现，无线传感器网（Wireless Sensor Network,以下简称：WSN）在工作时，若临近的WSN采用相同或近似的通信频率进行通信，那么这几个通信频率相同或相近的WSN在通信时就会相互干扰，造成通信速度下降甚至通信失败。并且随着物联网技术的发展，WSN的应用越来越广泛，在使用过程中受到同频干扰和邻频干扰的概率就会越来越大，因此，急需拯待解决上述现有技术存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的就是为解决以上技术问题，提供一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法及装置，用以解决WSN因其他无线信号干扰而导致的通信速度下降甚至通信失败的技术问题。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：
一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法，包括：
监测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数；
若检测获知WSN在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间超过第一预设值或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN的当前通信频率，直到调整后的通信频率满足通信要求为止，并使用调整后满足通信要求的通信频率作为当前频率进行通信；否则，使用所述当前通信频率进行通信；
将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。
进一步地，所述当前通信频率包括：WSN网络默认的当前通信频率。
进一步地，WSN还同时监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，若监测获知其它频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则将WSN的通信频率调整至其它满足通信要求的通信频率上进行通信。
一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置，包括：
监控模块，用于监测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数；
处理模块，用于若检测获知WSN在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间是否超过第一预设值或WSN网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN的当前通信频率，直到调整后的通信频率满足通信要求为止，并使用调整后满足通信要求的通信频率作为当前频率进行通信，否则，使用所述当前通信频率进行通信；
发送模块，用于将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。
进一步地，所述当前通信频率包括：WSN网络默认的当前通信频率。
进一步地，WSN还同时监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，若监测获知其它频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则将WSN的通信频率调整至其它满足通信要求的通信频率上进行通信。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明通过监测WSN在当前通信频率下的通信状况来反复调整WSN的当前通信频率，实现了当WSN的当前通信频率受到其它无线信号的干扰而影响通信时将当前的通信频率调整到其它满足条件的通信频率上，解决了WSN因其他无线信号的干扰而导致的通信速度下降甚至通信失败的技术问题。
附图说明
图1是本发明自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法的流程示意图；
图2为本发明自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
请参阅附图1，图1是本发明自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法的流程示意图；如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101：监测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数；
具体地， WSN网络在进行通信时，往往于此同时还会有其它的无线信号同时也在进行通信，而为了避免其它无线信号对本发明WSN无线网络当前通信频率的干扰，就需要监控检测其它无线信号对本发明WSN无线网络通信频率干扰的状况。具体地，检测其它无线信号对本WSN无线网络通信频率干扰的持续时间或本WSN无线网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数。
步骤102：若检测获知WSN在当前通信频率下受到它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值或WSN网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN当前通信频率，直到调整后的通信频率满足通信要求为止，并使用调整后满足通信要求的通信频率作为当前通信频率进行通信，否则，使用所述当前通信频率进行通信；
具体地，当WSN网络在通信时，若受到其它无线信号的干扰，就有可能会对正在进行通信的WSN网络造成干扰，当这个干扰时间短时，造成的通信干扰可忽略不计，而若干扰的时间过长而超出某一预设值时，就会对WSN的网络通信构成实质性的影响。因此，必须实时监测判断WSN在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间是否有超过第一预设值和或WSN网络在当前通信频率下信道本身背景噪声是否超出第二预设值，如果超出所述第一预设值或第二预设值，那么WSN就会反复调整自身的通信频率，直到有一个频率WSN在该频率下受到其他无线信号干扰的持续时间小于第一预设值和或信道的背景噪声恶化指数小于第二预设值，此时，WSN就将自身的通信频率调整到该满足通信要求的通信信道上进行通信，否则，WSN就会维持在所述当前通信频率上进行通信，即若WSN监测获知其在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间小于第一预设值或在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数没有超出第二预设值，那么就不会调整WSN的当前通信频率。
步骤103：将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。
具体地，将步骤102中更换后的通信频率的信息发送给网络内的其它节点和集中器。
本实施例中所述检测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数中的当前通信频率首先为WSN网络默认的通信频率，即WSN首先会工作在一个默认的频率上，当该默认的频率不满足通信质量要求时，才将该默认的通信频率更换到其它满足条件的通信频率上来进行通信。
在上述实施例的基础上，WSN还同时监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，若监测获知其它频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则将WSN的通信频率调整至其它满足通信要求的通信频率上进行通信。
具体地，WSN除了监测自身在当前通信频率下的通信状况外，还监测其它通信频率的通信状况，若监测获知其它通信频率中某些通信频率频繁受到干扰而不满足通信要求，就不会将WSN的通信频率调整到这样频繁受到的频道上来。即监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，当WSN监测到其它通信频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则调整WSN的通信频率到其它满足通信要求的通信频率上来进行通信。
本发明还提供一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置，图2为本发明自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：监控模块11、处理模块12、发送模块13。其中，监控模块11用于监测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数；处理模块12用于若检测获知WSN在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间是否超过第一预设值或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN的当前通信频率，直到调整后的通信频率满足通信要求为止，并使用调整后满足通信要求的通信频率作为当前频率进行通信，否则，使用所述当前通信频率进行通信；发送模块13用于将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。
本实施例的装置中，所述检测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数中的当前通信频率首先为WSN网络默认的通信频率，即WSN首先会工作在一个默认的频率上，当该默认的频率不满足通信质量要求时，才将该默认的通信频率更换到其它满足条件的通信频率上来进行通信。
进一步地，本发明实施例在上述装置实施例的基础上，所述处理模块12还用于监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，若监测获知其它频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则将WSN的通信频率调整至其它满足通信要求的通信频率上进行通信。
下面举一具体实施例对本发明自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置进行说明。
具体地，在本实施例里，所述自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置具体为一PCB板，在该PCB板集成有射频通信芯片、处理器和天线。
所述射频通信芯片和天线共同对数据进行传输和接收和转发，并对WSN通信频率的背景噪声和/或其他无线信号的干扰时间进行监控，并把监控到的背景噪音及干扰时间发送给处理器。
所述处理器，对WSN传输的路径、时间、频道、通信频率等进行管理，正常情况下WSN按照系统默认的通信频率进行通信，当信道的噪声过大或有干扰影响通信时，处理器控制射频芯片来改变WSN当前的通信通信频率，进而避开干扰源，保证通信质量。在所述处理器的内部存储有变频程序，存储有变频程序的处理器对射频芯片接收到的环境数据进行监控判断处理，进而改变WSN当前的通信频率。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰方法，其特征在于，包括：
监测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数；
若检测获知WSN在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间超过第一预设值或WSN网络在当前通信频率下信道的背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN的当前通信频率，直到调整后的通信频率满足通信要求为止，并使用调整后满足通信要求的通信频率作为当前频率进行通信；否则，使用所述当前通信频率进行通信；
将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前通信频率包括：WSN网络默认的当前通信频率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，WSN还同时监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，若监测获知其它频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则将WSN的通信频率调整至其它满足通信要求的通信频率上进行通信。
4.一种自动变频的WSN无线传感器网抗干扰装置，其特征在于，包括：
监控模块，用于监测WSN在当前通信频率下受到其它无线信号干扰的持续时间或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数；
处理模块，用于若检测获知WSN在当前通信频率下受到其他无线信号干扰的持续时间是否超过第一预设值或WSN网络在当前通信频率下本身信道的背景噪声恶化指数超出第二预设值，则反复调整WSN的当前通信频率，直到调整后的通信频率满足通信要求为止，并使用调整后满足通信要求的通信频率作为当前频率进行通信，否则，使用所述当前通信频率进行通信；
发送模块，用于将调整后满足通信要求的通信频率发送至各个网络节点和集中器。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述当前通信频率包括：WSN网络默认的当前通信频率。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，WSN还同时监测其它通信频率受到其它无线信号干扰的持续时间或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数，若监测获知其它频率在规定的时间内受到其它无线信号干扰的持续时间超过第一预设值的次数超出第三预设值或在所述其它通信频率下信道的背景噪声恶化指数超过第二预设值的次数超出第四预设值，则将WSN的通信频率调整至其它满足通信要求的通信频率上进行通信。
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