TWM583656U - 無線網路組網架構 - Google Patents
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Abstract
本新型所提供一種無線網路組網架構，主要由一協調器、及複數路由器所組成，特別係透過該複數路由器能在一休眠模式、及一操作模式之間進行切換，以實現定期性的休眠喚醒工程，當該路由器檢測到操作模式為無連接時，則進入該休眠模式不再進行資料傳輸服務，達到通過判斷是否有連接來啟用休眠機制的功能，使本新型提供傳輸簡單、不佔記憶體與低耗能，並且可以限定休眠的時間，達到延長使用壽命的目的。
Description
本新型關於一種架構，特別係一種無線網路組網架構。
在網路層中ZigBee提出三種網路架構，分別為星狀、樹狀與網狀網路。星狀拓樸是由一個網路協調器與數個終端節點所組成，其終端節點之間只能藉由網路協調器傳遞資料；樹狀拓樸則類似多個星狀拓樸組成，終端節點之間需藉由網路協調器或路由器傳遞資料；在網狀拓樸中，屬於全功能類型的裝置(FFD)能夠自行互相傳遞資料，不需要藉由網路協調器或路由器傳遞資料。
大部分的無線感測網路裝置都是採用電纜供電，因此耗電問題一直是無線感測網路中最重要的考量。另外，在現今的無線感測網路中，無線路由器必須全天候開啟無線通訊功能的狀況下，使得無線路由器耗電量相當驚人，因此在使用上相當不便。
是以，要如何解決上述習用的問題與缺失，即為本新型欲研究改善的方向所在。
本新型的目的係在提供一種無線網路組網架構，其主要係提供傳輸簡單、不佔記憶體、省下電纜配置的費用、適用於居家環境與低耗能的優點，達到延長使用壽命的目的。
緣是，為了達成前述目的，依據本新型所提供一種無線網路組網架構，包含：一協調器，用以在複數路徑上定期的傳送複數訊號；以及複數路由器，通訊連接該協調器且接收該協調器發送的訊號，各該路由器能執行一休眠模式、及一操作模式，並形成以該協調器為中心擴散出去的通訊層，當該路由器在該休眠模式時，該路由器暫時關閉該路徑且無法接收該協調器傳輸的訊號，當該複數路由器在由該休眠模式切換到該操作模式時，該複數路由器接收該複數訊號並將定位結果以逐層方式廣播至下一層該通訊層，並且同步更新各該路由器與該協調器內儲存的定位表，以同步該複數路由器的運行，當該路由器檢測到該操作模式為無連接時，則進入該休眠模式。
較佳地，其中該路由器內具有一路由器計時模組、一接收模組、及一轉發模組，該路由器計時模組用以產生一觸發訊號喚醒該路由器由該休眠模式切換至該操作模式，該接收模組用以接收該訊號，該轉發模組用以抓取該接收模組的訊號並轉發至下一層該通訊層的路由器。
較佳地，其中該路由器計時模組係以軟體來調整該路由器計時模組的時間。
較佳地，其中位於相同該通訊層的該複數路由器係採用分頻模式建立各別的通訊連接。
藉此，本新型所提供一種無線網路組網架構，主要由一協調器、及複數路由器所組成，特別係透過該複數路由器能在一休眠模式、及一操作模式之間進行切換，以實現定期性的休眠喚醒工程，當該路由器檢測到操作模式為無連接時，則進入該休眠模式不再進行資料傳輸服務，達到通過判斷是否有連接來啟用休眠機制的功能，使本創作提供傳輸簡單、不佔記憶體與低耗能，並且可以限定休眠的時間，達到延長使用壽命的目的。
為讓本新型的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例。並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧協調器
20‧‧‧路由器
21‧‧‧通訊層
22‧‧‧路由器計時模組
23‧‧‧接收模組
圖1係本新型實施例的示意圖。
圖2係本新型實施例的流程圖。
有關於本新型之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
請參閱圖1至圖2所示，為本新型實施例所提供一種無線網路組網架構，主要由一協調器10、及複數路由器20所組成，其中：該協調器10，用以在複數路徑上定期的傳送複數訊號；具體而言，該協調器10負責控制網路拓樸的形成，協調整個網路上裝置間的互相溝通，及頻道的使用，讓整個個人網路(PAN)正常運作。該協調器10的功能係發起一個網路、
設定各項網路參數、將封包做安全性處理、繞送封包到目標節點、找尋並維護節點間的繞徑路線、與搜尋鄰節點等功能。
該複數路由器20，通訊連接該協調器10且接收該協調器發送的訊號，各該路由器20能執行一休眠模式、及一操作模式，並形成以該協調器10為中心擴散出去的通訊層21，當該路由器20在該休眠模式時，該路由器暫時關閉該路徑且無法接收該協調器10傳輸的訊號，當該複數路由器20在由該休眠模式切換到該操作模式時，該複數路由器20接收該複數訊號並將定位結果以逐層方式廣播至下一層該通訊層21，並且同步更新各該路由器20與該協調器10內儲存的定位表，以同步該複數路由器20的運行，當該路由器20檢測到該操作模式為無連接時，則進入該休眠模式；本實施例中，該路由器20內具有一路由器計時模組22、一接收模組23、及一轉發模組24，該路由器計時模組22用以產生一觸發訊號喚醒該路由器20由該休眠模式切換至該操作模式，該接收模組23用以接收該訊號，該轉發模組24用以抓取該接收模組23的訊號並轉發至下一層該通訊層21的路由器20。位於相同該通訊層21的該複數路由器20係採用分頻模式建立各別的通訊連接；藉此，使本新型可就近連接，提供較快與省電等特點，並且減少節點負擔的故障率。
值得一提的是，該路由器計時模組22係以軟體來調整該路由器計時模組22的時間。使用者可以透過軟體以更改休眠模式的時間，其休眠時間是可以透過指令的設定來作調整，休眠時間的設定愈長，其省電的情況就愈佳，但是也不能設定過長的時間，因休眠時間過長的話係不能作即時的控制輸出。
再者，該無線網路組網架構係係舉ZigBee的無線感測網路為例，但不以本實施例為限制；具體而言，ZigBee與IEEE802.15.4標準是一個簡單但具彈性的資料通訊協定，IEEE802.15.4規格內第四個工作群組，針對支援短距離傳輸且
低能量消耗的無線網路，制定了無線通訊協定IEEE802.15.4的標準包括了底層的實體層與媒體存取控制層的制定。其中應用的方面有遠端遙控、工業自動化等多應用，透過本新型搭配ZigBee無線感測網路自動收集各種設備的訊息到中央控制系統進行數據處理與分析，達到低成本、低耗能即能雙向傳輸的目的。
以上所述即為本創作實施例各主要構件的組態說明。至於本創作的作動方式即功效說明如下。
請再參閱圖2所示，在步驟81中：經由該協調器10發射多筆訊號，在步驟82中：該複數路由器20於一預定時間由休眠狀態進入操作狀態，且接收該協調器10發射的訊號，其中該預定時間供使用者自行設定，在步驟83中：該複數路由器20將定位結果逐層廣播，以實質上同步更新各路由器20與該協調器10內儲存之定位表，在步驟84中：當該路由器20檢測到該操作模式為無連接時，該複數路由器20由操作狀態進入休眠狀態，使本新型提供傳輸簡單、不佔記憶體、省電與低耗能的優點，達到延長使用壽命的目的。
由上述可知，本創作具有如下之優點：
其一，低耗能，該路由器20在非活動區間時，則屬於該休眠模式，因此具備低耗能與省電的優點，因此可以達到不需要頻繁地更換電池的目的。
其二，低延遲，通訊時間長短從該休眠模式被觸發變成該操作模式的延遲都非常短，因此很適用於對時間延遲要求高的無線控制應用。
其三，不佔記憶體，因此本創作同時可達到存取速度快及不佔記憶體空間的功效，進而降低成本及提升存取資料的效能。
其四，不僅能適用於室外，本新型還能夠適用於居家環境。
其五，對於消費者而言，即可省下相當可觀的電纜線材成本與施工與維護所需的人力工時，進而使本創作可達到節省成本與維護人力之功效，更可擴大消費市場。
綜上所述，上述實施例及圖式僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以之限定本新型實施之範圍，舉凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本新型專利涵蓋之範圍內。
Claims (4)
- 一種無線網路組網架構，包含：一協調器，用以在複數路徑上定期的傳送複數訊號；以及複數路由器，通訊連接該協調器且接收該協調器發送的訊號，各該路由器能執行一休眠模式、及一操作模式，並形成以該協調器為中心擴散出去的通訊層，當該路由器在該休眠模式時，該路由器暫時關閉該路徑且無法接收該協調器傳輸的訊號，當該複數路由器在由該休眠模式切換到該操作模式時，該複數路由器接收該複數訊號並將定位結果以逐層方式廣播至下一層該通訊層，並且同步更新各該路由器與該協調器內儲存的定位表，以同步該複數路由器的運行，當該路由器檢測到該操作模式為無連接時，則進入該休眠模式。
- 如請求項1所述之無線網路組網架構，其中該路由器內具有一路由器計時模組、一接收模組、及一轉發模組，該路由器計時模組用以產生一觸發訊號喚醒該路由器由該休眠模式切換至該操作模式，該接收模組用以接收該訊號，該轉發模組用以抓取該接收模組的訊號並轉發至下一層該通訊層的路由器。
- 如請求項2所述之無線網路組網架構，其中該路由器計時模組係以軟體來調整該路由器計時模組的時間。
- 如請求項1所述之無線網路組網架構，其中位於相同該通訊層的該複數路由器係採用分頻模式建立各別的通訊連接。
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