CN106170142A - 一种低功耗无线传感网组网方法 - Google Patents

一种低功耗无线传感网组网方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106170142A
CN106170142A CN201610494547.0A CN201610494547A CN106170142A CN 106170142 A CN106170142 A CN 106170142A CN 201610494547 A CN201610494547 A CN 201610494547A CN 106170142 A CN106170142 A CN 106170142A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gateway
certain
network
sensing node
broadcast data
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
Application number
CN201610494547.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李旭
侯金华
刘永健
马志刚
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.)
Ivocmn (shanghai) Iot Technology Co Ltd
Original Assignee
Ivocmn (shanghai) Iot Technology 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 Ivocmn (shanghai) Iot Technology Co Ltd filed Critical Ivocmn (shanghai) Iot Technology Co Ltd
Priority to CN201610494547.0A priority Critical patent/CN106170142A/zh
Publication of CN106170142A publication Critical patent/CN106170142A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/246—Connectivity information discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • 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)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明公开的一种低功耗无线传感网组网方法，其是某一传感节点上电后则以一定的协议格式固定广播数据包至周围的网关并等待它们的回应，每收到一个网关的应答信息就将该网关的MAC地址信息和PAN ID存储起来，同时将该网关的应答信息中的信号强度参数保存起来，通过一定的算法优化筛选出信号强度最好的网关，并发送握手指令至该信号强度最好的网关申请加入，加入该网关成功之后，某一传感节点将自己的网络参数配置成与该网关的网路参数一致，实现组网。本发明不会对固件的网络参数做任何预先配置，而是通过传感节点上电之后自动进入搜网模式，传感节点会优化出信号强度最大，最合适的网关并与其建立连接。

Description

一种低功耗无线传感网组网方法
技术领域
本发明涉及一种无线传感网络的传感节点组网模式的优化处理技术领域，尤其涉及一种轻量无线传感网传感节点在寻找网络以及断网后重新加入网络的模式处理的低功耗无线传感网组网方法。
背景技术
无线传感网络(WSN)是由部署在检测区域内大量的传感节点组成，通过无线通信方式形成的网络系统，其目的是感知、采集和处理网络覆盖区域内被感知对象的信息，并发送给用户。
轻量无线传感网络一般有coordinator(网关网关)和end device(节点)组成，现有组网方案是固件编译时将网络参数配置好，coordinator上电之后就会建立一个网络，相同PAN ID的节点可以申请加入该网络，coordinator会对节点发来的无线数据包作出判断，只有PAN ID与自己相同的节点才可以加入网络。因此现有技术的缺点是轻量无线网络传感节点不可以根据环境中的具体应用择优选择coordinator加入，而是根据固件中预设的PANID指定选择相匹配的coordinator。这样就存在节点不能根据当前条件选择信号强度最大的那个coordinator并与其建立连接。还有就是由于信号强度差或者周围环境物体的遮挡，节点很可能发出的网络包不能送达给coordinator从而导致断网，重新找网的过程也是相对耗电的，无法做到低功耗，因此需要对无线传感节点的找网过程做优化，择优选择信号强的coordinator加入，如果长时间没有找到合适网络需要提高找网间隔以降低功耗(原来的搜网间隔为固定值，电池电量损耗较大)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有轻量无线网络传感节点不可以根据环境中的具体应用择优选择coordinator加入而使得功耗增加的问题而提供一种低功耗无线传感网组网方法，还低功耗无线传感网组网方法针对固定参数找网和断网后重新找网模式做出了优化，不预先指定节点的网络参数而是根据具体应用中的情况来选择信号强度最大的网关(coordinator)；同时针对节点断网后寻网机制作出优化，预先设置一个搜网间隔t,持续N次之后都找不到网络的条件下，对t作出修改，并通过一定的算法对t进行递增，主要目的是降低功耗。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种低功耗无线传感网组网方法，其特征是某一传感节点上电后则以一定的协议格式固定广播数据包至周围的网关并等待周围的网关的回应，每收到一个网关的应答信息就将该网关的MAC地址信息和PAN ID存储起来，同时将该网关的应答信息中的信号强度参数保存起来，通过一定的算法优化筛选出信号强度最好的网关，并发送握手指令至该信号强度最好的网关申请加入，加入该信号强度最好的网关成功之后，某一传感节点将自己的网络参数配置成与该信号强度最好的网关的网路参数一致，实现组网。
在本发明的一个优选实施例中，所述一定的协议格式固定广播数据是能够被网关所识别，并由网关解析之后回复所述的应答信息。
在本发明的一个优选实施例中，某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包的次数设定为N次，每次的间隔时间为一固定时间t。
在本发明的一个优选实施例中，当某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包的次数超过N次后，每次以一定的协议格式固定广播数据包的间隔时间进行递增，直至最大间隔时间；当间隔时间大达到最大间隔时间后，某一传感节点则以最大间隔时间持续一定的协议格式固定广播数据包多次，直至组网成功。
在本发明的一个优选实施中，某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包的次数超过N次后没有组网成功的则判断该传感节点已经断网，该传感节点启动重新找网模式，即以一定的协议格式固定广播数据包至周围的网关并等待周围的网关的回应，每收到一个网关的应答信息就将该网关的MAC地址信息和PAN ID存储起来，同时将该网关的应答信息中的信号强度参数保存起来，通过一定的算法优化筛选出信号强度最好的网关，并发送握手指令至该信号强度最好的网关申请加入，加入该信号强度最好的网关成功之后，某一传感节点将自己的网络参数配置成与该信号强度最好的网关的网路参数一致，实现组网。
本发明针对轻量级无线传感网络传感节点单一的联网方式(预先设置固件内部的网络参数，且只能连接网络参数相匹配的router或者网关)，不能通过算法优化，寻找信号强度最好的网络，节点不能根据自身的应用环境直接搜索合适网络并加入。本发明不会对固件的网络参数做任何预先配置，而是通过传感节点上电之后自动进入搜网模式，节点会根据载波和能量两个指标判断网关的状态，并且通过内部软件算法，优化出信号强度最大，最合适的网关并与其建立连接。
附图说明
图1为本发明的组网流程示意图。
图2为本发明的某一传感节点断网后启动重新找网模式流程图。
具体实施方式
参见图1，图中给出的一种低功耗无线传感网组网方法，当某一传感节点需要与网关组网时，首先以一定的协议格式固定广播数据包至周围的网关A、B、C、D并等待周围的网关A、B、C、D的回应，网关A、B、C、D收到该传感节点所发送的一定的协议格式固定广播数据包后进行解析，然后向该传感节点回复应答数据包。
该传感节点每分别收到网关A、B、C、D的一条应答数据包后进行解析并将网关A、B、C、D的MAC地址信息和PAN ID存储起来，同时将该网关A、B、C、D的应答信息中的信号强度参数保存起来，通过一定的算法优化筛选出网关A的信号强度最好。
然后该传感节点向网关A并发送握手指令申请加入网关A，加入该网关网关A成功之后，该传感节点将自己的网络参数配置成与网关A的网路参数一致，实现组网。
某一传感节点预设N次搜网次数，每次搜网间隔时间t相同，若某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包N次后，则将每次以一定的协议格式固定广播数据包的间隔时间进行递增，直至最大间隔时间；当间隔时间大达到最大间隔时间后，某一传感节点则以最大间隔时间持续一定的协议格式固定广播数据包多次，直至组网成功。
当然也可以在若某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包N次后没有组网成功的则判断该传感节点已经断网，该传感节点参照图2所示启动重新找网模式。重新找网模式与前述相同。

Claims (5)

1.一种低功耗无线传感网组网方法，其特征是某一传感节点上电后则以一定的协议格式固定广播数据包至周围的网关并等待周围的网关的回应，每收到一个网关的应答信息就将该网关的MAC地址信息和PAN ID存储起来，同时将该网关的应答信息中的信号强度参数保存起来，通过一定的算法优化筛选出信号强度最好的网关，并发送握手指令至该信号强度最好的网关申请加入，加入该信号强度最好的网关成功之后，某一传感节点将自己的网络参数配置成与该信号强度最好的网关的网路参数一致，实现组网。
2.如权利要求1所述的一种低功耗无线传感网组网方法，其特征是所述一定的协议格式固定广播数据是能够被网关所识别，并由网关解析之后回复所述的应答信息。
3.如权利要求1所述的一种低功耗无线传感网组网方法，其特征是某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包的次数设定为N次，每次的间隔时间为一固定时间t。
4.如权利要求3所述的一种低功耗无线传感网组网方法，其特征是当某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包的次数超过N次后，每次以一定的协议格式固定广播数据包的间隔时间进行递增，直至最大间隔时间；当间隔时间大达到最大间隔时间后，某一传感节点则以最大间隔时间持续一定的协议格式固定广播数据包多次，直至组网成功。
5.如权利要求4所述的一种低功耗无线传感网组网方法，其特征是某一传感节点以一定的协议格式固定广播数据包的次数超过N次后没有组网成功的则判断该传感节点已经断网，该传感节点启动重新找网模式，即以一定的协议格式固定广播数据包至周围的网关并等待周围的网关的回应，每收到一个网关的应答信息就将该网关的MAC地址信息和PAN ID存储起来，同时将该网关的应答信息中的信号强度参数保存起来，通过一定的算法优化筛选出信号强度最好的网关，并发送握手指令至该信号强度最好的网关申请加入，加入该信号强度最好的网关成功之后，某一传感节点将自己的网络参数配置成与该信号强度最好的网关的网路参数一致，实现组网。
CN201610494547.0A 2016-06-29 2016-06-29 一种低功耗无线传感网组网方法 Pending CN106170142A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610494547.0A CN106170142A (zh) 2016-06-29 2016-06-29 一种低功耗无线传感网组网方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610494547.0A CN106170142A (zh) 2016-06-29 2016-06-29 一种低功耗无线传感网组网方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106170142A true CN106170142A (zh) 2016-11-30

Family

ID=58064607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610494547.0A Pending CN106170142A (zh) 2016-06-29 2016-06-29 一种低功耗无线传感网组网方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106170142A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109219107A (zh) * 2018-10-15 2019-01-15 四川长虹电器股份有限公司 用于ZigBee设备的入网方法
CN109360306A (zh) * 2018-09-20 2019-02-19 深圳中泰智丰物联网科技有限公司 智能锁装修模式的开锁方法
WO2019185009A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 云丁智能科技（北京）有限公司 智能门锁绑定方法、智能门锁、网关、服务器及绑定系统
CN110446178A (zh) * 2019-09-09 2019-11-12 安徽德通智联科技有限公司 一种免配置无线通讯的方法
CN110535826A (zh) * 2019-07-16 2019-12-03 浙江大华技术股份有限公司 无线组网方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110572841A (zh) * 2019-09-17 2019-12-13 河南世友信息技术有限公司 一种主从式低功耗无线自组网络的组网的方法
WO2021179389A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 青岛交互物联科技有限公司 一种低功耗高抗干扰的无线组网方法
CN113692019A (zh) * 2021-09-16 2021-11-23 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电力物联网的无线组网方法及终端
CN114422878A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 江苏林洋能源股份有限公司 基于Wi-SUN通讯技术便携快速采集模块信号质量的方法
WO2022160864A1 (zh) * 2021-01-28 2022-08-04 青岛海尔空调器有限总公司 用于智能设备入网的方法、装置及智能设备
CN115087144A (zh) * 2022-06-28 2022-09-20 苏州阿基米德网络科技有限公司 一种Lora网络通信方法、Lora节点以及Lora网关

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2031810A1 (en) * 2007-09-03 2009-03-04 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method of zigbee communication for selecting and gaining access to zigbee network
CN102413180A (zh) * 2011-11-15 2012-04-11 河海大学 灌区监测无线传感器网络及其通讯协议
CN103209467A (zh) * 2012-01-11 2013-07-17 华为技术有限公司 接入多个ZigBee网络的方法和装置
CN104052759A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 中国科学院计算技术研究所 一种物联网即加即用技术的实现系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2031810A1 (en) * 2007-09-03 2009-03-04 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method of zigbee communication for selecting and gaining access to zigbee network
CN102413180A (zh) * 2011-11-15 2012-04-11 河海大学 灌区监测无线传感器网络及其通讯协议
CN103209467A (zh) * 2012-01-11 2013-07-17 华为技术有限公司 接入多个ZigBee网络的方法和装置
CN104052759A (zh) * 2013-03-11 2014-09-17 中国科学院计算技术研究所 一种物联网即加即用技术的实现系统

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019185009A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 云丁智能科技（北京）有限公司 智能门锁绑定方法、智能门锁、网关、服务器及绑定系统
CN109360306A (zh) * 2018-09-20 2019-02-19 深圳中泰智丰物联网科技有限公司 智能锁装修模式的开锁方法
CN109219107A (zh) * 2018-10-15 2019-01-15 四川长虹电器股份有限公司 用于ZigBee设备的入网方法
CN110535826B (zh) * 2019-07-16 2022-01-11 浙江大华技术股份有限公司 无线组网方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110535826A (zh) * 2019-07-16 2019-12-03 浙江大华技术股份有限公司 无线组网方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110446178A (zh) * 2019-09-09 2019-11-12 安徽德通智联科技有限公司 一种免配置无线通讯的方法
CN110572841A (zh) * 2019-09-17 2019-12-13 河南世友信息技术有限公司 一种主从式低功耗无线自组网络的组网的方法
CN110572841B (zh) * 2019-09-17 2022-08-12 河南世友信息技术有限公司 一种主从式低功耗无线自组网络的组网的方法
WO2021179389A1 (zh) * 2020-03-13 2021-09-16 青岛交互物联科技有限公司 一种低功耗高抗干扰的无线组网方法
US11632718B2 (en) 2020-03-13 2023-04-18 Qingdao Jiaohuwulian Technology Co., Ltd. Wireless networking method having low power consumption and high interference resistance
WO2022160864A1 (zh) * 2021-01-28 2022-08-04 青岛海尔空调器有限总公司 用于智能设备入网的方法、装置及智能设备
CN113692019A (zh) * 2021-09-16 2021-11-23 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电力物联网的无线组网方法及终端
CN113692019B (zh) * 2021-09-16 2023-10-10 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 电力物联网的无线组网方法及终端
CN114422878A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 江苏林洋能源股份有限公司 基于Wi-SUN通讯技术便携快速采集模块信号质量的方法
CN115087144A (zh) * 2022-06-28 2022-09-20 苏州阿基米德网络科技有限公司 一种Lora网络通信方法、Lora节点以及Lora网关

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106170142A (zh) 一种低功耗无线传感网组网方法
US8514758B2 (en) Low-power wireless multi-hop networks
JP6549096B2 (ja) 近隣認識ネットワーク内での同期のためのシステムおよび方法
KR101904515B1 (ko) 이웃 인식 네트워크에서 식별을 위한 시스템들 및 방법들
KR101867508B1 (ko) 이웃 인식 네트워크 내에서의 동기화를 위한 방법들 및 시스템들
DK2587848T3 (en) METHOD, DEVICE AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT FOR DISCOVERING WIRELESS NETWORKS
Tan et al. An efficient scatternet formation algorithm for dynamic environments
CN105027594A (zh) 用于发现邻域知悉网络中的设备的系统和方法
CN104919828A (zh) 用于格式化邻域知悉网络中的帧的系统和方法
US20140254569A1 (en) Systems and methods for discovering and synchronizing within a neighbor aware network
JP2017529020A (ja) 電力節約モードおよびページングのためのサービス能力サーバ／ｅｐｃ調整
CN109660958A (zh) 一种电力抄表系统的组网方法及抄表方法
JP7046946B2 (ja) 子機とタイムスロットチャネルホッピングネットワークにおいて動作する親機との間の優先アソシエーション
BR112014009058B1 (pt) Métodos, aparelhos e meio legível por computador
JP2014230110A (ja) 無線端末がアクセスポイントを発見するシステム、プログラム及び方法
WO2014172600A1 (en) White listing for binding in ad-hoc mesh networks
JP6231201B2 (ja) 高効率ワイヤレスネットワーク中での向上された通信効率のためのシステムおよび方法
KR101955616B1 (ko) 통신을 위해 신체 장치를 조정하는 방법 및 장치
KR101703178B1 (ko) 저전력 센서 통신 서비스를 위한 무선 자원 할당 제어 방법 및 장치
US11290971B2 (en) Signal detection method and apparatus, signal sending method and apparatus, remote user device, and storage medium
JP2015002412A (ja) 情報通信装置
Cheong et al. Lifeline: emergency ad hoc network
JP6450905B2 (ja) 移動無線装置、それを備えた無線通信システムおよび移動無線装置において実行されるプログラム
Pal et al. E-Darwin2: A smartphone based disaster recovery network using WiFi tethering
Abdeddaim et al. Implementation of a wsnet module to simulate the IEEE 802.15. 4 beacon-enabled mode in multihop topologies

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161130