CN107071873A - 一种树型传感器网络自组网的协调器 - Google Patents

一种树型传感器网络自组网的协调器 Download PDF

Info

Publication number
CN107071873A
CN107071873A CN201710181116.3A CN201710181116A CN107071873A CN 107071873 A CN107071873 A CN 107071873A CN 201710181116 A CN201710181116 A CN 201710181116A CN 107071873 A CN107071873 A CN 107071873A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
channel
telegon
instruction
gateway
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.)
Granted
Application number
CN201710181116.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107071873B (zh
Inventor
潘海鹏
蔡昕哲
顾敏明
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.)
Dongying Huida Technology Entrepreneurship Service Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Sci Tech University ZSTU
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 Zhejiang Sci Tech University ZSTU filed Critical Zhejiang Sci Tech University ZSTU
Priority to CN201710181116.3A priority Critical patent/CN107071873B/zh
Publication of CN107071873A publication Critical patent/CN107071873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107071873B publication Critical patent/CN107071873B/zh
Active 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
    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • 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
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • 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

Abstract

本发明公开了一种树型传感器网络自组网的协调器，包括电源模块、433M无线模块、低功耗处理器，协调器工作步骤包括协调器入网阶段、监听广播阶段和数据汇集阶段。在数据汇集过程中采用传感器节点接收到协调器指令后被动发送测量数据的方法，避免了多节点并发情况。同时使用了一种相对简单且不需要RTC时钟的动态时间同步策略，使传感器节点在每次数据汇集过程中都会动态地根据当前网络的拓扑情况和拓扑变化情况，相应地调整下一次传感器节点唤醒时间和无线模块无线接收等待时长，避免了节点过早唤醒和无线长时间接收等待造成的能耗浪费，从而延长了网络寿命。

Description

一种树型传感器网络自组网的协调器
技术领域：本发明涉及一种无线传感器网络，特别是无线传感器网络的协调器。
技术背景：
近年来随着物联网的快速发展，无线传感器网络开始在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种领域，被广泛地应用于多种应用场景，如农业养殖、生态监测、工业设施检测、自然灾害预测、智能交通控制、智能家居及军事场合等。
无线传感器网络常用的拓扑结构主要有星型、树型、网状等拓扑结构。其中树型拓扑为分层结构，具有方便分支管理、易于扩展(容易加入新的分支或新的节点、故障隔离容易等优点。对于一些具有固定数据采集周期、数据传输量小频率低、通讯范围大且需要分区域管理的无线传感器网络应用领域，使用树型拓扑相比其他拓扑结构更为合适。但是传统的树型传感器网络在组网方面，动态拓扑能力差，传感器节点非常依赖它的上一级节点，一旦上一级节点出现故障，其下的传感器节点都将从网络中脱离。同时传统的树型传感器网络在数据汇集方面，常使用两种汇集方法：一是传感器节点按照固定时间间隔从低功耗休眠中唤醒，测量环境参数完成后随机等待一段时间，主动发送数据；二是传感器节点按照固定时间间隔从休眠中唤醒，测量环境参数完成后等待汇集指令，被动发送数据。前者易出现多个节点数据并发，造成消息碰撞，需多次重发，浪费多余能耗，后者为了保障节点能接收到汇集指令，节点需要提前较长时间唤醒，同样浪费多余能耗。
发明内容：
针对以上问题，本发明是设计出的一种树型传感器网络自组网的协调器，在数据汇集时实现低功耗。
一种树型传感器网络自组网的协调器，包括电源模块、433M无线模块、低功耗处理器，协调器工作步骤包括协调器入网阶段、监听广播阶段和数据汇集阶段；具体步骤如下：
协调器入网阶段：
1.协调器通电后，初始化硬件配置；
2.向网关发送协调器请求入网指令；
3.收到网关回复的批准协调器入网指令后，记录协调器地址、原有节点数和使用信道，标记所有节点为故障状态；
4.在信道0广播协调器信道选择指令；
5.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，判断是否收到其他协调器回复的协调器信道占用指令，如果是，判断该信道被占用，进入步骤6，否则判断该信道可用，进入步骤9；
6.判断是否协调器选择信道指令发送次数等于信道总数减1次，如果是，判断信道选择失败，进入步骤7，否则进入步骤8；
7.向网关发送协调器信道选择失败指令，等待一段时间后，清空协调器选择信道指令发送次数，返回步骤4；
8.改变协调器选择信道指令中选用信道，返回步骤4；
9.确定使用信道Channel_Used向网关发送协调器信道选择成功指令；
10.收到网关回复网络建立成功指令后，更新定时器定时时间T_Collect，定时器定时；
11.切换至信道0接收状态，监听广播；
12.判断定时器定时时间是否达到，如果没有到达，进入监听广播阶段，即步骤13-27，否则进入数据汇集阶段，即步骤28-39；
监听广播阶段：
13.判断是否收到节点或其他协调器广播的指令，如果是，进入步骤14，否则返回步骤12；
14.读取指令，判断指令类别，如果是协调器信道选择指令，进入步骤15，如果是节点请求入网指令，进入步骤19；
处理其他协调器信道选择指令子流程：
15.判断协调器信道选择指令中选用信道和自身使用信道是否相同，如果是，判断信道冲突，进入步骤16，否则进入步骤17；
16.在信道0回复协调器信道占用指令；
17.判断自身托管节点中是否有节点地址首字节同发送协调器信道选择指令的协调器的地址，如果有这样的节点，进入步骤18，否则返回步骤11；
18.标记该托管节点为故障状态，向网关发送节点故障指令，返回步骤11；
处理节点请求入网指令子流程：
19.读取指令，判断指令类型，如果是新节点请求入网指令，进入步骤20；如果是原有节点请求入网指令，进入步骤23；如果是原有节点请求入网指令，进入步骤21，如果是待托管节点请求入网指令，进入步骤25；
20.分配节点地址，在信道0向节点发送允许新节点入网指令；
21.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，如果接收到节点确认入网指令(包含节点地址)，则进入步骤22，否则，返回步骤11；
22.更新节点数目S_Node＝S_Node+1，标记节点为正常状态，向网关发送新节点入网指令，返回步骤11；
23.在信道0向节点发送允许原有节点入网指令；
24.标记节点为正常状态，向网关发送原有节点入网指令，返回步骤11；
25.在信道0向节点发送允许待托管节点入网指令；
26.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，如果接收到待托管节点确认入网指令，则进入步骤27，否则，返回步骤11；
27.记录该托管节点地址，标记节点为正常状态，向网关发送待托管节点入网指令；返回步骤11；
数据汇集阶段：
28.定时器定时时间达到后，向网关发送获取下次采集数据时间指令；
29.收到网关回复的通知下次采集数据时间指令后，更新定时器定时时间T_Collect，定时器定时；
30.读取第一个节点的地址和状态，清零故障节点总数N_Error和新增故障节点数N_Error_Add；
31.该节点状态是否为正常状态，进入步骤32，否则，进入步骤36；
32.在使用信道Channel_Used上向节点发送数据采集指令；
33.切换至使用信道Channel_Used接收状态，开始定时T_Wait，等待回复，如果定时时间内接收到节点发送测量数据指令，则进入步骤34，否则，进入步骤35；
34.记录测量数据，向网关发送协调器数据传输指令，等待定时时间到，进入步骤37；
35.标记节点为故障状态，更新故障节点总数N_Error＝N_Error+1，新增故障节点数N_Error_Add＝N_Error_Add+1，向网关发送节点故障指令，进入步骤37；
36.更新故障节点总数N_Error＝N_Error+1；
37.该节点是否为最后一个节点，如果是，进入步骤37，否则进入步骤38；
38.向网关发送本轮数据汇集完毕指令，返回步骤11；
39.读取下一个节点的地址和状态，返回步骤31。
本发明在数据汇集过程中采用传感器节点接收到协调器指令后被动发送测量数据的方法，避免了多节点并发情况。同时使用了一种相对简单且不需要RTC时钟的动态时间同步策略，使传感器节点在每次数据汇集过程中都会动态地根据当前网络的拓扑情况和拓扑变化情况，相应地调整下一次传感器节点唤醒时间和无线模块无线接收等待时长，避免了节点过早唤醒和无线长时间接收等待造成的能耗浪费，从而延长了网络寿命。
附图说明：
附图1为传感器节点硬件结构图。
附图2为协调器硬件结构图。
附图3为树形网络结构图。
附图4为协调器工作总流程图。
附图5为协调器入网流程图。
附图6为协调器监听广播阶段流程图。
附图7为协调器处理其他协调器信道选择指令子流程图。
附图8为协调器处理节点请求入网指令子流程图。
附图9为协调器数据汇集阶段流程图。
具体实施方式：
下面结合实例和附图对本发明实现方法和原理进一步说明。
传感器节点与协调器通过433M无线通信，协调器与中继网关通过串口通讯。
传感器节点(简称节点)：负责在现场测量各种环境数据，并将数据通过433M无线发送给协调器。
传感器节点由电源模块、433M无线模块、低功耗处理器和传感器模块构成，硬件结构图如图1所示。
其中，电源模块为其他三个模块供电，同时低功耗处理器能切断传感器模块供电。低功耗处理器与433M无线模块之间通过SPI总线进行数据传输，低功耗处理器与传感器模块根据传感器的不同通过IIC总线或ADC进行数据传输。
协调器：一方面通过433M无线与传感器节点进行通讯，负责传感器网络的建立，和传感器节点测量数据的采集。另一方面通过串口与中继网关进行通讯，负责向中继网关转发传感器节点测量数据，和接收中继网关的指令。
协调器由电源模块、433M无线模块、低功耗处理器构成，硬件结构图如图2所示。
其中，电源模块为其他两个模块供电。低功耗处理器与433M无线模块之间通过SPI总线进行数据传输。
中继网关(简称网关)：当各节点的测量数据在中继网关中数据汇集后，由网关对数据进行融合，最后通过无线网络将数据发送至用于监测服务器主机。
传感器、协调器、中继网关和监测服务器主机构成的树型网络结构图如图3所示。
其中监测服务器主机作为树型网络的第一层，每个中继网关对应一个协调器视为一体作为树型网络的第二层，传感器节点作为树型网络的第三层。
名称解释：
如果节点A没有加入过任何网络的节点，则称节点A为新节点。当新节点A加入到协调器A的网络中，则称节点A为是协调器A的现有节点，协调器A是节点A的现协调器。当现有节点A因为故障而脱离网络，则称节点A为协调器A的原有节点，协调器A是节点A的原协调器。当协调器A的原有节点A加入协调器B网络，则称节点A是协调器B的托管节点，协调器B是节点A的托管协调器，节点A是协调器A的被托管节点(属于原有节点范畴)。
将传感器节点的运行状态分为两种状态：一.未组网或者已组网但与协调器断开连接的状态(简称故障状态)；二.已组网并与协调器连接正常状态(简称正常状态)。
协调器和节点向外发送数据后等待应答时间均为T_Wait，超时不再等待。等待应答时间T_Wait根据实际应用中单次应答所需时间决定。
节点首次接入网络阶段、重新接入网络阶段，无线信道为信道0(广播信道)，在数据测量发送阶段，无线信道为对应网络的使用信道。
协调器工作流程：主要包括协调器入网阶段、监听广播阶段和数据汇集阶段。
注1：在监听广播阶段，协调器收发指令都使用信道0(广播信道)；在数据汇集阶段，协调器收发指令都使用协调器入网阶段选择的使用信道Channel_Used。
注2：在数据汇集阶段，协调器发出向节点发送数据采集指令后，无论是否收到回复，都需要等待T_Wait时间后，才能进入下一步骤。
1.协调器通电后，初始化硬件配置。
协调器入网阶段(步骤2-12)：
2.向网关发送协调器请求入网指令。
3.收到网关回复的批准协调器入网指令(包含分配的协调器地址、原有节点数S_Node和使用信道)后，记录协调器地址、原有节点数和使用信道。标记所有节点为故障状态。
注1：因为该网络结构中协调器附属于网关，是一对一关系，所以设定分配的协调器地址同网关地址。
注2：网关只传输原有节点数，而不传输具体节点地址是因为节点地址(2字节)由协调器地址(1字节)和入网序号(1字节)构成，协调器能根据原有节点数目自动生成原有节点地址。
4.在信道0广播协调器信道选择指令(包含协调器地址和选用信道)。
5.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，是否收到其他协调器回复的协调器信道占用指令(包含协调器地址和使用信道)？如果是，判断该信道被占用，进入步骤6，否则判断该信道可用，进入步骤9。
6.是否协调器选择信道指令发送次数等于信道总数减1次？如果是，判断信道选择失败，进入步骤7，否则进入步骤8。
7.向网关发送协调器信道选择失败指令，等待一段时间后(根据需要修改)，清空协调器选择信道指令发送次数，返回步骤4。
8.改变协调器选择信道指令中选用信道，返回步骤4。
9.确定使用信道Channel_Used向网关发送协调器信道选择成功指令(包含协调器地址和使用信道)。
10.收到网关回复网络建立成功指令(包含距下次采集数据时间间隔T_Collect)后，更新定时器定时时间T_Collect，定时器定时。
11.切换至信道0接收状态，监听广播。
12.定时器定时时间是否达到？如果没有到达，进入监听广播阶段(步骤13-27)，否则进入数据汇集阶段(步骤28-39)。
监听广播阶段(步骤13-27)：
13.是否收到节点或其他协调器广播的指令？如果是，进入步骤14，否则返回步骤12。
14.读取指令，判断指令类别。如果是协调器信道选择指令(包含协调器地址和选用信道)，进入步骤15。如果是节点请求入网指令(包含节点地址)，进入步骤19。
处理其他协调器信道选择指令子流程：
15.协调器信道选择指令中选用信道和自身使用信道是否相同？如果是，判断信道冲突，进入步骤16。否则进入步骤17。
16.在信道0回复协调器信道占用指令(包含协调器地址和使用信道)。
17.自身托管节点中是否有节点地址首字节(即协调器地址)同发送协调器信道选择指令的协调器的地址？如果有这样的节点，进入步骤18，否则返回步骤11。
18.标记该托管节点为故障状态，向网关发送节点故障指令(包含节点地址)，返回步骤11。
注：标记该托管节点为故障状态后，下次数据汇集不会询问该托管节点，该托管节点将判断自身故障状态，启动重新入网流程，优先加入原协调器建立的网络。从而实现了原协调器重新上线后，被托管节点回归原协调器建立的网络的功能。
处理节点请求入网指令子流程：
19.读取指令，判断指令类型？如果是新节点请求入网指令(包含节点的地址和传感器类别)，进入步骤20。如果是原有节点请求入网指令(包含节点的地址和传感器类别)，进入步骤23。如果是原有节点请求入网指令(包含节点的地址和传感器类别)，进入步骤21。如果是待托管节点请求入网指令(包含节点的地址和传感器类别)，进入步骤25。
20.分配节点地址，在信道0向节点发送允许新节点入网指令(包含节点地址)。
注：节点地址(2字节)由协调器地址(1字节)和入网序号N(1字节)构成。入网序号N＝原有节点数S_Node+1。
21.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，如果接收到节点确认入网指令(包含节点地址)，则进入步骤22。否则，返回步骤11。
注：等待时间T_Wait根据实际采用的433M无线模块单次应答所需时间决定。
22.更新节点数目S_Node＝S_Node+1，标记节点为正常状态，向网关发送新节点入网指令(包含节点的地址和传感器类别)。返回步骤11。
23.在信道0向节点发送允许原有节点入网指令(包含节点地址)。
24.标记节点为正常状态，向网关发送原有节点入网指令(包含节点的地址和传感器类别)。返回步骤11。
25.在信道0向节点发送允许待托管节点入网指令(包含节点地址和使用信道)。
26.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，如果接收到待托管节点确认入网指令(包含节点地址)，则进入步骤27。否则，返回步骤11。
27.记录该托管节点地址，标记节点为正常状态，向网关发送待托管节点入网指令(包含节点的地址和传感器类别)。返回步骤11。
注：相比新节点入网，托管节点入网时，协调器不更新节点数目S_Node，不分配新地址，使托管节点能保存原网络结构信息。
数据汇集阶段(步骤28-38)：
28.定时器定时时间达到后，向网关发送获取下次采集数据时间指令。
29.收到网关回复的通知下次采集数据时间指令(包含距下次采集数据时间间隔T_Collect)后，更新定时器定时时间T_Collect，定时器定时。
30.读取第一个节点的地址和状态，清零故障节点总数N_Error和新增故障节点数N_Error_Add。
31.该节点状态是否为正常状态，进入步骤32。否则，进入步骤36。
32.在使用信道Channel_Used(协调器入网阶段确定的使用信道)上向节点发送数据采集指令(包含节点地址、下次采集数据时间间隔T_Collect、故障节点总数N_Error和新增故障节点数N_Error_Add)。
33.切换至使用信道Channel_Used接收状态，开始定时T_Wait，等待回复，如果定时时间内接收到节点发送测量数据指令(包含节点地址和测量数据)，则进入步骤34。否则，进入步骤35。
34.记录测量数据，向网关发送协调器数据传输指令(包含节点地址和测量数据)。等待定时时间到，进入步骤37。
注：需等待定时时间到达是为了确保在数据汇集阶段内协调器用在每一个节点上的时间相同，从而保障与节点的时间同步。
35.标记节点为故障状态，更新故障节点总数N_Error＝N_Error+1，新增故障节点数N_Error_Add＝N_Error_Add+1，向网关发送节点故障指令(包含节点地址)。进入步骤37。
36.更新故障节点总数N_Error＝N_Error+1；
37.该节点是否为最后一个节点(包括托管节点在内)？如果是，进入步骤37，否则进入步骤38。
38.向网关发送本轮数据采集完毕指令，返回步骤11。
39.读取下一个节点的地址和状态，返回步骤31。

Claims (1)

1.一种树型传感器网络自组网的协调器，其特征在于，包括电源模块、433M无线模块、低功耗处理器，协调器工作步骤包括协调器入网阶段、监听广播阶段和数据汇集阶段；具体步骤如下：
协调器入网阶段：
1.协调器通电后，初始化硬件配置；
2.向网关发送协调器请求入网指令；
3.收到网关回复的批准协调器入网指令后，记录协调器地址、原有节点数和使用信道，标记所有节点为故障状态；
4.在信道0广播协调器信道选择指令；
5.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，判断是否收到其他协调器回复的协调器信道占用指令，如果是，判断该信道被占用，进入步骤6，否则判断该信道可用，进入步骤9；
6.判断是否协调器选择信道指令发送次数等于信道总数减1次，如果是，判断信道选择失败，进入步骤7，否则进入步骤8；
7.向网关发送协调器信道选择失败指令，等待一段时间后，清空协调器选择信道指令发送次数，返回步骤4；
8.改变协调器选择信道指令中选用信道，返回步骤4；
9.确定使用信道Channel_Used向网关发送协调器信道选择成功指令；
10.收到网关回复网络建立成功指令后，更新定时器定时时间T_Collect，定时器定时；
11.切换至信道0接收状态，监听广播；
12.判断定时器定时时间是否达到，如果没有到达，进入监听广播阶段，即步骤13-27，否则进入数据汇集阶段，即步骤28-39；
监听广播阶段：
13.判断是否收到节点或其他协调器广播的指令，如果是，进入步骤14，否则返回步骤12；
14.读取指令，判断指令类别，如果是协调器信道选择指令，进入步骤15，如果是节点请求入网指令，进入步骤19；
处理其他协调器信道选择指令子流程：
15.判断协调器信道选择指令中选用信道和自身使用信道是否相同，如果是，判断信道冲突，进入步骤16，否则进入步骤17；
16.在信道0回复协调器信道占用指令；
17.判断自身托管节点中是否有节点地址首字节同发送协调器信道选择指令的协调器的地址，如果有这样的节点，进入步骤18，否则返回步骤11；
18.标记该托管节点为故障状态，向网关发送节点故障指令，返回步骤11；
处理节点请求入网指令子流程：
19.读取指令，判断指令类型，如果是新节点请求入网指令，进入步骤20；如果是原有节点请求入网指令，进入步骤23；如果是原有节点请求入网指令，进入步骤21，如果是待托管节点请求入网指令，进入步骤25；
20.分配节点地址，在信道0向节点发送允许新节点入网指令；
21.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，如果接收到节点确认入网指令(包含节点地址)，则进入步骤22，否则，返回步骤11；
22.更新节点数目S_Node＝S_Node+1，标记节点为正常状态，向网关发送新节点入网指令，返回步骤11；
23.在信道0向节点发送允许原有节点入网指令；
24.标记节点为正常状态，向网关发送原有节点入网指令，返回步骤11；
25.在信道0向节点发送允许待托管节点入网指令；
26.切换至信道0接收状态，等待回复，等待时间为T_Wait，如果接收到待托管节点确认入网指令，则进入步骤27，否则，返回步骤11；
27.记录该托管节点地址，标记节点为正常状态，向网关发送待托管节点入网指令；返回步骤11；
数据汇集阶段：
28.定时器定时时间达到后，向网关发送获取下次采集数据时间指令；
29.收到网关回复的通知下次采集数据时间指令后，更新定时器定时时间T_Collect，定时器定时；
30.读取第一个节点的地址和状态，清零故障节点总数N_Error和新增故障节点数N_Error_Add；
31.该节点状态是否为正常状态，进入步骤32，否则，进入步骤36；
32.在使用信道Channel_Used上向节点发送数据采集指令；
33.切换至使用信道Channel_Used接收状态，开始定时T_Wait，等待回复，如果定时时间内接收到节点发送测量数据指令，则进入步骤34，否则，进入步骤35；
34.记录测量数据，向网关发送协调器数据传输指令，等待定时时间到，进入步骤37；
35.标记节点为故障状态，更新故障节点总数N_Error＝N_Error+1，新增故障节点数N_Error_Add＝N_Error_Add+1，向网关发送节点故障指令，进入步骤37；
36.更新故障节点总数N_Error＝N_Error+1；
37.该节点是否为最后一个节点，如果是，进入步骤37，否则进入步骤38；
38.向网关发送本轮数据采集完毕指令，返回步骤11；
39.读取下一个节点的地址和状态，返回步骤31。
CN201710181116.3A 2017-03-24 2017-03-24 一种树型传感器网络自组网的协调器 Active CN107071873B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710181116.3A CN107071873B (zh) 2017-03-24 2017-03-24 一种树型传感器网络自组网的协调器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710181116.3A CN107071873B (zh) 2017-03-24 2017-03-24 一种树型传感器网络自组网的协调器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107071873A true CN107071873A (zh) 2017-08-18
CN107071873B CN107071873B (zh) 2019-12-20

Family

ID=59618062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710181116.3A Active CN107071873B (zh) 2017-03-24 2017-03-24 一种树型传感器网络自组网的协调器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107071873B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110139236A (zh) * 2019-05-10 2019-08-16 西安因联信息科技有限公司 一种基于无线传感器网络的同步采集方法
CN110611935A (zh) * 2019-09-27 2019-12-24 深圳市宏电技术股份有限公司 一种无线传输方法及装置
CN111641945A (zh) * 2020-04-24 2020-09-08 苏州华普物联科技有限公司 一种低功耗自组织无线传感网络通信方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080259875A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Microsoft Corporation Sleep Scheduling for Geographically Distributed Network Nodes
US20110211513A1 (en) * 2008-10-22 2011-09-01 Telecom Italia S.P.A. Method for Setting the Operation of a Routing Node of an Asynchronous Wireless Communication Network, Network Node and Communication Network Implementing the Method
CN102802126A (zh) * 2012-08-16 2012-11-28 杭州家和物联技术有限公司 面向移动信号源的大规模无线传感网数据采集系统及方法
US20130039240A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-14 Jung-Chun KAO Realization of sleep and reconnecting functions on network system and the method
US20130223310A1 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Pai-Hsiang Chou Operating method of low-power-consumption wireless sensor network system
CN104936273A (zh) * 2015-07-13 2015-09-23 北京博大光通国际半导体技术有限公司 一种Mesh自组织无线传感网同步休眠及低功耗通讯方法
CN105611614A (zh) * 2016-01-05 2016-05-25 上海建工集团股份有限公司 无线监测的路由节点自反馈休眠唤醒的方法及系统
CN105636183A (zh) * 2016-02-23 2016-06-01 重庆邮电大学 一种基于ZigBee技术的休眠唤醒的节能方法
CN106060871A (zh) * 2016-08-04 2016-10-26 南京林洋电力科技有限公司 一种低功耗微功率无线组网和数据转发方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080259875A1 (en) * 2007-04-20 2008-10-23 Microsoft Corporation Sleep Scheduling for Geographically Distributed Network Nodes
US20110211513A1 (en) * 2008-10-22 2011-09-01 Telecom Italia S.P.A. Method for Setting the Operation of a Routing Node of an Asynchronous Wireless Communication Network, Network Node and Communication Network Implementing the Method
US20130039240A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-14 Jung-Chun KAO Realization of sleep and reconnecting functions on network system and the method
US20130223310A1 (en) * 2012-02-29 2013-08-29 Pai-Hsiang Chou Operating method of low-power-consumption wireless sensor network system
CN102802126A (zh) * 2012-08-16 2012-11-28 杭州家和物联技术有限公司 面向移动信号源的大规模无线传感网数据采集系统及方法
CN104936273A (zh) * 2015-07-13 2015-09-23 北京博大光通国际半导体技术有限公司 一种Mesh自组织无线传感网同步休眠及低功耗通讯方法
CN105611614A (zh) * 2016-01-05 2016-05-25 上海建工集团股份有限公司 无线监测的路由节点自反馈休眠唤醒的方法及系统
CN105636183A (zh) * 2016-02-23 2016-06-01 重庆邮电大学 一种基于ZigBee技术的休眠唤醒的节能方法
CN106060871A (zh) * 2016-08-04 2016-10-26 南京林洋电力科技有限公司 一种低功耗微功率无线组网和数据转发方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KONSTANTINOS GATSIS: "Power-aware communication for wireless sensor-actuator systems", 《52ND IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL 》 *
S. SARAVANAN 等: "Design of low power multiplier with reduced spurious transition activity technique for wireless sensor network", 《 2008 FOURTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON WIRELESS COMMUNICATION AND SENSOR NETWORKS》 *
SADOK BDIRI等: "Wireless sensor nodes using energy harvesting and B-Mac protocol", 《10TH INTERNATIONAL MULTI-CONFERENCES ON SYSTEMS, SIGNALS & DEVICES 2013 (SSD13)》 *
张弛: "基于ZigBee协议的无线全网休眠低功耗传感器网络", 《河南科技》 *
裴旭明等: "一种无线传感器网络中汇聚节点的本地时钟和传感器节点的RTC时钟同步校准的方法", 《计算机科学》 *
韩瑞艳等: "基于ZigBee协议的无线全网休眠低功耗传感器网络", 《云南民族大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110139236A (zh) * 2019-05-10 2019-08-16 西安因联信息科技有限公司 一种基于无线传感器网络的同步采集方法
CN110139236B (zh) * 2019-05-10 2022-04-05 西安因联信息科技有限公司 一种基于无线传感器网络的同步采集方法
CN110611935A (zh) * 2019-09-27 2019-12-24 深圳市宏电技术股份有限公司 一种无线传输方法及装置
CN111641945A (zh) * 2020-04-24 2020-09-08 苏州华普物联科技有限公司 一种低功耗自组织无线传感网络通信方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107071873B (zh) 2019-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107148069A (zh) 一种树型传感器网络的自组网和低功耗数据汇集方法
CN106900042A (zh) 一种树型传感器网络自组网的传感器节点
US10952143B2 (en) Sleeping and wake-up methods and apparatuses of master-slave network, and power saving system of master-slave network
CN101401133B (zh) 低功率无线网状网络中现场设备的选择性激活
Sahota et al. An energy-efficient wireless sensor network for precision agriculture
CN104936273B (zh) 一种Mesh自组织无线传感网同步休眠及低功耗通讯方法
CN102158983A (zh) 一种构建6LoWPAN无线传感器网络的实现方法
CN103078935A (zh) 一种低压配电网载波终端自动注册算法
CN107071873A (zh) 一种树型传感器网络自组网的协调器
CN102014377A (zh) 基于分布式的无线传感器网络IPv6地址配置实现方法
EP3422655B1 (en) Method for managing address of meter device, and acquisition terminal and meter device
CN101227324A (zh) 通信设备的故障信息收集方法以及通信设备和系统
AU2021269425B2 (en) Low power cellular base station
CN109120063B (zh) 一种即插即用传感器监测方法及其系统和采集单元
CN106937367A (zh) 低功耗通信节点应答唤醒方法及节点
CN103973466B (zh) 一种唤醒休眠链路的方法及装置
CN103491595B (zh) 路由生成方法、装置和一种无线传感器网络
CN102088741B (zh) 无线传感器网络中应对恶意干扰的方法
KR100911210B1 (ko) 사건에 따른 센서 네트워크 전원 관리 방법 및 센서네트워크 전원 관리 시스템
CN102369696B (zh) 接入网络的方法和装置
KR101238911B1 (ko) 스타 토폴로지 네트워크 구조의 원격검침 시스템 및 원격검침 방법
WO2012137171A1 (en) Method for managing a wireless sensor network, and corresponding sensor node, sensor network, and computer program product
EP2439911B1 (de) Verfahren zur Konfiguration eines Netzwerks von Netzknoten sowie Verfahren und Vorrichtungsanordnung zur Übermittlung von Verbrauchsdaten dezentral angeordneter Datenerfassungsgeräte
CN111491267A (zh) 一种网关及数据传输方法
KR20160130622A (ko) 저전력 무선 센서네트워크에서의 명령어 처리 방법

Legal Events

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

Effective date of registration: 20201230

Address after: 710077 718, block a, Haixing city square, Keji Road, high tech Zone, Xi'an City, Shaanxi Province

Patentee after: Xi'an zhicaiquan Technology Transfer Center Co.,Ltd.

Address before: 310018 No. 928 street, Baiyang street, Xiasha Higher Education Park, Jianggan District, Hangzhou, Zhejiang, China. 928

Patentee before: ZHEJIANG SCI-TECH University

Effective date of registration: 20201230

Address after: No.1 xc1001-3, Nanmen Gongnong Road, Chongfu Town, Tongxiang City, Jiaxing City, Zhejiang Province

Patentee after: JIAXING YUNSHIJIAO ELECTRONIC COMMERCE Co.,Ltd.

Address before: 710077 718, block a, Haixing city square, Keji Road, high tech Zone, Xi'an City, Shaanxi Province

Patentee before: Xi'an zhicaiquan Technology Transfer Center Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211123

Address after: 257091 room 632, building B, No. 59, Fuqian street, Dongying District, Dongying City, Shandong Province

Patentee after: Dongying yuelaihu science and Education Industrial Park Co.,Ltd.

Address before: No.1 xc1001-3, Nanmen Gongnong Road, Chongfu Town, Tongxiang City, Jiaxing City, Zhejiang Province

Patentee before: JIAXING YUNSHIJIAO ELECTRONIC COMMERCE Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221221

Address after: 257091 Room 106, Building B, No. 59, Fuqian Street, Development Zone, Dongying City, Shandong Province

Patentee after: Dongying Huida Technology Entrepreneurship Service Co.,Ltd.

Address before: 257091 room 632, building B, No. 59, Fuqian street, Dongying District, Dongying City, Shandong Province

Patentee before: Dongying yuelaihu science and Education Industrial Park Co.,Ltd.