CN109413733A - 传感网络信息采集同步校时方法、网关、传感节点及系统 - Google Patents

传感网络信息采集同步校时方法、网关、传感节点及系统 Download PDF

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CN109413733A CN201811243546.4A CN201811243546A CN109413733A CN 109413733 A CN109413733 A CN 109413733A CN 201811243546 A CN201811243546 A CN 201811243546A CN 109413733 A CN109413733 A CN 109413733A
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    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Abstract

本发明公开了一种传感网络信息采集同步校时方法、网关、传感节点及系统。其中，一种传感网络信息采集同步校时方法，其适用于网关，包括依次唤醒所需传感节点；分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。

Description

传感网络信息采集同步校时方法、网关、传感节点及系统
技术领域
本发明属于信息处理领域，尤其涉及一种传感网络信息采集同步校时方法、网关、传感节点及系统。
背景技术
无线传感网络的时钟校准决定了各节点信息采集的同步性。例如：在无线传感网络检测供水管网泄漏过程中，各节点信息采集的时间同步误差将引入漏点的定位误差。为满足供水管网泄漏检测的要求，各节点信息同步累积误差不应超过1ms，这样引起的管网漏点定位误差限定在1m以内。
无线传感网络的传统校时方法主要解决无线传感器内部实时时钟时间同步从而达到信息采集同步；而且传统时钟校准需要对每个传感器进行实时时钟校准，实时时钟校准关联因素(如：无线传感器自身的时钟精度，无线传输的无线延时)较多，难以保证采集信息的同步性。
综上所述，现有技术中对每个传感器进行实时时钟校准也难以保证采集信息的同步性的问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
为了解决现有技术的不足，第一方面，本发明提供了一种传感网络信息采集同步校时方法，其通过多次读取无线信号的场强，判断无线通信的质量，在同步采集信息时，根据场强的强弱采用加权的方式，减少了同步实时时钟环节，增加采集信息同步性。
第一方面，本发明提供的一种传感网络信息采集同步校时方法，其适用于网关，包括：
依次唤醒所需传感节点；
分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
空中速率 场强
293bps -84dB
586bps -72dB
1172bps -64dB
2148bps -56dB
3908bps -40dB
7032bps -30dB
12500bps -20dB
21880bps -10dB
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值。
具体计算方法：首先根据场强确定网关与无线网络节点之间的空中速率，再利用公式(1)计算网关与无线节点的空中通信时间，再利用公式(2)计算延时加权值。
tc＝t3-t0-(t2-t1) (1)
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；
t0为网关发送时间；
t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；
t2为无线节点返回场强信息的时间；
t3为网关接收到无线节点的时间；
Qn＝tc-Qb*K (2)
其中：Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；
tc为网关与无线节点的空中通信时间；
Qb为无线节点接收场强值；
K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
第二方面，本发明提供的一种传感网络信息采集同步校时方法，其适用于传感节点，包括：
接收并响应网关下发的唤醒命令；
接收网关下发的包含延时加权值的采集时间同步信息；
查询与当前传感节点相对应的延时加权值；
将延时加权值代入当前传感节点自身的延时函数，延时相应时间差后进行数据采集。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
空中速率 场强
293bps -84dB
586bps -72dB
1172bps -64dB
2148bps -56dB
3908bps -40dB
7032bps -30dB
12500bps -20dB
21880bps -10dB
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
第三方面，本发明提供了一种网关，包括处理器和存储器，所述处理器包括：
唤醒模块，其被配置为：依次唤醒所需传感节点；
同步信息发送模块，其被配置为：分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
第四方面，本发明提供了一种传感节点，包括数据采集传感器、微控制器和无线通信模块，所述微控制器包括：
唤醒响应模块，其被配置为：接收并响应网关下发的唤醒命令；
同步信息接收模块，其被配置为：接收网关下发的包含延时加权值的采集时间同步信息；
延时加权值查询模块，其被配置为：查询与当前传感节点相对应的延时加权值；
延时采集模块，其被配置为：将延时加权值代入当前传感节点自身的延时函数，延时相应时间差后进行数据采集。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
空中速率 场强
293bps -84dB
586bps -72dB
1172bps -64dB
2148bps -56dB
3908bps -40dB
7032bps -30dB
12500bps -20dB
21880bps -10dB
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
结合第四方面，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
第五方面，本发明提供了一种检测系统，包括：
上述所述的网关；及
上述所述的传感节点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明基于无线场强的信息采集同步，重在保证传感器采集信息时的同步，而不用去处理无线传感器内部的实时时钟。
(2)本发明通过多次读取无线信号的场强，判断无线通信的质量，在同步采集信息时，根据场强的强弱采用加权的方式，减少了同步实时时钟环节，增加采集信息同步性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是根据本发明实施例的传感网络信息采集同步校时方法的示意性流程图。
图2是根据本发明实施例的一种应用场景的示意图。
图3是根据本发明另一实施例的传感网络信息采集同步校时方法的示意性流程图。
图4是根据本发明实施例的网关中处理器的示意性框图。
图5是根据本发明实施例的传感节点中微控制器的示意性框图。
图6是根据本发明实施例的检测系统的示意性框图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
无线传感器网络：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。
场强：指电场强度，电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量。
图1给出了本发明实施例的传感网络信息采集同步校时方法的示意性流程图，该方法由网关执行。如图1所示，该方法，至少包括：
S110：依次唤醒所需传感节点。
在具体实施中，网关向所需传感节点下发唤醒命令来唤醒响应传感节点。
S120：分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。
在本发明实施例中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
空中速率 场强
293bps -84dB
586bps -72dB
1172bps -64dB
2148bps -56dB
3908bps -40dB
7032bps -30dB
12500bps -20dB
21880bps -10dB
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
在本发明实施例中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
应理解，在本发明实施例中，传感节点编号可采用数字，或数字加字母，或字母等形式进行编号。
下面以数字进行编号为例，如表2所示：
表2传感节点的延时加权值与其编号
传感节点 编号 延时加权值
传感节点A 1 a
传感节点B 2 b
…… …… ……
在表2中，a和b分别表示传感节点A和传感节点B的延时加权值。
具体而言，如图2所示的应用场景为例进行说明：
以管道泄漏监测为例：
传感节点用于监测液体(原油或其他液体)输送管道内压力信号，并传送至网关，由网关上传至远端服务器或云平台。一旦管线发生穿孔泄漏，远端服务器或云平台及时报警，并定点定位地进行工程监控系统管理。
本发明实施例的传感网络信息采集同步校时方法也可应用到其他监测系统中，利用传感节点来检测相应物理量并转换为电场场强信号且传送至网关，由网关上传至远端服务器或云平台。利用网关执行本发明实施例的传感网络信息采集同步校时方法，在同步采集信息时，根据场强的强弱采用加权的方式，减少了同步实时时钟环节，来实现采集信息的同步性。
图3给出了本发明另一实施例的传感网络信息采集同步校时方法的示意性流程图，该方法由传感节点执行。如图3所示，该方法，至少包括：
S210：接收并响应网关下发的唤醒命令；
S220：接收网关下发的包含延时加权值的采集时间同步信息；
S230：查询与当前传感节点相对应的延时加权值；
S240：将延时加权值代入当前传感节点自身的延时函数，延时相应时间差后进行数据采集。
在本发明实施例中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
空中速率 场强
293bps -84dB
586bps -72dB
1172bps -64dB
2148bps -56dB
3908bps -40dB
7032bps -30dB
12500bps -20dB
21880bps -10dB
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
在本发明实施例中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
应理解，在本发明实施例中，传感节点编号可采用数字，或数字加字母，或字母等形式进行编号。
下面以数字进行编号为例，如表2所示：
表2传感节点的延时加权值与其编号
传感节点 编号 延时加权值
传感节点A 1 a
传感节点B 2 b
…… …… ……
在表2中，a和b分别表示传感节点A和传感节点B的延时加权值。
本发明实施例的网关，至少包括处理器和存储器。
图4给出了本发明实施例的网关的示意性框图。如图4所示，处理器至少包括：
唤醒模块，其被配置为：依次唤醒所需传感节点；
同步信息发送模块，其被配置为：分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。
在本发明实施例中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
在本发明实施例中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
应理解，在本发明实施例中，传感节点编号可采用数字，或数字加字母，或字母等形式进行编号。
下面以数字进行编号为例，如表2所示：
表2传感节点的延时加权值与其编号
传感节点 编号 延时加权值
传感节点A 1 a
传感节点B 2 b
…… …… ……
在表2中，a和b分别表示传感节点A和传感节点B的延时加权值。
本发明实施例提供了一种传感节点，包括数据采集传感器、微控制器和无线通信模块。
图5给出了本发明实施例的传感节点中微控制器的示意性框图。如图5所示，所述微控制器，至少包括：
唤醒响应模块，其被配置为：接收并响应网关下发的唤醒命令；
同步信息接收模块，其被配置为：接收网关下发的包含延时加权值的采集时间同步信息；
延时加权值查询模块，其被配置为：查询与当前传感节点相对应的延时加权值；
延时采集模块，其被配置为：将延时加权值代入当前传感节点自身的延时函数，延时相应时间差后进行数据采集。
在本发明实施例中，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
空中速率与场强数据的关系如下表1。
表1.空中速率与场强的对应表。
空中速率 场强
293bps -84dB
586bps -72dB
1172bps -64dB
2148bps -56dB
3908bps -40dB
7032bps -30dB
12500bps -20dB
21880bps -10dB
根据上表，确定无线网络节点最佳空中速率。为保证通信的稳定性，场强应在-72dB至-10dB之间，数据越大，场强越强，当场强小于-72dB时，取消此次数据采集。
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数，可取0.00101。
在本发明实施例中，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
应理解，在本发明实施例中，传感节点编号可采用数字，或数字加字母，或字母等形式进行编号。
下面以数字进行编号为例，如表2所示：
表2传感节点的延时加权值与其编号
传感节点 编号 延时加权值
传感节点A 1 a
传感节点B 2 b
…… …… ……
在表2中，a和b分别表示传感节点A和传感节点B的延时加权值。
图6给出了本发明实施例的检测系统的示意性框图。如图6所示，所述检测系统，至少包括：
上述所述的网关；及
上述所述的传感节点。
其中，网关和传感节点结构同上，此处不再累述。
应理解，本发明实施例的网关还与远端服务器或云平台相连。
本发明实施例的检测系统可应用到管道监测或其他监测领域中，利用传感节点来检测相应物理量并转换为电场场强信号且传送至网关，由网关上传至远端服务器或云平台。利用网关执行本发明实施例的传感网络信息采集同步校时方法，在同步采集信息时，根据场强的强弱采用加权的方式，减少了同步实时时钟环节，来实现采集信息的同步性。
本发明基于无线场强的信息采集同步，重在保证传感器采集信息时的同步，而不用去处理无线传感器内部的实时时钟。
本发明通过多次读取无线信号的场强，判断无线通信的质量，在同步采集信息时，根据场强的强弱采用加权的方式，减少了同步实时时钟环节，增加采集信息同步性。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种传感网络信息采集同步校时方法，其特征在于，其适用于网关，包括：
依次唤醒所需传感节点；
分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。
2.如权利要求1所述的一种传感网络信息采集同步校时方法，其特征在于，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数。
3.如权利要求1所述的一种传感网络信息采集同步校时方法，其特征在于，所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
4.一种传感网络信息采集同步校时方法，其特征在于，其适用于传感节点，包括：
接收并响应网关下发的唤醒命令；
接收网关下发的包含延时加权值的采集时间同步信息；
查询与当前传感节点相对应的延时加权值；
将延时加权值代入当前传感节点自身的延时函数，延时相应时间差后进行数据采集。
5.如权利要求4所述的一种传感网络信息采集同步校时方法，其特征在于，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数；
或所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
6.一种网关，包括处理器和存储器，其特征在于，所述处理器包括：
唤醒模块，其被配置为：依次唤醒所需传感节点；
同步信息发送模块，其被配置为：分别对每一个所需传感节点发送包含延时加权值的采集时间同步信息以保证采集信息时间点的一致性。
7.如权利要求6所述的一种网关，其特征在于，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数；
或所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
8.一种传感节点，包括数据采集传感器、微控制器和无线通信模块，其特征在于，所述微控制器包括：
唤醒响应模块，其被配置为：接收并响应网关下发的唤醒命令；
同步信息接收模块，其被配置为：接收网关下发的包含延时加权值的采集时间同步信息；
延时加权值查询模块，其被配置为：查询与当前传感节点相对应的延时加权值；
延时采集模块，其被配置为：将延时加权值代入当前传感节点自身的延时函数，延时相应时间差后进行数据采集。
9.如权利要求8所述的一种传感节点，其特征在于，延时加权值的计算过程为：
根据传感节点所检测到的历史场强数据与空中通信速率的已知关系来调整空中通信速率：当场强数据大时，调高空中通信速率；当场强数据小时，调低空中通信速率；
根据各个传感节点对应的调整后的空中通信速率，计算网关与各个传感节点之间的通信延时差，即得到相应传感节点的延时加权值：
tc＝t3-t0-(t2-t1)
Qn＝tc-Qb*K
其中：tc为网关与无线节点的空中通信时间；t0为网关发送时间；t1无线节点接收信息采集场强信息的时间；t2为无线节点返回场强信息的时间；t3为网关接收到无线节点的时间；Qn为采集无线网络节点数据时的权值，Qn值的范围在0.1-0.9之间；tc为网关与无线节点的空中通信时间；Qb为无线节点接收场强值；K为场强与通信延时的系数，K为已知常数；
或所述传感网络中的每个传感节点均设置有唯一编号，每个传感节点的延时加权值与其编号一一对应。
10.一种检测系统，其特征在于，包括：
如权利要求6-7所述的网关；及
如权利要求8-9所述的传感节点。
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Denomination of invention: Sensor network information collection and synchronization timing method, gateway, sensor node, and system

Effective date of registration: 20230321

Granted publication date: 20210423

Pledgee: Qilu bank Limited by Share Ltd. Ji'nan science and technology innovation center sub branch

Pledgor: JINAN GREEN INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980035596