CN107493559A - 用于wsn网络节点的唤醒方法、wsn网络节点、以及wsn网络 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及信息技术领域，公开了一种用于WSN网络节点的唤醒方法、WSN网络节点、以及WSN网络，所述WSN网络节点包括电磁感应装置，该方法包括：通过所述电磁感应装置感应电磁波并生成感应信号；以及响应于所述感应信号，唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。本发明可以通过电磁感应装置感应到人进入或接近，并生成感应信号，WSN网络节点可以响应于所述感应信号，从休眠状态被唤醒并执行相应操作(例如数据的采集或传输)，从而解决了WSN网络节点周期性唤醒所带来的功耗问题，电池功耗小，能够有效的延长电池寿命，同时WSN网络节点也不会因处于休眠状态而错失有效信息。

Description

用于WSN网络节点的唤醒方法、WSN网络节点、以及WSN网络
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体地，涉及一种用于WSN网络节点的唤醒方法、一种WSN网络节点、以及一种WSN网络。
背景技术
WSN是wireless sensor network的简称，即无线传感器网络。WSN网络是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点(也称为WSN网络节点)组成，其能够实时监测和采集网络分布区域内的各种监测对象的信息，以实现复杂的制定范围内目标监测和跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。
在现有技术的WSN网络(例如zigbee，zwave等)中，很多网络节点都是电池供电。为了保证节点的续航，大部分节点都会选择进入休眠状态，在休眠状态的节点的功耗极低，但为了保证节点能发挥节点的功能，这些节点都会采用周期性唤醒的方式来发送节点采集到的数据。
然而，采用周期性唤醒方式的节点存在以下两个问题：(1)唤醒周期太长，则可能会错失一些有用的信息。(2)唤醒时间太短，则电池的功耗会特别大。举例来说，大部分网络节点采集的是和“人”相关的信息，比如门磁、人体红外感应等。这类节点只能用电池供电，为了保证续航，都会休眠，然后周期性的唤醒，在唤醒的过程中采集信息。如果唤醒周期过长，则当人在节点休眠时进入或接近时，则可能错过该数据的采集；如果唤醒周期过短，则电池的功耗还是会很大。即现有技术中存在WSN网络节点周期性唤醒所带来的功耗大或者错失有效信息的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的WSN网络节点周期性唤醒所带来的功耗大或者错失有效信息的技术问题，本发明提供了一种用于WSN网络节点的唤醒方法，所述WSN网络节点包括电磁感应装置，该方法包括：通过所述电磁感应装置感应电磁波并生成感应信号；以及响应于所述感应信号，唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
优选地，所述电磁感应装置为感应线圈。
优选地，所述感应信号为所述感应线圈感应电磁波而生成的高低电平。
优选地，所述响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点包括：在高电平或低电平的情况下触发中断来唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
相应地，本发明还提供了一种WSN网络节点，该WSN网络节点包括：电磁感应装置，用于感应电磁波并生成感应信号；以及唤醒模块，用于响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
优选地，所述电磁感应装置为感应线圈。
优选地，所述感应信号为所述感应线圈感应电磁波而生成的高低电平。
优选地，所述唤醒模块用于：在高电平或低电平的情况下触发中断来唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
此外，本发明还提供了一种WSN网络，该WSN网络包括：本发明所提供的WSN网络节点；以及电子设备，用于发射电磁波。
优选地，所述电子设备包括以下中的任一者：移动电话、智能穿戴设备、平板电脑、以及笔记本电脑。
通过上述技术方案，由于人身上都会携带各种电子设备(例如移动电话、手环、平板电脑等)，WSN网络节点可以通过电磁感应装置感应到人进入或接近，并生成感应信号，WSN网络节点可以响应于所述感应信号，从休眠状态被唤醒并执行相应操作(例如数据的采集或传输)，从而解决了WSN网络节点周期性唤醒所带来的功耗问题，电池功耗小，能够有效的延长电池寿命，同时WSN网络节点也不会因处于休眠状态而错失有效信息。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一种实施方式的示例WSN网络；
图2是根据本发明的一种实施方式的示例WSN网络节点的结构示意图；
图3是根据本发明的一种实施方式的示例WSN网络节点所执行的方法的流程图；以及
图4是根据本发明的一种实施方式的用于WSN网络节点的唤醒方法的示例流程图。
附图标记说明
1 电磁感应装置 2 唤醒模块
10 WSN网络节点 100 WSN网络
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
为了更加清楚地说明本发明的思想，以示例WSN网络100以及其中的WSN网络节点10为例进行详细地说明。
图1是根据本发明的一种实施方式的示例WSN网络100，如图1所示，WSN网络(例如zigbee，zwave等)可以包括多个WSN网络节点10(或称为传感器节点)，每个WSN网络节点10用于对检测对象进行监测(例如采集检测数据)，由于这些节点大部分采集的是和人相关的信息，例如门磁、人体红外感应节点等，因此可以将这些节点的唤醒触发与人进行关联。
考虑到科技的发展，人们一般均会随身携带一些电子设备，例如图1所示的用户A可以携带移动电话，用户B可以携带平板电脑，用户C可以携带笔记本电脑，或者其他用户还可能穿戴着一些智能穿戴设备(例如智能手环、手表等等)，而这些电子设备均会向周围发射电磁波，如果可以将这些电磁波作为触发WSN网络节点10的条件，则可以解决现有技术中周期性唤醒的弊端。
基于上述考虑，本发明提供了一种WSN网络节点10，图2是根据本发明的一种实施方式的示例WSN网络节点10的结构示意图，如图2所示，该WSN网络节点10可以包括：电磁感应装置1，用于感应电磁波并生成感应信号；以及唤醒模块2，用于响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
采用这样的实施方式，其中当人(例如用户A、B、C中的一者或多者)进入WSN网络100的检测范围或接近至少一个WSN网络节点时，用户A、B、C各自携带的电子设备(所述电子设备可以包括移动电话、智能穿戴设备、平板电脑、以及笔记本电脑等任何发射电磁波的设备)可以发射电磁波，此时WSN网络100中的WSN网络节点10的电磁感应装置1就可以感应电磁波并生成感应信号，之后唤醒模块2可以响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点，实现仅在需要进行检测的时候(即检测对象存在的时候)才唤醒网络节点，在节省电池功耗的同时避免了因在休眠状态而没有对进入或接近的检测对象进行检测的情况发生。
具体地，所述电磁感应装置1可以是感应线圈。例如，每个WSN网络节点可以集成一个感应线圈。当感应线圈感应到电磁波时，其可以生成感应电流，而该感应电流将产生电压差，产生高低电平，改变高低电平可对休眠节点产生中断，因此可以将高低电平作为感应信号来唤醒休眠节点。唤醒模块2可以响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。例如，所述唤醒模块2可以是WSN网络节点的中断引脚，可以通过设置在高电平或低电平的情况下触发中断来实现唤醒状态或休眠状态的切换。
图3是根据本发明的一种实施方式的示例WSN网络节点所执行的方法的流程图，如图3所示，WSN网络节点可以执行以下步骤：
步骤S11，感应线圈可以实时感应电磁波；
步骤S12，实时判断是否感应到电磁波；
步骤S13，如果感应到电磁波，则生成高低电平作为感应信号；
步骤S14，唤醒模块2确定可以响应于该感应信号(即高低电平)唤醒处于休眠状态的WSN网络节点10，例如所述唤醒模块2可以是WSN网络节点的中断引脚，可以通过设置在高电平或低电平的情况下触发中断来实现唤醒状态或休眠状态的切换，例如可以设置高电平触发中断或者低电平触发中断；反之，如果没有感应到电磁波，则循环执行步骤S11进行监测。
采用这样的实施方式，可以实现仅在需要进行检测的时候(即检测对象存在的时候)才唤醒网络节点，在节省电池功耗的同时避免了因在休眠状态而没有对进入或接近的检测对象进行检测的情况发生。
此外，还应当理解的是，图1中所示的WSN网络节点和用户的数量仅作为示例来说明本发明的思想，本领域技术人员可以根据实际情况对WSN网络节点和用户的数量进行设置，并且每个用户所携带的电子设备也并不唯一，例如每个用户也可以携带包括移动电话、智能穿戴设备、平板电脑、以及笔记本电脑等任何发射电磁波的设备中的一者或多者，本发明对此不进行限定。
图4是根据本发明的一种实施方式的用于WSN网络节点的唤醒方法的示例流程图，如图4所示，其中如上所述，所述WSN网络节点可以包括电磁感应装置，该方法可以包括以下步骤：
步骤S31，通过所述电磁感应装置感应电磁波并生成感应信号；以及
步骤S32，响应于所述感应信号，唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
优选地，所述电磁感应装置为感应线圈。
优选地，所述感应信号为所述感应线圈感应电磁波而生成的高低电平。
优选地，所述响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点包括：在高电平或低电平的情况下触发中断来唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
应当理解的是，上述用于WSN网络节点的唤醒方法的各个具体实施方式，均已在示例WSN网络和WSN网络节点的实施方式中做了详细地说明(如上所述)，在此不再赘述。并且，本领域技术人员可以根据本发明的公开选择上述各种实施方式中的任一者，或者选择上述各种实施方式的组合来配置WSN网络和WSN网络节点，并且其他的替换实施方式也落入本发明的保护范围。
采用本发明提供的用于WSN网络节点的唤醒方法、WSN网络节点、以及WSN网络，可以通过电磁感应装置感应到人(例如用户A、B、C等)进入或接近，并生成感应信号，WSN网络节点可以响应于所述感应信号，从休眠状态被唤醒并执行相应操作(例如数据的采集或传输)，从而实现网络节点电池的低功耗，能够有效的延长电池寿命，同时能够及时地采集或传输数据，不会存在现有技术中因处于休眠状态而错失有效信息的问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于WSN网络节点的唤醒方法，其特征在于，所述WSN网络节点包括电磁感应装置，该方法包括：
通过所述电磁感应装置感应电磁波并生成感应信号；以及
响应于所述感应信号，唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁感应装置为感应线圈。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述感应信号为所述感应线圈感应电磁波而生成的高低电平。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点包括：在高电平或低电平的情况下触发中断来唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
5.一种WSN网络节点，其特征在于，该WSN网络节点包括：
电磁感应装置，用于感应电磁波并生成感应信号；以及
唤醒模块，用于响应于所述感应信号唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
6.根据权利要求5所述的WSN网络节点，其特征在于，所述电磁感应装置为感应线圈。
7.根据权利要求6所述的WSN网络节点，其特征在于，所述感应信号为所述感应线圈感应电磁波而生成的高低电平。
8.根据权利要求7所述的WSN网络节点，其特征在于，所述唤醒模块用于：在高电平或低电平的情况下触发中断来唤醒处于休眠状态的WSN网络节点。
9.一种WSN网络，其特征在于，该WSN网络包括：
根据权利要求5-8中任一项权利要求所述的WSN网络节点；以及
电子设备，用于发射电磁波。
10.根据权利要求9所述的WSN网络，其特征在于，所述电子设备包括以下中的任一者：移动电话、智能穿戴设备、平板电脑、以及笔记本电脑。
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