CN109152100A - 车载无源无线传感器网络自组网方法及装置 - Google Patents

车载无源无线传感器网络自组网方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载无源无线传感器网络自组网方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表；根据邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播每个节点的中继节点地址；根据每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。该方法基于TSCH同步时隙跳频技术的时隙分配策略，解决了长距离多跳传输丢包问题，并设计了基于能量预测模型的能耗均衡策略，提升了整体能量的利用率。

Description

车载无源无线传感器网络自组网方法及装置
技术领域
本发明涉及无源无线传感网技术领域，特别涉及一种车载无源无线传感器网络自组网方法及装置。
背景技术
无线传感器网络以其低功耗功耗、可靠性高、灵活性强的特点使其在车辆健康监测等领域有着广泛的应用。无线传感网络使用电池为传感节点提供能源是一种广泛应用的设计，但是由于无线传感节点的数量多并且广泛的分布没有规律，自身的电池电量也十分有限，传统的电池电源需要不定期的更换电池，这样人力物力代价较大，而且对于某些极端情况下更换电池比较困难。为了解决这一问题，无源无线传感器网络技术被提出，无源无线传感器网络是由具有能量收集能力的传感器节点组成，可以收集环境中的太阳能、风能、振动、热能等能源，转化为电能实现自供电，节省人力物力、绿色环保。
无线传感器网络节点的组网技术是保证无线传感器网络通信可靠性和延长网络寿命的重要手段，与传统的使用电池供电的传感网络不同，轨道交通领域中，无源无线传感网收集的能量具有波动性和不确定性，除此之外，其拓扑结构也有单一、多跳路由距离长的特点，所以需要设计合理的组网技术保证通信可靠性。传统的组网技术主要存在以下问题：
1、中继节点的选择只考虑了节点剩余能量，并未考虑能量收集功率的变化，造成能量利用效率不高。
2、轨道交通中长距离车厢多跳传输容易产生碰撞丢包，造成拥塞致使整体网络瘫痪，并耗尽个别中继节点能量，影响网络寿命。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种车载无源无线传感器网络自组网方法，该方法可以提高整体能量的利用率，并有效提高通信的稳定性和可靠性，提高网络寿命，简单易实现。
本发明的另一个目的在于提出一种车载无源无线传感器网络自组网装置。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种车载无源无线传感器网络自组网方法，包括以下步骤：获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表；根据所述邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播所述每个节点的中继节点地址；根据所述每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。
本发明实施例的车载无源无线传感器网络自组网方法，基于TSCH同步时隙跳频技术的时隙分配策略，解决了长距离多跳传输丢包问题，并设计了基于能量预测模型的能耗均衡策略，提升了整体能量的利用率，有效解决了无源无线传感节点振动能量收集功率波动变化和节点在车厢间长距离多跳路由容易产生碰撞丢包的问题，从而有效提高通信的稳定性和可靠性，提高网络寿命，简单易实现。
另外，根据本发明上述实施例的车载无源无线传感器网络自组网方法还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，在获取所述每个节点的邻居节点信息之前，还包括：在每节车厢的车轮轴处部署采集振动数据的传感器节点；通过时钟源向所有传感器节点传输时钟消息；生成并维持时隙表，以根据所述时隙表调度所述每个节点的任务。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：在完成数据传输之后，每个传感器进行收集振动能量恢复电量。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：在完成数据传输之后，由RTC时钟计时，并在眠时隙完成后生成外部中断唤醒节点；在休眠醒来后，将所述RTC时钟的时间作为当前时间，并检测是否满足时隙操作条件。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在节点之间完成一次收发包后，根据数据包的时间戳进行时间同步。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种车载无源无线传感器网络自组网装置，包括：获取模块，用于获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表；选择模块，用于根据所述邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播所述每个节点的中继节点地址；传输模块，用于根据所述每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。
本发明实施例的车载无源无线传感器网络自组网装置，基于TSCH同步时隙跳频技术的时隙分配策略，解决了长距离多跳传输丢包问题，并设计了基于能量预测模型的能耗均衡策略，提升了整体能量的利用率，有效解决了无源无线传感节点振动能量收集功率波动变化和节点在车厢间长距离多跳路由容易产生碰撞丢包的问题，从而有效提高通信的稳定性和可靠性，提高网络寿命，简单易实现。
另外，根据本发明上述实施例的车载无源无线传感器网络自组网装置还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：部署模块，用于在获取所述每个节点的邻居节点信息之前，在每节车厢的车轮轴处部署采集振动数据的传感器节点；初始化模块，用于通过时钟源向所有传感器节点传输时钟消息，并生成并维持时隙表，以根据所述时隙表调度所述每个节点的任务。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：能量收集模块，用于在完成数据传输之后，每个传感器进行收集振动能量恢复电量。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：唤醒模块，用于在完成数据传输之后，由RTC时钟计时，并在眠时隙完成后生成外部中断唤醒节点，并在休眠醒来后，将所述RTC时钟的时间作为当前时间，并检测是否满足时隙操作条件。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在节点之间完成一次收发包后，根据数据包的时间戳进行时间同步。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感器网络自组网方法的流程图；
图2为根据本发明一个具体实施例的车载无源无线传感器网络自组网方法的流程图；
图3为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感网部署梯形结构示意图；
图4为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感网总时隙安排示意图；
图5为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感网PART1时隙分配算法示意图；
图6为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感网PART2时隙分配算法示意图；
图7为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感网PART3时隙分配算法示意图；
图8为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感网中继节点选择算法流程图；
图9为根据本发明一个实施例的车载无源无线传感器网络自组网装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的车载无源无线传感器网络自组网方法及装置，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的车载无源无线传感器网络自组网方法。
图1是本发明一个实施例的车载无源无线传感器网络自组网方法的流程图。
如图1所示，该车载无源无线传感器网络自组网方法包括以下步骤：
在步骤S101中，获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在获取每个节点的邻居节点信息之前，还包括：在每节车厢的车轮轴处部署采集振动数据的传感器节点；通过时钟源向所有传感器节点传输时钟消息；生成并维持时隙表，以根据时隙表调度每个节点的任务。
可以理解的是，如图2所示，(1)节点部署，无源无线传感器节点的储能元件包含超级电容和备用电池两部分，在节点部署时为能量充足状态，每节车厢车底需要监测的车轮轴位置均放置一个传感器节点用于振动数据采集。
(2)时钟初始化，各节点在部署完成后启动时，人工使用一个时钟源向所有传感器节点传输时钟消息，所有传感器节点向该时钟源完成毫秒级时钟同步。
(3)时隙初始化，整个无源无线传感器网络维持一张时隙表，各节点按照该时隙信息调度自己的任务，该时隙表包括活跃时隙和休眠时隙，其中活跃时隙用于组网和数据传输，包含PART1、PART2、PART3三个时隙段；其中，PART1用于获取邻居节点信息，PART2用于选择中继节点；PART3用于各节点按照选择的中继节点进行数据的多跳传输。
具体而言，(1)传感器节点安装储能元件，其包含储能超级电容和备用电池两部分，其中储能超级电容用于正常能量收集状态下的数据传输和时钟同步，备用电池用于无法收集能量的静止状态下的时钟同步，部署时首先对两个储能元件充满电备用。节点通信基于IEEE802.15.4eTSCH协议。
如图3所示，部署时每节车厢车轮位置均放置一个节点用于振动数据采集，每节车厢共8个节点，节点以多跳的方式将数据传输给网关汇聚节点，本发明实施例将该拓扑结构抽象成一种梯形拓扑结构，按照节点所处的位置及通信覆盖范围，将节点分为L个区域，用l表示第l个区域，用于组网时的位置识别，每个区域处于两节车厢交界处，除第一个区域和最后一个区域包含4个节点外，其余每个区域包含8个节点，节点们按照区域顺序依次编号为1、2、…、m、…、M，每个区按内部从左上角节点开始顺时针编号，M表示传感器节点的总数目。数据的多跳传输将从l区传输到l-1区，直至网关节点。
(2)时钟初始化，部署完成后启动各节点开关，各节点启动后处于监听状态，等待人工发射的时钟，人工通过射频发射器向所有传感器节点发射时钟消息，节点接收到该消息后，按照此时钟开始计时，则完成了节点的时钟初始化，保证该传感网开始时的时钟同步。
(3)时隙初始化，整个无源无线传感器维持一个总的时隙表如图4所示，r表示传感器网络运行在第r个活跃周期帧，图中阴影部分表示传感器网络正在休眠；每一个活跃周期帧分为3个部分，分别为PART1、PART2、PART3，i表示第i个PART，其中PART1部分用于邻居节点信息获取，PART2部分用于中继节点选择，PART3部分用于数据传输；每一个PART又被具体分为N个时隙，N等于传感器节点总数目，每个时隙的长度可以根据数据量选择。
如图5所示，PART1时隙分配：PART1的时隙表从1到N顺序执行，编号m的节点在编号为m时隙广播自己信息，在m+1时隙处于监听状态接收下一节点广播信息，假设m节点在l区域，则在l区域所有节点广播完成之前，l+1区节点均处于接收状态，即l+1区节点会收到l区所有节点信息用于中继节点选择。图4给出了PART1的时隙分配算法，需要的参数为节点编号m，和该m节点所在的区域l，PART1共M个时隙。节点1～M在与自己编号相同的时隙里，节点进行ADV(ADV表示广播)，广播中包含自己的身份信息、时间信息和能量信息，在广播后的下一时隙处于RX(RX表示监听)阶段，监听下一个编号节点的广播信息，验证是否同步，除此之外，针对分区，除了1区，其余区所有节点在上一区节点依次ADV时，处于RX状态，例如1区依次广播的4个时隙，2区节点全部处于监听状态，2区依次广播的8个时隙，3区全部处于监听状态，依次递推。
如图6所示，PART2时隙分配：PART2的时隙表同样从1到N顺序执行，编号m的节点在编号为m时隙广播自己的父节点选择结果，假设m节点在l区，则在l所有节点广播完成之前，l-1区节点均处于接收状态。1区广播由网关接收，即1区直接传输数据给网关。图5给出了PART2的时隙分配算法，PART1共M个时隙。节点1～M在与自己编号相同的时隙里，节点进行ADV，广播中包含自己的身份信息、时间信息和能量信息，不同的是，除1区以外的节点广播时需要增加其选择的中继节点身份信息，用于告知上级节点自己选择的中继节点身份。除此之外，针对分区，上级分区在下级分区依次ADV广播时需要全部处于RX监听状态，用于获取下级节点的中继节点选择信息，例如2区依次ADV广播的8个时隙，1区节点全部处于监听状态，3区依次ADV广播的8个时隙，2区节点全部属于监听状态，依次递推。
如图7所示，PART3分配：PART3表从1到N顺序执行，编号m的节点在编号为N-m+1时隙发送自己的数据给中继节点；每个节点在选择自己为中继节点的若干节点的发送时隙需处于接收状态，接收子节点数据。图6给出了PART3时隙的分配算法，PART1共M个时隙。共安排了M个时隙，每个时隙安排一次数据传输，节点1～M按照逆序发送数据，即从M区依次到M-1区直到1区，1区发送给网关。根据PART2的中继节点选择信息，上级节点在选择自己为中继节点的子节点的TX发送时隙处于RX监听状态接收来自子节点的数据。
上述是在获取每个节点的邻居节点信息之前需要完成的工作，在节点部署、时钟初始化和时隙初始化完成之后，下面将进行邻居节点信息获取。
进一步地，邻居节点信息获取，各节点时钟同步后，启动时隙表，首先进入网络初始化时隙表的PART1，开始邻居节点获取，每个节点按照PART1时隙表要求逐一广播并在规定时隙接收其它节点的广播，根据收到的信息建立邻居节点表。
具体而言，邻居节点信息获取，各节点时钟同步后，启动时隙表，首先进入网络初始化时隙表的PART1，开始邻居节点信息获取。每个节点按照PART1时隙表，在自己的ADV广播时隙逐一广播，广播信息包含自己的节点身份信息、时钟信息和能量信息，并在规定的RX时隙接收其它节点广播的信息，根据收到的信息建立邻居节点表。更具体的，1区依次广播时，2区节点全部处于监听状态，1区广播完毕后，2区每个节点均拥有了所有1区节点的节点信息，同样的，2区依次广播，3区每个节点均拥有了所有2区节点的节点信息，按照此操作下级区域可获得上级区域的全部节点身份信息、时间信息和能量信息，可同步并建立邻居节点表和能量信息表。
在步骤S102中，根据邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播每个节点的中继节点地址。
可以理解的是，中继节点选择，PART1完成后进行PART2时隙段，在该时隙段中，每个节点选择根据PART1中获取的上级节点的能量信息，并根据基于能量预测模型的能耗均衡策略根据选择能量情况最好的上级节点，在规定时隙广播，广播自己中继节点地址，中继节点收到该广播后确定该节点为自己的子节点。
具体而言，如图8所示，中继节点选择，PART1时隙表完成后进行PART2时隙表，在该时隙表中，每个节点根据建立的邻居节点表和能量信息表，并根据基于能量预测模型的能耗均衡策略选择能量情况最好的节点，在ADV时隙广播该节点的身份和自己身份，并在RX时隙监听选择自己作为中继节点的节点信息。其中，中继节点的基于能量预测模型的能耗均衡策略算法如图7，遍历所有上级节点，首先检测其能量是否低于设定的最低阈值，如果低于该阈值，则放弃该节点作为中继节点，如果高于该阈值，则进行下一步检验，根据公式Pharvest＝(Enew-Elast)/Tsleep预测其能量收集速率，其中Pharvest表示能量收集功率，Enew表示当前电池能量，Elast表示上一次发包完成后电池能量，Tsleep表示睡眠时间；然后根据公式Eremain＝Enew-PsendTslot+PharvestTslot预测传输完成后的电池能量，其中Tslot表示安排的发送时隙的时长，Psend表示发送功率，Eremain表示发送完成后的剩余电量，如果预测的剩余能量低于阈值，则放弃该节点作为中继节点，如果高于阈值，则放入备选集备选；最后在所有满足条件的备选节点中，选取预测剩余能量最多的节点作为中继节点，并在广播时隙广播。
在步骤S103中，根据每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。
可以理解的是，数据传输，完成PART1和PART2后进入PART3，每个发送节点在规定时隙内发送数据，每个中继节点在规定时隙内接收数据。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：在完成数据传输之后，每个传感器进行收集振动能量恢复电量。
可以理解的是，如图2所示，休眠，无源无线传感网在完成数据传输后将会进入深度休眠用于能量收集，进行储能超级电容电量的恢复和备用电池的电能恢复。
具体而言，休眠，无源无线传感网在完成数据传输后将会进入深度休眠用于能量收集，进行储能超级电容电量的恢复和备用电池的电能恢复。振动能量收集时，首先对超级电容充电，当超级电容电量充满后，为了防止能量浪费，将会对备用电池进行充电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：在完成数据传输之后，由RTC时钟计时，并在眠时隙完成后生成外部中断唤醒节点；在休眠醒来后，将RTC时钟的时间作为当前时间，并检测是否满足时隙操作条件。
可以理解的是，如图2所示，唤醒，节点RTC时钟由备用电池供电，休眠期间由RTC时钟计时，休眠时隙完成后RTC会产生一个外部中断唤醒节点，休眠醒来后首先读取RTC时钟的时间作为当前时间，判断是否需要进行时隙操作。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在节点之间完成一次收发包后，根据数据包的时间戳进行时间同步。
具体而言，如图2所示，时间同步，节点之间完成一次收发包即可根据数据包的时间戳完成时间同步，即在PART1、PART2、PART3的信令和数据传输过程中均可完成同步。
进一步地，短期无法能量收集情况下的时间同步，轨道车辆有可能运行一段时间后进行短期维修，此时车辆静止无法收集能量，可切换到备用电池继续定期完成PART1时隙保证时钟同步和邻居节点表建立，完成PART1后则进行休眠。
综上，本发明实施例的方法基于IEEE 802.15.4e协议的振动能量收集车载无源无线传感器网络节点的自组网方法，包括：节点部署，时钟初始化，时隙表初始化，节点组网和数据传输、休眠充电、唤醒。时隙表包含PART1、PART2和PART3三个时隙段，节点在PART1时隙段通过监听广播获取邻居节点信息，在PART2时隙段根据获取的邻居节点信息和基于能量预测模型的能耗均衡策略选择中继节点，在PART3时隙段通过中继节点传输数据，数据传输完后休眠充电，在短期无法收集能量情况下切换到备用电池同步。
根据本发明实施例提出的车载无源无线传感器网络自组网方法，基于TSCH同步时隙跳频技术的时隙分配策略，解决了长距离多跳传输丢包问题，并设计了基于能量预测模型的能耗均衡策略，提升了整体能量的利用率，有效解决了无源无线传感节点振动能量收集功率波动变化和节点在车厢间长距离多跳路由容易产生碰撞丢包的问题，从而有效提高通信的稳定性和可靠性，提高网络寿命，简单易实现。
其次参照附图描述根据本发明实施例提出的车载无源无线传感器网络自组网装置。
图9是本发明一个实施例的车载无源无线传感器网络自组网装置的结构示意图。
如图9所示，该车载无源无线传感器网络自组网装置10包括：获取模块100、选择模块200和传输模块300。
其中，获取模块100用于获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表。选择模块200用于根据邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播每个节点的中继节点地址。传输模块300用于根据每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。本发明实施例的装置10基于TSCH同步时隙跳频技术的时隙分配策略，解决了长距离多跳传输丢包问题，并设计了基于能量预测模型的能耗均衡策略，提升了整体能量的利用率。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的装置10还包括：部署模块和初始化模块。
其中，部署模块用于在获取每个节点的邻居节点信息之前，在每节车厢的车轮轴处部署采集振动数据的传感器节点。初始化模块用于通过时钟源向所有传感器节点传输时钟消息，并生成并维持时隙表，以根据时隙表调度每个节点的任务。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的装置10还包括：能量收集模块。其中，能量收集模块，用于在完成数据传输之后，每个传感器进行收集振动能量恢复电量。
进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的装置10还包括：唤醒模块。其中，唤醒模块用于在完成数据传输之后，由RTC时钟计时，并在眠时隙完成后生成外部中断唤醒节点，并在休眠醒来后，将RTC时钟的时间作为当前时间，并检测是否满足时隙操作条件。
进一步地，在本发明的一个实施例中，在节点之间完成一次收发包后，根据数据包的时间戳进行时间同步。
需要说明的是，前述对车载无源无线传感器网络自组网方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车载无源无线传感器网络自组网装置，此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的车载无源无线传感器网络自组网装置，基于TSCH同步时隙跳频技术的时隙分配策略，解决了长距离多跳传输丢包问题，并设计了基于能量预测模型的能耗均衡策略，提升了整体能量的利用率，有效解决了无源无线传感节点振动能量收集功率波动变化和节点在车厢间长距离多跳路由容易产生碰撞丢包的问题，从而有效提高通信的稳定性和可靠性，提高网络寿命，简单易实现。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车载无源无线传感器网络自组网方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表；
根据所述邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播所述每个节点的中继节点地址；以及
根据所述每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。
2.根据权利要求1所述的车载无源无线传感器网络自组网方法，其特征在于，在获取所述每个节点的邻居节点信息之前，还包括：
在每节车厢的车轮轴处部署采集振动数据的传感器节点；
通过时钟源向所有传感器节点传输时钟消息；
生成并维持时隙表，以根据所述时隙表调度所述每个节点的任务。
3.根据权利要求2所述的车载无源无线传感器网络自组网方法，其特征在于，还包括：
在完成数据传输之后，每个传感器进行收集振动能量恢复电量。
4.根据权利要求1所述的车载无源无线传感器网络自组网方法，其特征在于，还包括：
在完成数据传输之后，由RTC时钟计时，并在眠时隙完成后生成外部中断唤醒节点；
在休眠醒来后，将所述RTC时钟的时间作为当前时间，并检测是否满足时隙操作条件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的车载无源无线传感器网络自组网方法，其特征在于，在节点之间完成一次收发包后，根据数据包的时间戳进行时间同步。
6.一种车载无源无线传感器网络自组网装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车载无源无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息，并建立邻居节点列表；
选择模块，用于根据所述邻居节点列表获取上级节点的能量信息，以确定最优上级节点，并且广播所述每个节点的中继节点地址；以及
传输模块，用于根据所述每个节点的中继节点地址在每个发送节点在第一预设时隙内发送数据后，每个中继节点在第二预设时隙内接收数据，以完成数据传输。
7.根据权利要求6所述的车载无源无线传感器网络自组网装置，其特征在于，还包括：
部署模块，用于在获取所述每个节点的邻居节点信息之前，在每节车厢的车轮轴处部署采集振动数据的传感器节点；
初始化模块，用于通过时钟源向所有传感器节点传输时钟消息，并生成并维持时隙表，以根据所述时隙表调度所述每个节点的任务。
8.根据权利要求7所述的车载无源无线传感器网络自组网装置，其特征在于，还包括：
能量收集模块，用于在完成数据传输之后，每个传感器进行收集振动能量恢复电量。
9.根据权利要求6所述的车载无源无线传感器网络自组网装置，其特征在于，还包括：
唤醒模块，用于在完成数据传输之后，由RTC时钟计时，并在眠时隙完成后生成外部中断唤醒节点，并在休眠醒来后，将所述RTC时钟的时间作为当前时间，并检测是否满足时隙操作条件。
10.根据权利要求6-9任一项所述的车载无源无线传感器网络自组网装置，其特征在于，在节点之间完成一次收发包后，根据数据包的时间戳进行时间同步。
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