CN106656224A - 通信节点以及物联网通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可以根据通信质量情况自动调节发送功率的通信节点和含有该通信节点的物联网通信系统。本发明所涉及的通信节点，其特征在于，具有：存储单元；通信质量获取单元，获取本通信节点与发送端通信节点之间的实际通信质量值；判断生成单元，对实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断；计算单元，在判断结果为否的情况下计算出功率调整值；通信单元，将功率调整值发送给发送端通信节点，然后接收发送端通信节点调整发送功率后发送来的信息，还用于对接收端通信节点发送来的功率调整值进行接收；以及功率调整单元，根据接收到的功率调整值，对通信单元的发送功率进行相应的调整。

Description

通信节点以及物联网通信系统

技术领域

本发明属于物联网领域，具体涉及可以根据通信质量情况自动调节发送功率的通信节点和含有该通信节点的物联网通信系统。

背景技术

物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，信息化时代的重要产物，已经被应用于智能家居、工厂智能监控等领域，为人们对各种智能设备进行远程监测、管理和控制提供了极大的便利。

物联网主要包含节点模块和网关设备两大部分。在物联网中，通常都设置有多个节点模块，这些节点模块分别与各个智能设备的信息采集器相连接，能够接收信息采集器发送来的运行数据信息。网关设备一方面与节点模块基于预定通信规则相通信，并对所有的节点模块进行管理，另一方面则与远程监控设备实现通信，从而将节点模块发送来的运行数据信息上传给远程监控设备，或者将远程监控设备发送来的监控指令下发给相应的节点模块。

在上述物联网中，为了实现信息的转递，所有的节点模块以无线方式自组网形成节点通信网，每个节点模块将接收到的运行数据信息通过节点通信网中的其它节点模块依次转发，并由最后一个节点模块将运行数据信息发送给网关设备。

这些节点模块由于所连接的信息采集器的采集对象不同，通常都被设置在现场不同的位置，例如三个在A车间，三个节点模块在B车间，还有一些节点模块在户外，这样不同的节点模块之间的通信环境就会不同，另外，无论是车间还是户外，不同的时间环境也在发生变化，而这些不同和变化都会对节点模块之间的无线通信造成影响。

然而，每个节点模块在出厂或安装时已固定好该设备每次通信时的发送功率，当该发送功率值较高并且通信环境良好时，就会造成节点模块功耗较大，造成资源浪费；而当该发送功率值较低并且通信环境也较差时，就会产生数据丢失或者丢包现象，不能保证可靠通信。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供可以根据通信质量情况自动调节发送功率的通信节点和含有该通信节点的物联网通信系统。

<通信节点一>

本发明提供了一种通信节点，与节点通信网中其它的通信节点进行信息的传递，其特征在于，包括：存储单元，存储有标准质量范围和功率调整公式；通信质量获取单元，获取本通信节点与发送信息的发送端通信节点之间的实际通信质量值；判断生成单元，对获取到的实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断，并生成相应的判断结果；计算单元，在判断结果为否的情况下，基于实际通信质量值和功率调整公式计算出功率调整值；通信单元，用于将计算出的功率调整值发送给发送端通信节点，然后接收发送端通信节点根据功率调整值调整发送功率后发送来的信息，并且用于在判断结果为是的情况下，接收发送端通信节点发送来的信息，还用于将信息发送给接收该信息的接收端通信节点，并对接收端通信节点发送来的功率调整值进行接收；以及功率调整单元，用于根据接收到的功率调整值，对通信单元的发送功率进行相应的调整。

在本发明提供的通信节点中，还可以具有这样的特征：实际通信质量值为接收灵敏度值和链路质量指示值中的任意一种，标准质量范围与实际通信质量值的种类相对应。

在本发明提供的通信节点中，还可以具有这样的特征：在实际通信质量值为接收灵敏度值的情况下，标准质量范围为-75至-65。

<通信节点二>

本发明还提供了一种通信节点，与节点通信网中的其它通信节点进行信息的传递，其特征在于，包括：存储单元；通信质量获取单元；判断生成单元；计算单元；功率调整单元；以及通信单元，其中，存储单元存储有标准质量范围和功率调整公式，通信质量获取单元用于获取本通信节点与接收信息的接收端通信节点之间的实际通信质量值，判断生成单元对获取到的实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断，并生成相应的判断结果，计算单元在判断结果为否的情况下，基于实际通信质量值和功率调整公式计算出功率调整值，功率调整单元根据计算出的功率调整值，对通信单元的发送功率进行相应的调整，通信单元将待发送的信息发送给接收端通信节点。

在上述<通信节点一>或<通信节点一>提供的通信节点中，还可以具有这样的特征：实际通信质量值为链路质量指示值，标准质量范围为75至85。

在上述<通信节点一>或<通信节点一>提供的通信节点中，还可以具有这样的特征：将实际通信质量值表示为Qa，功率调整公式为：P＝(Qs-Qa)/C，这里P表示功率调整值、Qs表示通信质量基准值、C为5至10范围的任意数值。

在上述<通信节点一>或<通信节点一>提供的通信节点中，还可以具有这样的特征：当实际通信质量值为接收灵敏度值时，Qs为-70，C为10。

在上述<通信节点一>或<通信节点一>提供的通信节点中，还可以具有这样的特征：当实际通信质量值为链路质量指示值时，Qs为80，C为10。

<物联网通信系统>

本发明还提供了一种物联网通信系统，用于实现设置在监控现场的多个信息采集控制装置与监控终端之间进行通信，其特征在于，包括：多个通信节点，与多个信息采集控制装置相连接，并且多个通信节点组成用于进行信息传递的节点通信网；网关设备，与所有的通信节点相通信连接，并对通信节点进行通信管理；以及云处理终端，分别与网关设备和监控终端相通信连接，其中，通信节点为具有上述任意一种特征的通信节点。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的通信节点和物联网通信系统，因为通信质量获取单元能够获取本通信节点与发送信息的发送端通信节点之间的实际通信质量值，判断生成单元能够对获取到的实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断，计算单元在判断结果为否的情况下，基于实际通信质量值和功率调整公式计算出的功率调整值，通信单元将功率调整值发送给发送端通信节点，从而让发送端通信节点的功率调整单元根据功率调整值对通信单元的发送功率进行调整，然后发送端通信节点的通信单元再以调整后的发送功率将待发送的信息发送至本通信节点，实现了通信节点根据通信质量的情况自行调节发送功率的目的，这样在通信质量良好的情况下，通信节点就可以以较低的发送功率来发送信息，从而有效节省功耗；而在通信质量差的情况下，通信节点则可以以较高的发送功率来发送信息，从而避免数据丢失和丢包问题的产生，保证信息传输的可靠性和信息的可达性。

附图说明

图1是本发明的实施例一中物联网通信系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例一中通信节点的结构框图；

图3是本发明的实施例一中通信节点的通信过程的流程图；

图4是本发明的实施例二中物联网通信系统的结构示意图；

图5是本发明的实施例二中通信节点的结构框图；以及

图6是本发明的实施例二中通信节点的通信过程的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例一结合附图对本发明的通信节点作具体阐述。

在以下实施例中，均以农业智能大棚的物联网通信系统为例进行详细说明。

<实施例一>

图1是本发明的实施例一中物联网通信系统的结构示意图。

如图1所示，物联网通信系统1000包括大棚100、物联网通信子系统200、以及用户终端300。

在本实施例一中，大棚100整体作为用于进行农业生产。为了使大棚100所形成的空间中的农作物或植物生长良好，在大棚100中安装有二氧化碳传感器110、湿度传感器120、光照传感器130、空气质量传感器140、温度传感器150、一氧化碳传感器160、灌溉采集控制阀170以及乙烯传感器180，这八个传感器作为信息采集控制装置，用于实时采集大棚100所形成的内环境的二氧化碳浓度信息、湿度信息、光照信息、空气质量信息、温度信息、一氧化碳浓度信息、灌溉信息以及乙烯浓度信息这八种运行数据信息，并根据接收到的控制信号，执行相应的操作。

物联网通信子系统200用于实现对大棚100的各种运行数据信息进行远程监控。本实施例一中，物联网通信子系统200是对上述八种运行数据信息进行远程监控。物联网通信子系统200包括八个通信节点210、一个网关220以及与网关220相通信连接的云处理终端230。

八个通信节点210与大棚100中的八个信息采集控制装置一一对应连接，能够将这些信息采集控制装置采集到的各种运行数据信息汇聚到网关220中。每个通信节点210集成了符合WirelessHART协议标准射频收发器和微处理器，开始工作后，八个通信节点210之间可自动组成网络结构(即、节点通信网)，并且基于预先设定的通信规则与网关220之间进行通信。为了便于区分，将这八个通信节点210，按照依次与二氧化碳传感器110、湿度传感器120、光照传感器130、空气质量传感器140、温度传感器150、一氧化碳传感器160、灌溉采集控制阀170以及乙烯传感器180相连接的顺序，分别记为通信节点210-1至201-8。

网关220一方面与所有的通信节点210相通信连接，从而对所有的通信节点210进行通信管理，并接收来自所有通信节点210的运行数据信息，进一步对接收到的运行数据信息进行协议转换；另一方面通过第一通信网络I与云处理终端230相通信连接，用于将转换后的运行数据信息发送至云处理终端230中。

云处理终端230通过第一通信网络I接收网关220发送来的运行数据信息，进一步对该运行数据信息进行存储、分析等预先设定的处理。在本实施例一中，第一通信网络I可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或以太网等通信网络。

用户终端300与物联网通信子系统200通过第二通信网络II相通信连接，从而能够访问云处理终端230所接收到的运行数据信息，让用户实时获悉大棚100的所有运行数据信息。在本实施例一中，第二通信网络II可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或以太网等通信网络。

另外，用户还可以通过用户终端300发送与运行数据信息相对应的控制指令信息至云处理终端230，云处理终端230通过第一通信网络I将接收到的控制指令信息发送至网关220，网关220基于预定通信规则将接收到的控制指令信息发送至相对应的通信节点210，通信节点210将该控制指令信息传输给相应的传感器，使得大棚100执行与该控制指令信息相对应的操作。本实施例一中，所有的运行数据信息和监控指令信息的形式都为电磁波信号。

在本实施例一中，虽然大棚100中安装了八个不同的信息采集控制装置，但是物联网通信子系统200中的八个通信节点210-1至210-8的结构完全相同，也就是说，任意一个通信节点210都能够匹配不同的信息采集控制装置。

以下具体阐述通信节点210的具体结构：

在此，仅对图1中与空气质量传感器140相连接的通信节点210-4进行详细说明。

图2是本发明的实施例一中通信节点的结构框图。

如图2所示，通信节点210-4包括存储单元210-4a、通信质量获取单元210-4b、判断生成单元210-4c、计算单元210-4d、通信单元210-4e、功率调整单元210-4f、电源管理单元210-4g、暂存单元210-4h以及控制这些单元运行的控制单元210-4i。

存储单元210-4a存储有标准质量范围和功率调整公式。本实施例一中，标准质量范围为：-75至-65，即、下限值为-75，上限值为-65；功率调整公式为：P＝(Qs-Qa)/C，这里，P表示功率调整值；Qs表示通信质量基准值，本实施例一中Qs＝-70；Qa表示实际通信质量值、C＝10。

通信质量获取单元210-4b用于获取本通信节点210-4与发送信息的发送端通信节点之间的表示当前环境下发送方与接收方之间的通信质量的实际通信质量值Qa。本实施例一中，如图1所示，当通信节点210-4准备接收通信节点210-7发送来的灌溉信息时，通信节点210-7是发送端通信节点，在这种情况下，通信质量获取单元210-4b是获取本通信节点210-4与通信节点210-7之间的实际通信质量值Qa。以下，都以传送灌溉信息为例对通信节点210-4b的通信功能进行说明。

在本实施例一中，是用接收灵敏度值(RSSI)来表示通信质量，实际通信质量值Qa就是当前环境下接收方相对于发送方的接收灵敏度值。这里，接收灵敏度值是通信质量获取单元210-4b从通信单元210e的物理层直接获取到的。接收灵敏度值越负，说明环境的通信质量越好。接收灵敏度值一般都是在-110至0之间。

判断生成单元210-4c用于对获取到的实际通信质量值Qa是否在标准质量范围内进行判断，并生成相应的判断结果。例如，当获取到的Qa＝-70，它在标准质量范围-75至-65内，这时，生成的判断结果就为“是”；当获取到的Qa＝-50，它不在标准质量范围内，这时，生成的判断结果就为“否”。

计算单元210-4d在判断结果为“否”的情况下，基于实际通信质量值Qa和存储单元210-4a存储的功率调整公式计算出功率调整值P。例如，获取到的Qa＝-50，将其代入功率调整公式中进行计算出功率调整值P＝[-70-(-50)]/10＝-2，这表示发送端节点的发送功率的数值需要被调大2。

也就是说，在本实施例一中，当计算出的功率调整值P为负数值时，表示发送端节点的发送功率的数值需要被调大相应的负数值的绝对值；而当计算出的功率调整值P为正数值时，则表示发送端节点的发送功率的数值需要被调小相应的P的正数值。

通信单元210-4e在本通信节点210-4作为接收端通信节点的情况下，将计算出的功率调整值发送给发送端通信节点；并在判断结果为“否”的情况下，接收发送端通信节点根据功率调整值调整发送功率后发送来的灌溉信息，在判断结果为“是”的情况下，将该判断结果发送给发送端通信节点，然后接收发送端通信节点发送来的灌溉信息。在本通信节点210-4作为发送端通信节点的情况下，通信单元210-4e则用于将接收到的灌溉信息发送给下一个接收该信息的接收端通信节点，和接收该接收端通信节点发送来的判断为“是”的判断结果或者功率调整值。

由上可知，在本实施例一中，通信单元210-4e是将功率调整值发送给通信节点210-7，然后再接收通信节点210-7根据功率调整值调整发送功率后发送来的信息；在判断结果为“是”的情况下，将该判断结果发送给通信节点210-7，然后接收通信节点210-7发送来的灌溉信息，再将接收到的灌溉信息发送给通信节点210-1。

本实施例一中，通信单元210-4e在接收到接收端通信节点210-1发送来的判断为“是”的判断结果后，是直接将接收到的灌溉信息发送给通信节点210-1。

功率调整单元210-4f用于根据接收到的功率调整值，对通信单元210-4e进行相应的调整，使得调整后的功率＝原功率-功率调整值P。

本实施例一中，通信单元210-4e在接收到接收端通信节点210-1发送来的功率调整值后，是将接收到的灌溉信息按照功率调整单元210-4f调整后的功率发送发送给通信节点210-1。

电源管理单元210-4g的一端作为电源输入端与图中未显示的外部供电装置相连接，另一端作为电源输出端与存储单元210-4a、通信质量获取单元210-4b、判断生成单元210-4c、计算单元210-4d、通信单元210-4e、功率调整单元210-4f、暂存单元210-4h以及控制单元210-4i这些用电单元相连接，用于将外部供电装置提供的外部电压转换为通信节点210工作所需的额定工作电压，并将该额定工作电压通过电源输出端提供给所有用电单元。在本实施例一中，外部供电装置为220V交流电源，额定工作电压为3.3V。

暂存单元210-4h用于暂时存储通信节点210-4的各个组成部分之间以及通信节点210-4与其它通信节点210和网关220之间所交换的数据信息。

控制单元210-4i与存储单元210-4a、通信质量获取单元210-4b、判断生成单元210-4c、计算单元210-4d、通信单元210-4e、功率调整单元210-4f、电源管理单元210-4g以及暂存单元210-4h相连，它存储有控制这些单元运行的控制程序。

以上是通信节点210-4的具体组成，如前文所描述的，作为发送端通信节点和接收端通信节点的通信节点210-7和210-1也都具有上述同样的结构。

相应的，在通信节点210-4中，当判断结果为“否”时，通信单元210e-1是将功率调整值P发送给通信节点210-7；然后，在通信节点210-7中，通信单元接收发送来的功率调整值P，功率调整单元根据接收到的功率调整值P对通信单元的发送功率进行相应的调整，使得通信单元按照调整后的功率将待发送的灌溉信息发送给通信节点210-4。

另外，在通信节点210-4中，当通信单元210-4e接收到通信节点210-1发送来的功率调整值后，功率调整单元210-4f根据接收到的功率调整值P对通信单元210-4e的发送功率进行相应的调整，然后，通信单元210-4e按照调整后的发送功率将灌溉信息发送给通信节点210-1。

下面，以通信节点210-4接收通信节点210-7发送来的灌溉信息，并将该信息转发给通信节点210-1为例，对在物联网通信系统1000中，通信节点210进行信息接收和发送的通信流程进行详细说明。

图3是本发明的实施例一中通信节点的通信过程的流程图。

如图3所示，本实施例一中，通信节点210-4进行信息接收和发送的通信流程如下所示：

步骤S1-1：

通信质量获取单元210-4b获取本通信节点210-4与通信节点210-7之间的实际通信质量值Qa，然后进入步骤S1-2；

步骤S1-2：

判断生成单元210-4c对获取到的实际通信质量值Qa是否在标准质量范围内进行判断，并在判断结果为“是”的情况下进入步骤S1-3，在判断结果为“否”的情况下进入步骤S1-4；

步骤S1-3：

通信单元210-4e将判断结果发送给通信节点210-7，然后进入步骤S1-8；

步骤S1-4：

计算单元210-4d基于实际通信质量值Qa和功率调整公式计算出功率调整值P，然后进入步骤S1-5；

步骤S1-5：

通信单元210-4e将计算出的功率调整值P发送给通信节点210-7，然后进入步骤S1-6；

步骤S1-6：

在通信节点210-7中，通信单元接收发送来的功率调整值P，然后进入步骤S1-7；

步骤S1-7：

在通信节点210-7中，功率调整单元根据接收到的功率调整值P对通信单元的发送功率进行相应的调整，然后进入步骤S1-8；

步骤S1-8：

在通信节点210-7中，通信单元按照调整后的发送功率将待发送的灌溉信息发送给通信节点210-4，然后进入步骤S1-9；

步骤S1-9：

通信单元210-4e接收发送来的灌溉信息，然后进入步骤S1-10或S1-11；

步骤S1-10：

通信单元210-4e接收通信节点210-1发送来的功率调整值或者判断结果“是”，并在接收到功率调整值时进入步骤S1-11，在接收到判断结果“是”时，进入步骤S1-12；

步骤S1-11：

功率调整单元210-4f根据功率调整值P对通信单元210-4e的发送功率进行相应的调整，然后进入步骤S1-12；

步骤S1-12：

通信单元210-4e按照调整后的发送功率将灌溉信息发送给通信节点210-1，然后进入结束状态。

至此，通信节点210-4完成一次接收和发送运行数据信息的通信流程。

实施例一的作用与效果

根据本实施例一所涉及的通信节点和物联网通信系统，根据本发明所涉及的通信节点，因为通信质量获取单元能够获取本通信节点与发送端通信节点之间的实际通信质量值，判断生成单元能够对获取到的实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断，计算单元在判断结果为否的情况下，基于实际通信质量值和功率调整公式计算出的功率调整值，通信单元将功率调整值发送给发送端通信节点，从而使发送端通信节点的功率调整单元根据功率调整值对通信单元的发送功率进行调整，然后发送端通信节点的通信单元再以调整后的发送功率将待发送的信息发送至作为接收端的本通信节点，实现了通信节点根据通信质量的情况自行调节发送功率的目的，这样在通信质量良好的情况下，通信节点就可以以较低的发送功率来发送信息，从而有效节省功耗；而在通信质量差的情况下，通信节点则可以以较高的发送功率来发送信息，从而避免数据丢失和丢包问题的产生，保证信息传输的可靠性和信息的可达性。

在上述实施例一中，是用接收灵敏度值(RSSI)来表示通信质量，本发明还可以其它任何可以获取到的能够表示通信质量的参数值，例如采用同样可以从通信单元的物理层直接获取到的链路质量指示值(LQI)来表示通信质量。

相应的，在采用LQI表示通信质量的情况下，通信节点除了可以采用上述实施例一中所描述的结构外，还可以采用另外一种结构，详见以下实施例二。

<实施例二>

在实施例二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。

图4是本发明的实施例二中物联网通信系统的结构示意图。

如图4所示，物联网通信系统1000’包括大棚100、物联网通信子系统200’、以及用户终端300。

物联网通信子系统200’包括八个通信节点210’、一个网关220以及相通信连接的云处理终端230。

为了便于区分，将这八个通信节点210’按照依次与二氧化碳传感器110、湿度传感器120、光照传感器130、空气质量传感器140、温度传感器150、一氧化碳传感器160、灌溉采集控制阀170以及乙烯传感器180相连接的顺序，分别记为通信节点210-1’至210-8’。

本实施例二中，八个通信节点210’与网关220和信息采集控制装置的连接关系和通信方式都与实施例一中一样，故不再详细说明。

以下具体阐述通信节点210的具体结构：

在此，为了便于比较，也仅对图4中与空气质量传感器140相连接的通信节点210-4’进行详细说明。

图5是本发明的实施例二中通信节点的结构框图。

如图5所示，通信节点210-4’包括存储单元210-4a’、通信质量获取单元210-4b’、判断生成单元210-4c、计算单元210-4d’、通信单元210-4e’、功率调整单元210-4f’、电源管理单元210-4g、暂存单元210-4h以及控制这些单元运行的控制单元210-4i’。

存储单元210-4a’存储有标准质量范围和功率调整公式。本实施例二中，标准质量范围为：75至85，即、下限值为75，上限值为85；功率调整公式为：P’＝(Qs’-Qa’)/C’，这里，P’表示功率调整值；Qs’表示通信质量基准值，本实施例一中Qs’＝80；Qa’表示实际通信质量值、C’＝10。

通信单元210-4e’接收网关210和其它通信单元210’发送来的信息。本实施例二中，以通信单元210-4e’接收通信节点210-7’发送来的灌溉信息，并将灌溉信息转发给通信节点210-1’为例进行说明，详见下文。

通信质量获取单元210-4b’用于获取本通信节点210-4与接收信息的接收端通信节点之间的实际通信质量值Qa’，这里实际通信质量值Qa’是表示当前环境的通信质量。本实施例二中，如图4所示，当通信节点210-4’准备将接收到的灌溉信息发送给通信节点210-1’，通信节点210-1’是发送端通信节点，在这种情况下，通信质量获取单元210-4b’是获取本通信节点210-4’与通信节点210-1’之间的实际通信质量值Qa’。

在本实施例二中，是用链路质量指示值(LQI)来表示通信质量，实际通信质量值Qa’就是当前环境的链路质量指示值。这里，链路质量指示值是通信质量获取单元210-4b’从通信单元210e’的物理层直接获取到的。接收灵敏度值的正数值越大，说明环境的通信质量越好，数值越负说明环境的通信质量越差。链路质量指示值通常在0至130之间。

判断生成单元210-4c用于对获取到的实际通信质量值Qa’是否在标准质量范围内进行判断，并生成相应的判断结果。例如，当获取到的Qa’＝80，它在标准质量范围75至85内，这时，生成的判断结果就为“是”；当获取到的Qa’＝50，它不在标准质量范围内，这时，生成的判断结果就为“否”。

通信单元210-4e’在判断结果为“是”的情况下，直接将灌溉信息发送给端通信节点210-1’。

计算单元210-4d’在判断结果为“否”的情况下，基于实际通信质量值Qa’和存储单元210-4a’存储的功率调整公式计算出功率调整值P’。例如，获取到的Qa’＝50，将其代入功率调整公式中进行计算出功率调整值P’＝[80-(50)]/10＝3，这表示发送端节点的发送功率的数值需要被调大3。

也就是说，在本实施例二中，当计算出的功率调整值P’为正数值时，表示接收端节点的发送功率的数值需要被调大相应的正数值；而当计算出的功率调整值P’为负数值时，则表示接收端节点的发送功率的数值需要被调小相应的负数值的绝对值。

功率调整单元210-4f’用于根据计算出的功率调整值，对通信单元210-4e’的发送功率进行调整，使得调整后的功率＝原功率+功率调整值P’。

本实施例二中，通信单元210-4e’在判断结果为“否”的情况下，将灌溉信息按照调整后的发送功率发送给通信节点210-1’。

控制单元210-4i’与存储单元210-4a’、通信质量获取单元210-4b’、判断生成单元210-4c、计算单元210-4d’、通信单元210-4e’、功率调整单元210-4f’、电源管理单元210-4g以及暂存单元210-4h相连，它存储有控制这些单元运行的控制程序。

以上是通信节点210-4’的具体组成，如前文所描述的，其它所有通信节点210’也具有上述同样的结构。

下面，就本实施例一中通信节点210-4’将灌溉信息发送给210-1’为例，对在节点通信网中，通信节点210进行信息发送的通信流程进行详细说明。

图6是本发明的实施例二中通信节点的通信过程的流程图。

如图6所示，本实施例二中，通信节点210-4’进行信息接收和发送的通信流程如下所示：

步骤S2-1：

通信质量获取单元210-4b’获取本通信节点210-4’与通信节点210-1’之间的实际通信质量值Qa’，然后进入步骤S2-2；

步骤S2-2：

判断生成单元210-4c’对获取到的实际通信质量值Qa’是否在标准质量范围内进行判断，并在判断结果为“是”的情况下进入步骤S2-3，在判断结果为“否”的情况下进入步骤S2-4；

步骤S2-3：

通信单元210-4e’将灌溉信息发送给通信节点210-1’，然后进入结束状态；

步骤S2-4：

计算单元210-4d’在判断结果为“否”的情况下，基于实际通信质量值Qa’和功率调整公式计算出功率调整值P’，然后进入步骤S2-5；

步骤S2-5：

功率调整单元210-4f’根据接功率调整值P’对通信单元210-4e’的发送功率进行相应的调整，然后进入步骤S2-6；

步骤S2-6：

通信单元210-4e’将灌溉信息按照调整后的发送功率发送给通信节点210-1’，然后进入结束状态。

至此，通信节点210-4’完成一次发送运行数据信息的通信流程。

实施例二的作用与效果

与实施例一相比，本实施例二中的通信节点也可以根据实际通信质量值来对发送功率进行调整，因而也可以获得既能够有效节省功耗，又能够避免数据丢失和丢包问题的产生，保证信息传输的可靠性和信息的可达性的效果。

另外，由于本实施例二中，作为信息发送端的通信节点是根据自身计算出的功率调整值来调整发送功率，而不是像实施例一中那样功率调整值需要先由作为信息接收端的通信节点发送来，然后发送端的通信节点再根据此调节发送功率，因此本实施例二中的通信节点通信过程更为简单、方便。

上述两个实施例为本发明的两种实施方式，并不用来限制本发明的保护范围。

在上述两个实施例中，外部供电装置为220V直流电源，而在本发明的通信节点中，外部供电装置还可以为现场设备。

另外，在上述两个实施例中，用户端为PC机，而在本发明的通信节点中，用户端还可以为移动通信装置，例如智能手机或平板电脑等。

另外，在上述两个实施例中，都限定了标准质量范围，并限定了Qs和C的具体取值。这些范围和取值都可以根据实际情况来进行调整。本发明中，当实际通信质量值为RSSI时，标准质量范围例如可以为-85～-55，优选范围为-75～-65，Qs可以为-75～-65中任意值，C可以为5～12中任意值，优选值为10；当实际通信质量值为LQI时，标准质量范围例如可以为70～90，优选范围为75～85，Qs可以为75～85中任意值，C可以为5～12中任意值，优选值为10。

另外，在上述实施例二中，是采用LQI来表示通信质量，实施例二中的方案，也可以采用其它任何可以获取到的能够表示通信质量的参数值。

Claims (9)

1.一种通信节点，与节点通信网中其它的所述通信节点进行信息的传递，其特征在于，包括：

存储单元，存储有标准质量范围和功率调整公式；

通信质量获取单元，获取本通信节点与发送信息的发送端通信节点之间的实际通信质量值；

判断生成单元，对获取到的实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断，并生成相应的判断结果；

计算单元，在所述判断结果为否的情况下，基于实际通信质量值和所述功率调整公式计算出功率调整值；

通信单元，用于将计算出的所述功率调整值发送给所述发送端通信节点，然后接收所述发送端通信节点根据所述功率调整值调整发送功率后发送来的信息，并且用于在所述判断结果为是的情况下，接收所述发送端通信节点发送来的信息，还用于将信息发送给接收端通信节点，并对所述接收端通信节点发送来的功率调整值进行接收；以及

功率调整单元，根据接收到的所述功率调整值，对所述通信单元的发送功率进行相应的调整。

2.根据权利要求1所述的通信节点，其特征在于：

其中，所述实际通信质量值为接收灵敏度值和链路质量指示值中的任意一种，

所述标准质量范围与所述实际通信质量值的种类相对应。

3.根据权利要求2所述的通信节点，其特征在于：

其中，当所述实际通信质量值为所述接收灵敏度值时，所述标准质量范围为-75至-65。

4.一种通信节点，与节点通信网中的其它通信节点进行信息的传递，其特征在于，包括：

存储单元；通信质量获取单元；判断生成单元；计算单元；功率调整单元；以及通信单元，

其中，所述存储单元存储有标准质量范围和功率调整公式，

所述通信质量获取单元用于获取本通信节点与接收信息的接收端通信节点之间的实际通信质量值，

所述判断生成单元对获取到的实际通信质量值是否在标准质量范围内进行判断，并生成相应的判断结果，

所述计算单元在所述判断结果为否的情况下，基于实际通信质量值和所述功率调整公式计算出功率调整值，

所述功率调整单元根据计算出的所述功率调整值，对所述通信单元的发送功率进行相应的调整，

所述通信单元用于将待发送的信息发送给所述接收端通信节点。

5.根据权利要求1或4所述的通信节点，其特征在于：

其中，所述实际通信质量值为链路质量指示值，

所述标准质量范围为75至85之间的任意值。

6.根据权利要求1或4所述的通信节点，其特征在于：

其中，将所述实际通信质量值表示为Qa，

所述功率调整公式为：P＝(Qs-Qa)/C，这里P表示功率调整值、Qs表示通信质量基准值、C为5至10范围的任意数值。

7.根据权利要求6所述的通信节点，其特征在于：

其中，当所述实际通信质量值为接收灵敏度值时，Qs为-70，C为10。

8.根据权利要求6所述的通信节点，其特征在于：

其中，当所述实际通信质量值为链路质量指示值时，Qs为80，C为10。

9.一种物联网通信系统，用于实现设置在监控现场的多个信息采集控制装置与对现场进行远程监控的监控终端之间进行通信，其特征在于，包括：

多个通信节点，与所述多个信息采集控制装置相连接，并且所述多个通信节点组成用于进行信息传递的节点通信网；

网关设备，与所有的所述通信节点相通信连接，并对所述通信节点进行通信管理；以及

云处理终端，分别与所述网关设备和所述监控终端相通信连接，

其中，所述通信节点为权利要求1至8中任意一项所述的通信节点。