CN104837212A - 无线传感网络的信道接入方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线传感网络的信道接入方法及装置，用以解决现有技术中无线传感网络中信道过于拥挤以及信道之间彼此冲突导致无线传感网络通信能耗升高的问题。该方法包括：获取预设区域范围内移动节点的位置信息，其中，预设区域范围划分有若干区域，若干区域分别分配有信道，若干区域中相邻区域分配的信道不同；根据位置信息确定移动节点在若干区域中的目标工作区域；配置移动节点工作在目标工作区域分配的信道。

Description

无线传感网络的信道接入方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线传感网络的信道接入方法及装置。

背景技术

近年来，随着智能家居、可穿戴设备等新兴物联网技术的快速发展，物联网愈加广泛地影响了普通人的生活，无线传感网络(Wireless Senor Network,WSN)也随之迅速发展。

在无线传感网络的架构中，为了使无线传感网络的节点使用寿命尽可能长，需要其能效达到很高的标准。而在节点的能源消耗中，通信能耗占了很大的一部分，因此如何降低这部分的能耗，成为了提高无线传感网络能效的关键。

现有的无线传感网络的架构中，区域内所有的移动节点都工作在同一信道，这样做的问题在于，过多的移动节点会导致信道过于拥挤，导致大量的信号发送失败，同时，信道内大量的信号之间会彼此冲突，这些都导致了无线传感网络通信能耗的升高。

发明内容

本申请实施例提供一种无线传感网络的信道接入方法及装置，用以解决现有技术中无线传感网络中信道过于拥挤以及信道之间彼此冲突导致无线传感网络通信能耗升高的问题。

本申请实施例提供的一种无线传感网络的信道接入方法，包括：

获取预设区域范围内移动节点的位置信息，其中，所述预设区域范围划分有若干区域，所述若干区域分别分配有信道，所述若干区域中相邻区域分配的信道不同；

根据所述位置信息确定所述移动节点在所述若干区域中的目标工作区域；

配置所述移动节点工作在所述目标工作区域分配的信道。

本申请实施例提供的一种无线传感网络的信道接入装置，包括：

获取模块，用于获取预设区域范围内移动节点的位置信息，其中，所述预设区域范围划分有若干区域，所述若干区域分别分配有信道，所述若干区域中相邻区域分配的信道不同；

定位模块，用于根据所述位置信息确定所述移动节点在所述若干区域中的目标工作区域；

配置模块，用于配置所述移动节点工作在所述目标工作区域分配的信道。

本申请实施例提供一种无线传感网络的信道接入方法及装置，该方法通过获取预设区域范围内移动节点的位置信息来确定该移动节点的目标工作区域，进而配置移动节点工作在目标工作区域分配的信道；由于预设区域范围内划分的若干区域分别分配有信道，故划分的每个区域所分配的信道仅用于负责传输该区域内移动节点的信号，减小了信道的拥挤程度，并且相邻区域的信道不同，避免了不同区域之间的信道干扰，降低了网络通信的能耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的无线传感网络的信道接入的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的无线传感网络的信道接入的场景示意图；

图3为本申请实施例提供的头锚节点的模块架构示意图；

图4为本申请实施例提供的根据转发移动节点发送的信标信号的锚节点的数量，确定移动节点工作信道的示意图；

图5为本申请实施例提供的无线传感网络中，对同一区域内同时接收到信标信号的多个锚节点的信号转发进行时延控制的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的无线传感网络中，对同一区域内同时接收到信标信号的多个锚节点的信号转发进行时延控制的场景示意图；

图7为本申请实施例提供的根据移动节点的移动速度调整移动节点的信标信号发送周期的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的根据移动节点的移动速度调整移动节点的信标信号发送周期的测试结果示意图；

图9为本申请实施例提供的根据移动节点是否位于当前区域的边缘，调整移动节点的信号接收周期的流程示意图；

图10为本申请提供的对无线传感网络进行通信效率测试的测试场景示意图；

图11为本申请提供的对无线传感网络进行功耗测试时，示波器测量结果的屏幕截图；

图12为本申请实施例提供的无线传感网络的信道接入装置的模块示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的无线传感网络的信道接入过程，具体包括以下步骤：

S11：获取预设区域范围内移动节点的位置信息。

在本实施例中，服务器将预设区域范围划分为若干区域，该若干区域分别分配有信道，且若干区域中相邻区域分配的信道不同。预设区域范围可以是以本实施例的无线传感网络所能覆盖的最大区域范围而限定，且具体划分依据可以是例如按照地理位置特征。

参图2，所示的预设区域范围被划分为区域1和区域2。移动节点作为定位和追踪的目标，其上装配有信号发送模块。移动节点在预设区域范围内移动，并周期性地向周围发送信标信号。基于低功耗的考虑，移动节点可以是在每次发送信标信号或接收下行信号的间隙进入到休眠模式，从而节约能耗。

预设区域范围划分出的若干区域中都均匀地配置有锚节点，锚节点的位置信息都存储在服务器中，因此，锚节点与移动节点的通信可以用于确定移动节点的位置和轨迹。为了移动节点可以随时接入无线传感网络，锚节点被设置为不进入休眠状态，在室内环境中，锚节点可以例如使用市电进行供电，而在室外环境中，则可以例如利用太阳能对锚节点进行供电。

针对均匀分布在各个区域中的锚节点，可以分别选取一个锚节点作为头锚节点，而其它的则作为一般锚节点。每个区域内的一般锚节点作为一级簇头，和移动节点组成第一层通信网络，头锚节点作为二级簇头，和一般锚节点组成第二层通信网络。

本实施例中，无线传感网络中还设置有一个汇聚节点，该汇聚节点一方面用于收集每个区域的头锚节点上传的信息，并发送给服务器进行处理，另一方面将服务器传递过来的控制信息解析并分发到指定的节点中。

需要说明的是，虽然在本申请的实施例中，以无线传感网络中设置有一般锚节点、头锚节点、汇聚节点为例，对本申请无线传感网络的信道接入方法做阐述，但可以理解的是，本申请无线传感网络的信道接入方法并非是一定需要依赖于上述各种节点的设置而实施，这些节点可以依据各无线传感网络的情况而被选择性地应用。例如，在一些实施例中，各个区域中可以仅仅设置一个头锚节点，该头锚节点与相应区域内的移动节点直接通信，又或者，各个区域的头锚节点可以是直接与服务器直接通信等。

移动节点位置信息的获取可以采用多种的短距离无线通信技术，例如无线局域网(WLAN)、蓝牙(Bluetooth)、紫蜂协议(ZigBee)、超宽带无线电(UltraWideBand Radio，UWB)等。通过预先布置的地理位置已知的锚节点、以及锚节点与移动节点之间的组网与通信功能，处理接收信号强度(Received SignalStrength，RSS)信息，可以获取移动节点的地理位置信息。

本实施例中，例如采用ZigBee技术实现移动节点位置信息的获取。根据ZigBee协议规定，其可工作在915MHz、868MHz、2.4GHz三个免费频段(ISMBand)，其中在2.4GHz频段，按频点划分为16个信道，分别为信道11至信道26。因此，针对一些预设区域范围较大的情况(例如划分的区域数量超过16)，当划分的两个区域之间间隔超过一定范围后，可以采用上述2.4GHz划分出的一个相同信道。

相应地，移动节点和一般锚节点上装配有ZigBee射频模块。参图3，头锚节点上装配有ZigBee双射频模块，其可以同时工作在两个不同的信道。头锚节点的一个信道(图2中的信道12)用于与一般锚节点进行通信，而另一个信道(图2中的信道21)则专用于与汇聚节点进行通信，这样做的原因在于，头锚节点-汇聚节点链路是整个无线传感网络的信息回传链路，其携带有大量的信息，且发生频率较高，因此分配专用信道可以保障其传输的快速与稳定，保证整个无线传感网络的性能。

S12：根据该位置信息确定该移动节点在若干区域中的目标工作区域。

这里的“目标工作区域”可以是指移动节点当前所位于的区域或即将进入的区域两种情况。由于移动节点在预设范围区域中不断移动，因此除了需要确定移动节点当前位于的区域外，还需要预测移动节点在未来时刻时即将进入的区域，进而针对性地为移动节点分配信道。

S13：配置该移动节点工作在该目标工作区域分配的信道。

移动节点在刚进入预设区域范围时，会自行扫描除头锚节点的信息回传链路所用信道之外的所有信道，进行锚节点的发现，而一旦发现了某个活跃信道并成功接入后，就周期性通过该信道进行信标信号的发送。

参图4，移动节点在与锚节点的通信过程中，发送的信标信号通过锚节点被发送至服务器，服务器会计算此时成功接收该移动节点发送的信标信号的锚节点的数量。这里所说的“成功接收”是指锚节点接收到的移动节点信标信号的接收信号强度(RSS)大于某一阈值。

当计算出成功接收到移动节点的信标信号的锚节点的数量大于等于预设阈值时，说明移动节点的工作信道与当前所处于的区域分配的信道一致，且位于所处于区域中相对远离边缘的位置。这时，移动节点当前所处区域与其目标工作区域一致，服务器会确认配置该移动节点继续工作在当前信道。

而当计算出成功接收到移动节点的信标信号的锚节点的数量少于预设阈值时，则说明两种可能：

一种是移动节点一开始接入的信道不是其所位于的区域分配的信道，故而造成能成功接收到其发送的信标信号的锚节点过少；另一种则是移动节点一开始接入的信道是其所位于的区域分配的信道，但由于移动节点的移动，此时已经进入了其所位于的区域的边缘。

在上述的两种情况中，移动节点当前都不是工作在其目标工作区域分配的信道，因而需要进行信道的切换。具体地，服务器会在数据库中查询成功接收该移动节点发送的信标信号的至少一个锚节点的编号信息，根据该至少一个锚节点的编号信息，确定移动节点当前工作信道对应区域的相邻区域，并配置该移动节点工作在该相邻区域分配的信道，减少了不必要的无效信息的发送。

在上述的实施例中，通过根据移动节点的位置信息为移动节点配置目标工作区域分配的信道，避免了不同区域之间“移动节点-一般锚节点”链路的信号冲突和干扰。而当移动节点发送一个信标信号时，在同一区域中与该移动节点临近的多个一般锚节点由于地理位置上的临近，会几乎都立刻接收到该信标信号，如果每个一般锚节点都立刻转发它们接收到的信标信号给头锚节点，则可能引发严重的冲突。参图5和图6，为了消除同一区域中“一般锚节点-头锚节点”链路之间的相互干扰，本实施例中，该方法还进一步包括：

S21：计算接收到移动节点发送的信标信号的锚节点的数量，并根据所述数量，将预设时间窗等分为相应数量的时间切片。

假设接收到移动节点发送的信标信号的一般锚节点的数量为N_a，预设时间窗为T_w，则此时分成的每个时间切片的长度为T_w/N_a。

S22：在数据库中查询各锚节点的编号信息，并根据各锚节点的编号信息将该各锚节点对应至相应的时间切片。

继续沿用上例，假设此时有三个一般锚节点接收到了移动节点发送的信标信号，且该三个一般锚节点的编号信息分别为15、18、22，则锚节点15可以对应至第一个时间切片，锚节点18可以对应至第二个时间切片，锚节点22可以对应至第三个时间切片。

S23：为各锚节点分别配置随机时延，并控制各锚节点在相应的时间切片内等待相应的随机时延后，转发接收到的移动节点发送的信标信号。

各一般锚节点的随机时延可以是通过伪随机数生成器生成，各一般锚节点的随机时延记为T_i，其中，i为根据各一般锚节点对应的时间切片而确定。在上述的例子中，锚节点15对应至第一个时间切片，则其i确定为1，依此类推，锚节点18、22的i值分别为2、3。

上述的各一般锚节点转发信标信号的时间T还可以通过下述的公式进行计算：

T＝T_i+iT_w/N_a。

当一个移动节点进入预设区域范围后，会按照预设默认的时间周期周期性地开关射频发生器。为了提高无线传感网络的能效，需要尽可能地使移动节点工作在休眠模式，而同时，由于需要对移动节点进行精确的位置追踪，所以需要合理地设置移动节点的信标信号的发送周期，以在能效和定位精度之间寻找最佳的平衡。参图7，为此，本实施例中，该方法还进一步包括：

S31：检测移动节点的移动速度。

服务器中的追踪模块会对移动节点的移动速度进行检测，通常地，当检测到移动节点的移动速度大于或小于某个预设的门限值后，就需要下发一个调节指令，并通过锚节点发送给移动节点。原则上，移动节点的移动速度越快，则需要其发送周期越小，反之，则需要其发送周期越大。然而，过于频繁地调节移动节点的发送周期通常没有必要，另一方面，对于移动节点的速度检测也并不一定精确，这会导致对移动节点发送周期过多的不必要调整。因此，本实施例中进一步地：

S32：将检测到的移动节点的移动速度与预设速度区间表进行比对。

S33：若连续预设阈值次数比对出该移动节点的移动速度都位于预设速度区间表的某一区间范围内，则配置该移动节点的信标信号发送周期为与该区间范围对应的信标信号发送周期。

服务器针对移动节点的不同速度区间分别对应设置了不同的发送周期，每次检测到的移动节点的移动速度都被当做是一次移动节点的速度估计值，只有当连续阈值次数的速度估计值都位于某一速度区间时，才认为移动节点的实际移动速度达到了该速度区间，进而进行相应的发送周期的调整。其中，移动节点的移动速度区间与信标信号发送周期对应表可以为如下所示：

移动节点的移动速度	移动节点信标信号发送周期
		<0.1m/s	>2s
0.1～0.5m/s	2s
		0.5～1.0m/s	1s
1.0～1.5m/s	0.5s
		<1.5m/s	0.2s

参图8，实验数据证明，这种移动节点的发送周期调整策略并不会影响定位和追踪精度。

此外，如上述的实施例所述，当移动节点到达某一区域的边界时，会需要接收服务器下发的指令，从而执行信道切换。此时，移动节点的信号接收周期也需要相应地动态调整，从而能够快速准确地接收服务器下发的指令。参图9，为此，本实施例中，该方法还进一步包括：

S41：计算成功转发移动节点发送的信标信号的锚节点的数量。

S42：若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则减小所述移动节点的信号接收周期。

通过将移动节点位于区域边缘时的信号接收周期减小，达到更快的信道调整速度，进而保证移动节点的定位精度。这里通过计算接收到信标信号的锚节点数量，判断移动节点是否位于当前区域边缘的具体过程和原理在上文中已经做了详细的描述，故在此不再赘述。

为了证明本申请无线通信网络的信道接入方法在提高能效方面的作用，进行了如下测试：

测试1：通信效率测试

测试场景：测试在如图10所示的室内场景中进行。将该场景按地理位置划分为两个区域：区域1和区域2。在每个区域内，各放置4个锚节点以及14个均匀分布的移动节点。

测试方法：在移动节点发送的信标信号中加入序列号，通过统计最终汇聚节点得到的数目并和移动节点发送的数目进行比较，得到丢包率(packet lossrate，PLR)。为了对比，分别进行两组实验，第一组采用本申请提出的无线传感网络的信道接入方法；第二组采用传统的无线传感网络的信道接入方法，即所有的节点均工作在同一信道上。

测试结果：如下表所示。可以看出，采用本申请提出的无线传感网络的信道接入方法，可以显著降低无线定位场景中的通信丢包率(PLR)。丢失的数据包可以视为无效的通信过程，而无论通信过程是否有效，均需要消耗同样多的能量，在这样的前提下，丢包率即可以视为能量损失概率，因此，本申请提供的无线传感网络的信道接入方法可以大幅度减少无效的通信过程，提高能效。

移动节点发送

经转发后应接收

汇聚节点实际接

丢包率(PLR)

	信标信号数目	到的信号数目	收到的信号数目
					第一组	1250	5000	4905	1.9％
第二组	1250	5000	4685	6.3％

测试2：功耗测试

移动节点工作电流测量：移动节点采用TI公司的CC2530-CC2591模块。为了测量其功耗，将模块与一个10欧姆的电阻串联，通过测量该电阻上的电压值，来计算整个电路的工作电流。测量通过数字示波器完成，图11为测量结果的示波器屏幕截图。经过计算，该模块的发送状态电流为110mA，接收状态电流为30mA，休眠电流通过查阅数据手册得知为1uA。

节点功耗计算：根据上述结果，假设移动节点工作电压为标准的3.3V，则其发送状态的功率为P_x＝3.3V×110mA＝0.363W，休眠状态的功率P_s＝3.3V×1uA＝3.3×10^-6W。移动节点总功耗E_S的计算公式为：

E_S＝P_xT_x+P_s(T_s－T_x)；其中T_s为发送周期。

从图11中可以得知移动节点发送状态的持续时间T_x＝1ms。从图8中可以得知运用本申请提供的无线通信网络的信道接入方法后，移动节点的信号发送周期T_s分为1s和2s，代入计算可知功耗分别为366uJ和370uJ。

测试结果：

现有技术：信标信号的发送周期始终保持在1s时的节点功耗，考虑100s的测试时间，则总功耗：

E₁＝100×366uJ＝0.366J

本申请的无线传感网络的信道接入方法：同样考虑100s的测试时间，如图8所示，后40s的发送周期调整为了2s，即只进行了20次信标信号的发送。则总功耗：

E₂＝60×366uJ+20×370uJ＝0.2936J

可以看出，采用本申请的无线传感网络的信道接入方法后，系统总功耗降低了20％左右。另经统计，上述两次实验的平均定位误差分别为1.43m和1.39m，基本保持不变，本申请的无线传感网络的信道接入方法在降低功耗的同时并没有降低定位精度。

图12为本申请实施例提供的无线传感网络的信道接入装置，具体包括：

获取模块51，用于获取预设区域范围内移动节点的位置信息，其中，所述预设区域范围划分有若干区域，所述若干区域分别分配有信道，所述若干区域中相邻区域分配的信道不同；

定位模块52，用于根据所述位置信息确定所述移动节点的目标工作区域；

配置模块53，用于配置所述移动节点工作在所述目标工作区域分配的信道。

本实施例中，所述定位模块52具体用于，计算成功接收所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量；若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则在数据库中查询成功接收所述移动节点发送的信标信号的至少一个锚节点的编号信息；根据所述至少一个锚节点的编号信息，确定所述移动节点当前工作信道对应区域的相邻区域；所述配置模块53具体用于，配置所述移动节点工作在所述相邻的区域分配的信道。

本实施例中，所述装置还包括：

计算模块54，用于计算接收到所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量，并将预设时间窗等分为相应数量的时间切片；

查询模块55，用于在数据库中查询所述各锚节点的编号信息，并根据所述各锚节点的编号信息将所述各锚节点对应至相应的时间切片；

时延控制模块56，用于为所述各锚节点分别配置随机时延，并控制所述各锚节点在相应的时间切片内等待相应的随机时延后，转发接收到的所述移动节点发送的信标信号。

本实施例中，所述装置还包括：

检测模块57，用于检测所述移动节点的移动速度；

比对模块58，用于将检测到的所述移动节点的移动速度与预设速度区间表进行比对；若连续预设阈值次数比对出所述移动节点的移动速度都位于所述预设速度区间表的某一区间范围内，则通过所述配置模块53配置所述移动节点的信标信号发送周期为与所述区间范围对应的信标信号发送周期。

本实施例中，所述装置还包括计算模块54，用于计算成功转发所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量；若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则通过所述配置模块53减小所述移动节点的信号接收周期。

本申请实施例提供了无线传感网络的信道接入方法及装置，该方法通过获取预设区域范围内移动节点的位置信息以确定该移动节点的目标工作区域，进而配置移动节点工作在目标工作区域分配的信道；由于预设区域范围内划分的若干区域分别分配有信道，故划分的每个区域所分配的信道仅用于负责传输该区域内移动节点的信号，减小了信道的拥挤程度，并且相邻区域的信道不同，避免了不同区域之间的信道干扰，降低了网络通信的能耗。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种无线传感网络的信道接入方法，其特征在于，包括：

获取预设区域范围内移动节点的位置信息，其中，所述预设区域范围划分有若干区域，所述若干区域分别分配有信道，所述若干区域中相邻区域分配的信道不同；

根据所述位置信息确定所述移动节点在所述若干区域中的目标工作区域；

配置所述移动节点工作在所述目标工作区域分配的信道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述位置信息判断所述移动节点在所述若干区域中的目标工作区域，配置所述移动节点工作在所述目标工作区域分配的信道，具体包括：

计算成功接收所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量；

若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则在数据库中查询成功接收所述移动节点发送的信标信号的至少一个锚节点的编号信息；

根据所述至少一个锚节点的编号信息，确定所述移动节点当前工作信道对应区域的相邻区域；

配置所述移动节点工作在所述相邻区域分配的信道。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算接收到所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量，并根据所述数量，将预设时间窗等分为相应数量的时间切片；

在数据库中查询所述各锚节点的编号信息，并根据所述各锚节点的编号信息将所述各锚节点对应至相应的时间切片；

为所述各锚节点分别配置随机时延，并控制所述各锚节点在相应的时间切片内等待相应的随机时延后，转发接收到的所述移动节点发送的信标信号。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测所述移动节点的移动速度；

将检测到的所述移动节点的移动速度与预设速度区间表进行比对；

若连续预设阈值次数比对出所述移动节点的移动速度都位于所述预设速度区间表的某一区间范围内，则配置所述移动节点的信标信号发送周期为与所述区间范围对应的信标信号发送周期。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

计算成功转发所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量；

若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则减小所述移动节点的信号接收周期。

6.一种无线传感网络的信道接入装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取预设区域范围内移动节点的位置信息，其中，所述预设区域范围划分有若干区域，所述若干区域分别分配有信道，所述若干区域中相邻区域分配的信道不同；

定位模块，用于根据所述位置信息确定所述移动节点在所述若干区域中的目标工作区域；

配置模块，用于配置所述移动节点工作在所述目标工作区域分配的信道。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述定位模块具体用于，计算成功接收所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量；若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则在数据库中查询成功接收所述移动节点发送的信标信号的至少一个锚节点的编号信息；根据所述至少一个锚节点的编号信息，确定所述移动节点当前工作信道对应区域的相邻区域；所述配置模块具体用于，配置所述移动节点工作在所述相邻的区域分配的信道。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计算模块，用于计算接收到所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量，并根据所述数量，将预设时间窗等分为相应数量的时间切片；

查询模块，用于在数据库中查询所述各锚节点的编号信息，并根据所述各锚节点的编号信息将所述各锚节点对应至相应的时间切片；

时延控制模块，用于为所述各锚节点分别配置随机时延，并控制所述各锚节点在相应的时间切片内等待相应的随机时延后，转发接收到的所述移动节点发送的信标信号。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

检测模块，用于检测所述移动节点的移动速度；

比对模块，用于将检测到的所述移动节点的移动速度与预设速度区间表进行比对；若连续预设阈值次数比对出所述移动节点的移动速度都位于所述预设速度区间表的某一区间范围内，则通过所述配置模块配置所述移动节点的信标信号发送周期为与所述区间范围对应的信标信号发送周期。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括计算模块，用于计算成功转发所述移动节点发送的信标信号的锚节点的数量；若计算出的锚节点的数量小于预设阈值，则通过所述配置模块减小所述移动节点的信号接收周期。