WO2012024883A1 - 对无线传感器网络节点的状态监测方法及系统 - Google Patents

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WO2012024883A1
WO2012024883A1 PCT/CN2010/080408 CN2010080408W WO2012024883A1 WO 2012024883 A1 WO2012024883 A1 WO 2012024883A1 CN 2010080408 W CN2010080408 W CN 2010080408W WO 2012024883 A1 WO2012024883 A1 WO 2012024883A1
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wsn
monitoring
node
status
gateway
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PCT/CN2010/080408
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Inventor
贾倩
余万涛
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02Arrangements for optimising operational condition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to a monitoring technology in a wireless sensor network (WSN), and more particularly to a method and system for monitoring a state of a wireless sensor network node.
  • WSN wireless sensor network
  • the main object of the present invention is to provide a method and system for monitoring a state of a wireless sensor network node, which can monitor the current state of the WSN node in the WSN to facilitate maintenance of the WSN.
  • the status monitoring of each WSN node in the WSN by using the communication network and the WSN gateway is specifically:
  • performing status monitoring on the WSN node is specifically:
  • the monitoring unit is disposed in the WSN gateway, and further sends status monitoring signaling to the WSN node according to the status monitoring plan and/or the status monitoring condition, and performs status monitoring on the WSN node.
  • a setting unit configured to set status monitoring signaling
  • a sending unit configured to send, in the communication network, a processing instruction for the abnormal WSN node to the WSN gateway according to a set processing manner when determining that the WSN node is abnormal;
  • the abnormality includes at least one of the following: If the node exceeds the set duration, the monitoring status is not reported, and the WSN node reports the monitoring status as its own fault.
  • the processing command includes at least one of the following: replacing the abnormal WSN node with the neighboring WSN node of the abnormal WSN node, restarting the abnormal WSN node, and restarting Configure parameters of the abnormal WSN node.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network structure in which a telecommunication network and a WSN are combined.
  • the telecommunication network includes a management platform and a service platform, and management The information of the correspondence between the WSN and its location is saved in the platform.
  • the wireless sensor network management is flat.
  • the station can determine whether there is a wireless sensor network managed by the wireless sensor network management platform at the location, and can identify the wireless sensor network at the location.
  • the above location information may also be other identification information of the wireless sensor network, such as a name and the like.
  • the WSN node is a variety of sensors for performing sensing measurement, such as a temperature sensor, a humidity sensor, etc., which are distributed at various detection positions.
  • the status monitoring of the WSN node can also be reported to the WSN gateway by the WSN node after self-test, and the WSN gateway reports to the management platform or the service platform; the self-checking period, the content of the self-checking, and the format of the reporting are provided by the gateway.
  • the content of the self-test may include, but is not limited to, the remaining energy, location, rate, neighbor node, working status, related information of the executed service, and the like of the WSN node.
  • Step 101 The WSN gateway waits for a monitoring period or a monitoring condition.

Description

对无线传感器网络节点的状态监测方法及系统 技术领域
本发明涉及无线传感器网络( WSN , Wireless Sensor Network ) 中的监 测技术, 尤其涉及一种对无线传感器网络节点的状态监测方法及系统。 背景技术
WSN作为计算、 通信和传感器三项技术相结合的产物, 是一种全新的 信息获取和处理技术。 WSN和电信网结合,如与第二代( 2G, 2nd Generation ) 移动通信、第三代( 3G, 3rd Generation )移动通信、 xDSL( x Digital Subscriber Line )、 FTTx ( Fiber To The x, x为 home、 building、 node、 premises )、 覔 带无线接入、卫星 /微波等结合, 可以使无线传感网络作为现有网络的延伸, 从而扩展通信网络的能力, 使通信对象从人扩展到物理世界, 具有良好的 发展前景。 WSN与现有的电信网络结合后, 可以使 WSN感知的数据有效 地传递到数据中心, 通过对数据的整理和分析, 可以极大程度的改变人类 获取自然世界的数据的方式, 同时也能够对 WSN节点进行集中的管理, 解 决目前分散在各处的 WSN节点难以管理的问题。无线传感网络和电信网的 结合, 一般是无线传感网络通过网关连接至电信网平台。
WSN网关作为连接无线传感器网络与电信网的设备, 主要完成无线传 感器网络配置与组网、 协议转换、 地址映射和数据转发等功能。
WSN节点通过网关设备连接至电信网平台。 WSN 节点设备为构成无 线传感器网络的传感器节点, 通过一跳或多跳与网关连接。 终端设备负责 釆集并上传数据, 以及接收并执行命令。 组成 WSN的设备少则几个多则几 百个, 设备间可根据需要以星形、 树形或网状(MESH )方式组网, 其中某 些设备或具有较强的组网和数据转发能力。 WSN节点位于延伸网的最末端。 电信网平台可以是实施设备管理功能的管理平台, 也可以是负责管理 整个业务流程的业务平台。
由于传感器网络资源受限、 无线通信、 多跳传输及环境复杂等特点, 使得其很容易因为硬件故障、 能量耗尽、 人为破坏、 无线链路不稳定、 网 络入侵及风雨等环境变化而导致节点失效、 从而影响性能。 因此, WSN节 点的状态监测尤为重要, 通过状态监测, 可以监视网络中节点工作状态、 资源消耗情况和无线链路质量情况等, 及时发现网络中的错误或异常, 监 视信息可作为系统早期预警、 节点补充等网络维护时的重要依据, 同时也 可以帮助排除系统故障。
但由于 WSN与电信网的结合技术尚处于研究阶段, 目前还没有涉及到 对 WSN节点的状态监测的技术出现。 发明内容
有鉴于此, 本发明的主要目的在于提供一种无线传感器网络节点的状 态监测方法及系统, 能对 WSN中的 WSN节点的当前状态进行监测, 以方 便对 WSN的维护。
为达到上述目的, 本发明的技术方案是这样实现的:
一种对无线传感器网络节点的状态监测方法, WSN通过 WSN网关与 通信网络连接, 所述方法包括:
通过所述通信网络及所述 WSN网关, 对 WSN中的各 WSN节点进行 状态监测, 并获取监测结果。
优选地, 所述通过所述通信网络及所述 WSN 网关, 对 WSN 中的各 WSN节点进行状态监测具体为:
设置状态监测信令;
所述通信网络通过所述 WSN 网关向所述 WSN节点发送状态监测信 令, 执行对所述 WSN节点的状态监测。 优选地, 所述通过所述通信网络及所述 WSN 网关, 对 WSN 中的各 WSN节点进行状态监测具体为:
在所述 WSN网关中设置状态监测计划和 /或状态监测条件;
所述 WSN 网关根据所述状态监测计划和 /或所述状态监测条件执行对 所述 WSN节点的状态监测。
优选地, 所述通过所述通信网络及所述 WSN 网关, 对 WSN 中的各 WSN节点进行状态监测具体为:
所述通信网络向所述 WSN 网关发送的信令中承载有状态监测计划和 / 或状态监测条件;
所述 WSN网关接收到所述信令后,根据所述状态监测条件执行对所述 WSN节点的状态监测。
优选地, 执行对所述 WSN节点的状态监测具体为:
设置状态监测信令;
所述 WSN网关向所述 WSN节点发送状态监测信令,执行对所述 WSN 节点的状态监测, 并将监测结果上报给所述通信网络。
优选地, 所述状态监测计划至少包括监测周期、 监测的状态类型和待 监测的 WSN节点; 所述状态监测条件至少包括: 在预定的时间周期内未收 到所述 WSN节点的上^艮数据或 WSN网络拓朴结构发生变化时,所述 WSN 网关执行对所述 WSN节点的状态监测。
优选地, 所述状态监测命令至少包括待监测的状态类型以及目标对象; 其中, 所述待监测的状态类型包括以下类型的至少一项: WSN节点的剩余 能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息; 所 述目标对象为所有 WSN节点, 或为具有设定特点的 WSN节点, 或为设定 的 WSN节点。
优选地,所述通过所述通信网络及所述 WSN网关对 WSN中的各 WSN 节点进行状态监测具体为:
为 WSN节点设置自检的周期、 自检的内容及向所述 WSN网关上报自 检状态信息的格式; 所述自检的内容包括以下内容的至少一项: WSN节点 的剩余能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信 息;
由 WSN节点自检自身的状态信息后,按设定的上报自检状态信息的格 式向所述 WSN网关上报自身状态信息;
所述 WSN网关向所述通信网络汇报所述 WSN节点的状态信息。
优选地, 所述方法还包括:
所述通信网络确定 WSN节点异常时, 按设定的处理方式向所述 WSN 网关发送针对异常 WSN节点的处理指令, 由所述 WSN网关根据处理指令 对异常 WSN节点进行处理; 所述异常包括以下至少之一: WSN节点超出 设定时长未上报监测状态, WSN节点上报监测状态为自身故障; 所述处理 指令包括以下至少之一: 以所述异常 WSN节点的邻 WSN节点替代异常 WSN节点, 重启异常 WSN节点, 重新配置异常 WSN节点的参数。
优选地, 所述通信网络为电信网络; 通过所述通信网络中的业务平台 和 /或管理平台, 以及所述 WSN网关对 WSN中的各 WSN节点进行状态监 测; 所述状态监测, 包括 WSN节点状态监测和业务状态监测。
一种对无线传感器网络节点的状态监测系统, 应用于 WSN通过 WSN 网关与通信网络连接的网络中, 所述系统包括监测单元和获取单元; 其中, 监测单元, 用于通过所述通信网络及所述 WSN 网关对 WSN 中的各 WSN节点进行状态监测;
获取单元, 用于获取监测结果。
优选地, 所述监测单元进一步包括设置子单元、 发送子单元、 监测子 单元和上报子单元; 其中, 设置子单元, 用于设置状态监测信令;
发送子单元,用于通过所述通信网络向所述 WSN网关发送状态监测信 令;
监测子单元,设置于所述 WSN网关中, 用于根据所述状态监测信令执 行对所述 WSN节点的状态监测, 并获取对 WSN节点的监测结果;
上报子单元, 用于将监测结果上报给所述通信网络。
优选地, 所述系统还包括:
设置单元, 用于在所述 WSN 网关中设置状态监测计划和 /或状态监测 条件; 以及设置状态监测信令;
所述监测单元,设置于所述 WSN网关中, 进一步根据所述状态监测计 划和 /或所述状态监测条件, 向所述 WSN节点发送状态监测信令, 执行对 所述 WSN节点的状态监测。
优选地, 所述系统还包括:
设置单元, 用于设置状态监测信令;
发送单元, 用于向所述 WSN网关发送信令, 所述信令中承载有状态监 测计划和 /或状态监测条件;
所述监测单元, 设置于所述 WSN网关中, 进一步在所述 WSN网关接 收到所述信令后, 根据所述状态监测计划和 /或所述状态监测条件, 向所述 WSN节点发送状态监测信令, 执行对所述 WSN节点的状态监测。
优选地, 所述状态监测计划包括监测周期、 监测的状态类型和待监测 的 WSN 节点; 所述状态监测条件包括: 在预定的时间周期内未收到所述 WSN节点的上 ^艮数据或 WSN网络拓朴结构发生变化时, 所述 WSN网关 执行对所述 WSN节点的状态监测。
优选地, 所述状态监测命令至少包括待监测的状态类型以及目标对象; 其中, 所述待监测的状态类型包括以下类型的至少一项: WSN节点的剩余 能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息; 所 述目标对象为所有 WSN节点, 或为具有设定特点的 WSN节点, 或为设定 的 WSN节点。
优选地, 所述监测单元进一步包括设置子单元、 自检子单元、 上报子 单元和汇报子单元; 其中,
设置子单元, 用于为 WSN节点设置自检的周期、 自检的内容及向所述 WSN网关上报自检状态信息的格式; 所述自检的内容包括以下内容的至少 一项: WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行 的业务的相关信息;
自检子单元, 用于但对 WSN节点自身的状态信息进行自检;
上报子单元,用于按设定的上报自检状态信息的格式向所述 WSN网关 上报自身状态信息;
汇报子单元,设置于所述 WSN网关中, 用于向所述通信网络汇报所述 WSN节点的状态信息。
优选地, 所述系统还包括发送单元和执行单元; 其中,
发送单元, 设置于所述通信网络中, 用于在确定 WSN节点异常时, 按 设定的处理方式向所述 WSN网关发送针对异常 WSN节点的处理指令; 所 述异常包括以下至少之一: WSN节点超出设定时长未上报监测状态, WSN 节点上报监测状态为自身故障; 所述处理指令包括以下至少之一: 以所述 异常 WSN节点的邻 WSN节点替代异常 WSN节点, 重启异常 WSN节点, 重新配置异常 WSN节点的参数;
执行单元, 设置于所述 WSN网关中, 用于根据处理指令对异常 WSN 节点进行处理。
优选地, 所述通信网络为电信网络; 所述监测单元进一步通过所述通 信网络中的业务平台和 /或管理平台, 以及所述 WSN 网关对 WSN中的各 WSN节点进行状态监测; 所述状态监测, 包括 WSN节点状态监测和业务 状态监测。
本发明中, 在通信网络与 WSN结合的网络中, 通过通信网络以及设置 于通信网络与 WSN结合的网络之间的 WSN网关来实现对 WSN中各 WSN 节点的状态监测, 从而实现对 WSN的维护, 如对 WSN节点进行替换, 或 对 WSN节点进行重置或参数重配置等,以使用户及时了解 WSN中各 WSN 节点的状态。这样,实现了对分布较广且较分散的 WSN节点的较佳地维护, 节约了维护成本, 方便了用户对 WSN各 WSN节点状态的及时了解。 附图说明
图 1为电信网络与 WSN结合的网络结构示意图;
图 2为本发明对 WSN网关执行对 WSN节点的状态监测方法的流程图; 图 3 为本发明对无线传感器网络节点的状态监测系统的组成结构示意 图。 具体实施方式
本发明的基本思想为: 在通信网络与 WSN结合的网络中, 通过通信网 中各 WSN节点的状态监测, 从而实现对 WSN的维护, 如对 WSN节点进 行替换, 或对 WSN节点进行重置或参数重配置等。
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白, 以下举实施例并 参照附图, 对本发明进一步详细说明。
本发明的应用场景为图 1所示的通信网络与 WSN结合的网络中, 图 1 为电信网络与 WSN结合的网络结构示意图, 如图 1所示, 电信网络中包括 管理平台及业务平台,管理平台中保存 WSN及其所在的位置的对应关系的 信息, 在给定一个无线传感器网络的位置信息时, 无线传感器网络管理平 台可以确定该位置是否存在该无线传感器网络管理平台所管理的无线传感 器网络, 并且能识别出该位置处的无线传感器网络。 上述的位置信息也可 以是无线传感器网络的其他标识信息, 如名称等信息。
WSN网关负责连接无线传感器网络和电信网络, 主要完成协议转换、 地址解析及映射, 以及数据转发等功能, 网关也可以集成安全和计费等功 能。 网关可以支持的功能可以包括: 支持传感器网络内部数据协同和汇聚; 支持以 2G移动通信、 3G移动通信、 xDSL、 FTTx、 宽带无线加入、 卫星 / 微波等远距离通信加入方式的一种或多种, 将汇聚的数据传输到通信对端; 支持业务平台和远程管理服务器对网关设备认证和用户认证; 支持业务平 台和远程管理服务器对网关的参数和软件配置; 支持用户认证和业务安全、 设备管理安全机制。
业务平台是电信网络中运行和管理与无线传感器网络相结合的业务的 功能实体, 负责整合各个服务提供商提供的业务, 并将其提供给终端用户, 同时对用户使用业务的情况进行管理。 业务平台会根据不同业务的需要, 协同电信网络中其他功能实体完成整个业务流程, 例如认证授权计费 ( AAA, Authentication Authorization and Accounting )月良务器。 业务平台还 可能与远程服务器连接, 网络管理人员通过该远程服务器, 能直接对业务 进行更新。
本发明中, WSN节点即为用于实现传感测量的各种传感器, 如温度传 感器、 湿度传感器等, 其分布于各种带检测的位置。
需要说明的是,通信网络与 WSN结合的结合网络,在通信网络与 WSN 之间通过 WSN网关连接, WSN网关实现通信网络与 WSN之间的协议转 换等, 从而实现通信网络与 WSN之间的通信。 本发明正是利用这一特点, 利用电信网络中的管理平台和业务平台, 实现对 WSN中 WSN节点的状态 监测, 从而实现对 WSN的维护。 本发明正是利用电信网络中的管理平台和业务平台通过 WSN 网关对 WSN节点进行状态监测。 或者 WSN网关通过与管理平台和业务平台事先 约定的方式, 根据计划或约定条件对 WSN节点进行状态监测, 并向管理平 台或业务平台上 ^艮监测结果。所述状态监测包括 WSN节点的状态监测和业 务状态监测。 本发明中, 对 WSN节点进行状态监测, 可以通过向 WSN节 点发送特定的状态监测命令进行。具体的,可由管理平台和业务平台与 WSN 网关及 WSN节点在其接口协议中约定某种格式的状态监测命令,即该状态 监测命令可由管理平台和业务平台与网关及 WSN节点之间事先设定,能被 上述各网元所识别。 所述状态监测命令中至少包括要监测的状态类型、 目 标对象。 所述要监测的状态类型可以包括但不限于 WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息等。 所述目 标对象可分两种情况: (1 ) 目标对象为所有 WSN节点; (2 ) 目标对象为某 一特定的 WSN节点, 如针对某一具体的 WSN节点, 或仅针对温度传感器 进行状态检测; 或仅对监测温度在 40。C以上的温度传感器的状态进行监测 等; 当然, 也可以对设定的一组 WSN节点进行状态监测, 如对标识号为某 一区间的 WSN节点进行状态监测等。 当目标对象为所有 WSN节点, 相当 于对 WSN网关下的所有 WSN节点进行广播。 总之, 用户根据电信网络中 的管理平台及业务平台, 向 WSN网关发送设定的状态监测命令, 即可实现 对相应的 WSN节点的状态监测。
本发明中, 所述网关与管理平台和业务平台还可事先约定相应的状态 监测的方式, 具体的, 可由管理平台和业务平台与网关在其接口协议中事 先约定。 事先约定的状态监测的方式至少包括预定的状态监测计划、 特定 的状态监测条件等。 所述预定的状态监测计划, 包括监测周期、 监测的状 态类型和需要监测的 WSN节点,对于不同的 WSN节点可能有不同的计划, WSN网关根据状态监测计划, 周期性地发起对 WSN节点的状态查询。 所 述特定的状态监测条件, 是指当这种特定情况发生时, 网关应发起对 WSN 节点的状态监测。 所述状态监测条件包括但不限于: 在预定的时间周期内 未收到 WSN节点的上^艮数据、 WSN网络拓朴结构发生变化等。
本发明中,对 WSN 节点的状态监测也可以由 WSN节点自检后向 WSN 网关上报状态, WSN网关再向管理平台或业务平台汇报; 自检的周期、 自 检的内容及上报的格式由网关与 WSN节点预先约定, 自检的内容可以包括 但不限于 WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执 行的业务的相关信息等。
本发明中, 如果超过预定的时间间隔和一定的重发状态监测命令后, 管理平台或业务平台仍未接收到 WSN节点对状态监测命令的反馈,则判定 WSN节点状态异常。 本发明中, 管理平台和业务平台还能对异常的 WSN 节点进行相应的处理。 具体的, 当超过预定的时间间隔和一定次数的状态 监测命令重发后, 网关仍未接收到 WSN节点对状态监测的响应, 则网关向 管理平台或业务平台上报这种异常状态。 本发明的管理平台和业务平台, 可以针对设定的异常状态, 通过 WSN网关向 WSN节点发送相应的异常处 理指令, 使 WSN节点完成自修复, 或者, 使用其他的 WSN节点替换当前 异常的 WSN节点, 以使 WSN维持正常的检测。
本发明中, 在确定 WSN节点状态异常后, 管理平台或业务平台能通过 WSN网关对异常的 WSN节点进行进一步的处理, 或者网关也可以在与管 理平台和业务平台的接口协议中约定对异常的一些处理, 例如, 如果超过 预定的时间间隔和一定的等待重发后,网关仍未收到 WSN节点对状态监测 的响应, 则网关可判断该 WSN节点 "连接中断", 则预定的处理是, WSN 网关 4巴与坏的 WSN节点连接的节点连接到邻近的好的 WSN节点, 重新组 网, 保证系统的正常运行。 并向管理平台或业务平台上报处理结果。
如果是其他的异常, 则管理平台或业务平台能通过 WSN 网关向异常 WSN节点发送其他处理指令,如重新启动,或对相应的参数进行重配置等。 图 2为本发明对 WSN网关执行对 WSN节点的状态监测方法的流程图 , 如图 2所示, 本发明 WSN网关执行对 WSN节点的状态监测方法, 具体包 括以下步骤:
步骤 101 , WSN网关等待监测周期或监测条件。
本步骤中, WSN网关与电信网平台或管理平台事先约定根据状态监测 计划或监测条件对 WSN节点进行状态监测。这里的监测计划即是预定的状 态监测计划, 包括监测周期、 监测的状态类型和需要监测的 WSN节点, 对 于不同的 WSN节点可能有不同的计划, WSN网关根据状态监测计划, 周 期性地发起对 WSN节点的状态查询。 所述特定的状态监测条件, 是指当这 种特定情况发生时, 网关应发起对 WSN节点的状态监测。 所述状态监测条 件包括但不限于:在预定的时间周期内未收到 WSN节点的上 4艮数据、 WSN 网络拓朴结构发生变化等。
上述的状态监测条件和 /或状态监测计划, 事先存储于 WSN 网关中。 WSN网关根据状态监测条件和 /或状态监测计划, 向 WSN节点发送状态监 测命令, 执行对 WSN节点的状态监测。
本发明中, 也可以由业务平台和 /或管理平台主动向 WSN 网关发送格 式事先设定的某命令; 该命令中设置了状态监测条件和 /或状态监测计划, WSN网关接收到该命令后, 解析出状态监测条件和 /或状态监测计划, 再根 据状态监测条件和 /或状态监测计划向 WSN节点发送状态监测命令, 执行 对 WSN节点的状态监测。
步骤 102, WSN网关判断监测周期是否带来或是否达到监测条件。 如果是, 则执行步骤 103, 如果否, 返回步骤 101。
步骤 103 , WSN网关发起对 WSN节点的状态监测, 向监测计划或监 测条件中约定的 WSN节点发送状态监测命令。 具体的, WSN网关根据设定监测条件或监测周期对设定的 WSN节点 进行相应的状态监测, 从而实现对 WSN中的 WSN节点的状态监测。 获取 WSN节点的状态信息后, WSN 网关及时向电信网络中的管理平台以及业 务平台上报所监测到的 WSN节点的状态信息,以方便用户针对上述状态信 息进行对 WSN节点的管理和维护。
本发明通过对 WSN节点的状态监测, 可以监视 WSN中的 WSN节点 工作状态、 资源消耗情况和无线链路质量情况等, 及时发现 WSN中的错误 或异常, 状态监测信息科作为 WSN早期预警、 节点补充等网络维护时的重 要依据, 同时也可以帮助排除系统故障。
本发明对无线传感器网络节点的状态监测系统应用于 WSN 与通信网 络结合的网络中, 图 3 为本发明对无线传感器网络节点的状态监测系统的 组成结构示意图, 如图 3 所示, 本发明对无线传感器网络节点的状态监测 系统包括监测单元 30和获取单元 31; 其中,
监测单元 30,用于通过所述通信网络及所述 WSN网关对 WSN中的各 WSN节点进行状态监测;
获取单元 31 , 用于获取监测结果。
本发明中的监测单元 30, 为抽象的功能模块, 其藉由结合网络中多个 网元实现对 WSN节点的状态监测。包括通信网络中的业务平台或管理平台 对 WSN节点的状态监测, 也包括 WSN节点的侦听自检测等。
上述监测单元 30进一步包括设置子单元、 发送子单元、 监测子单元和 上报子单元; 其中,
设置子单元, 用于设置状态监测信令;
发送子单元,用于通过所述通信网络向所述 WSN网关发送状态监测信 令;
监测子单元,设置于所述 WSN网关中, 用于根据所述状态监测信令执 行对所述 WSN节点的状态监测, 并获取对 WSN节点的监测结果; 上报子单元, 用于将监测结果上报给所述通信网络。
在图 3 所示的基础上, 本发明对无线传感器网络节点的状态监测系统 还可以包括:
设置单元(未图示), 用于在所述 WSN网关中设置状态监测计划和 /或 状态监测条件; 以及设置状态监测信令;
上述监测单元 30, 设置于所述 WSN 网关中, 进一步根据所述状态监 测计划和 /或所述状态监测条件执行对所述 WSN节点的状态监测。
在图 3 所示的基础上, 本发明对无线传感器网络节点的状态监测系统 还可以包括:
设置单元(未图示), 用于设置状态监测信令;
发送单元(未图示), 用于向所述 WSN网关发送信令, 所述信令中承 载有状态监测计划和 /或状态监测条件;
上述监测单元 30, 设置于所述 WSN网关中, 进一步在所述 WSN网关 接收到所述信令后, 根据所述状态监测计划和 /或所述状态监测条件执行对 所述 WSN节点的状态监测。
上述状态监测计划包括监测周期、监测的状态类型和待监测的 WSN节 点; 所述状态监测条件是指当这种特定情况发生时, 网关应发起对 WSN节 点的状态监测, 监测条件包括: 在预定的时间周期内未收到所述 WSN节点 的上 4艮数据或 WSN网络拓朴结构发生变化。
上述状态监测命令至少包括待监测的状态类型以及目标对象; 其中, 所述待监测的状态类型包括以下类型的至少一项: WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息; 所述目标 对象为所有 WSN节点,或为具有设定特点的 WSN节点,或为设定的 WSN 节点。 或者, 监测单元 30还可以进一步包括设置子单元、 自检子单元、 上报 子单元和汇 "^子单元; 其中,
设置子单元, 用于为 WSN节点设置自检的周期、 自检的内容及向所述 WSN网关上报自检状态信息的格式; 所述自检的内容包括以下内容的至少 一项: WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行 的业务的相关信息;
自检子单元, 用于但对 WSN节点自身的状态信息进行自检;
上报子单元,用于按设定的上报自检状态信息的格式向所述 WSN网关 上报自身状态信息;
汇报子单元,设置于所述 WSN网关中, 用于向所述通信网络汇报所述 WSN节点的状态信息。
在图 3 所示的基础上, 本发明对无线传感器网络节点的状态监测系统 还可以包括发送单元(未图示)和执行单元(未图示); 其中,
发送单元, 设置于所述通信网络中, 用于在确定 WSN节点异常时, 按 设定的处理方式向所述 WSN网关发送针对异常 WSN节点的处理指令; 所 述异常包括以下至少之一: WSN节点超出设定时长未上报监测状态, WSN 节点上报监测状态为自身故障; 所述处理指令包括以下至少之一: 以所述 异常 WSN节点的邻 WSN节点替代异常 WSN节点, 重启异常 WSN节点, 重新配置异常 WSN节点的参数;
执行单元, 设置于所述 WSN网关中, 用于根据处理指令对异常 WSN 节点进行处理。
上述通信网络可以为电信网络; 所述监测单元进一步通过所述通信网 络中的业务平台和 /或管理平台, 以及所述 WSN网关对 WSN中的各 WSN 节点进行状态监测。
本领域技术人员应当理解, 本发明无线传感器网络节点的状态监测系 统是为实现前述的本发明无线传感器网络节点的状态监测方法而设计的, 上述各处理单元以及子处理单元的实现功能可参照前述方法的相关描述而 理解。 上述各处理单元以及子处理单元的功能, 可通过相应的集成电路来 实现, 也可通过相应的计算机程序在具有程序执行功能的处理器上而实现。
以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书
1、 一种对无线传感器网络节点的状态监测方法, 其中, 无线传感器网 络(WSN )通过 WSN网关与通信网络连接, 其特征在于, 所述方法包括: 通过所述通信网络及所述 WSN网关, 对 WSN中的各 WSN节点进行 状态监测, 并获取监测结果。
2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述通过所述通信网络 及所述 WSN网关, 对 WSN中的各 WSN节点进行状态监测具体为:
设置状态监测信令;
所述通信网络通过所述 WSN 网关向所述 WSN节点发送状态监测信 令, 执行对所述 WSN节点的状态监测。
3、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述通过所述通信网络 及所述 WSN网关, 对 WSN中的各 WSN节点进行状态监测具体为:
在所述 WSN网关中设置状态监测计划和 /或状态监测条件;
所述 WSN 网关根据所述状态监测计划和 /或所述状态监测条件执行对 所述 WSN节点的状态监测。
4、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述通过所述通信网络 及所述 WSN网关, 对 WSN中的各 WSN节点进行状态监测具体为:
所述通信网络向所述 WSN 网关发送的信令中承载有状态监测计划和 / 或状态监测条件;
所述 WSN网关接收到所述信令后,根据所述状态监测条件执行对所述 WSN节点的状态监测。
5、 根据权利要求 3或 4所述的方法, 其特征在于, 所述状态监测计划 至少包括监测周期、监测的状态类型和待监测的 WSN节点; 所述状态监测 条件至少包括: 在预定的时间周期内未收到所述 WSN 节点的上 ^艮数据或 WSN网络拓朴结构发生变化时, 所述 WSN网关执行对所述 WSN节点的 状态监测。
6、 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 执行对所述 WSN节点 的状态监测具体为:
设置状态监测信令;
所述 WSN网关向所述 WSN节点发送状态监测信令,执行对所述 WSN 节点的状态监测, 并将监测结果上报给所述通信网络。
7、 根据权利要求 2或 6所述的方法, 其特征在于, 所述状态监测命令 至少包括待监测的状态类型以及目标对象; 其中, 所述待监测的状态类型 包括以下类型的至少一项: WSN节点的剩余能量、 位置、速率、 邻居节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息; 所述目标对象为所有 WSN节点, 或 为具有设定特点的 WSN节点, 或为设定的 WSN节点。
8、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述通信网络为电信网 络; 通过所述通信网络中的业务平台和 /或管理平台, 以及所述 WSN 网关 对 WSN中的各 WSN节点进行状态监测; 所述状态监测, 包括 WSN节点 状态监测和业务状态监测。
9、 一种对无线传感器网络节点的状态监测系统, 应用于 WSN 通过 WSN网关与通信网络连接的网络中, 其特征在于, 所述系统包括监测单元 和获取单元; 其中,
监测单元, 用于通过所述通信网络及所述 WSN 网关对 WSN 中的各 WSN节点进行状态监测;
获取单元, 用于获取监测结果。
10、 根据权利要求 9所述的系统, 其特征在于, 所述监测单元进一步 包括设置子单元、 发送子单元、 监测子单元和上报子单元; 其中,
设置子单元, 用于设置状态监测信令;
发送子单元,用于通过所述通信网络向所述 WSN网关发送状态监测信 令;
监测子单元,设置于所述 WSN网关中, 用于根据所述状态监测信令执 行对所述 WSN节点的状态监测, 并获取对 WSN节点的监测结果;
上报子单元, 用于将监测结果上报给所述通信网络。
11、 根据权利要求 9所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括: 设置单元, 用于在所述 WSN 网关中设置状态监测计划和 /或状态监测 条件; 以及设置状态监测信令;
所述监测单元,设置于所述 WSN网关中, 进一步根据所述状态监测计 划和 /或所述状态监测条件, 向所述 WSN节点发送状态监测信令, 执行对 所述 WSN节点的状态监测。
12、 根据权利要求 9所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括: 设置单元, 用于设置状态监测信令;
发送单元, 用于向所述 WSN网关发送信令, 所述信令中承载有状态监 测计划和 /或状态监测条件;
所述监测单元, 设置于所述 WSN网关中, 进一步在所述 WSN网关接 收到所述信令后, 根据所述状态监测计划和 /或所述状态监测条件, 向所述 WSN节点发送状态监测信令, 执行对所述 WSN节点的状态监测。
13、 根据权利要求 11或 12所述的系统, 其特征在于, 所述状态监测 命令至少包括待监测的状态类型以及目标对象; 其中, 所述待监测的状态 类型包括以下类型的至少一项: WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居 节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息; 所述目标对象为所有 WSN节 点, 或为具有设定特点的 WSN节点, 或为设定的 WSN节点。
14、 根据权利要求 13所述的系统, 其特征在于, 所述状态监测计划包 括监测周期、监测的状态类型和待监测的 WSN节点; 所述状态监测条件包 括: 在预定的时间周期内未收到所述 WSN节点的上 4艮数据或 WSN网络拓 朴结构发生变化时, 所述 WSN网关执行对所述 WSN节点的状态监测。
15、 根据权利要求 10或 14所述的系统, 其特征在于, 所述状态监测 命令至少包括待监测的状态类型以及目标对象; 其中, 所述待监测的状态 类型包括以下类型的至少一项: WSN节点的剩余能量、 位置、 速率、 邻居 节点、 工作状态、 所执行的业务的相关信息; 所述目标对象为所有 WSN节 点, 或为具有设定特点的 WSN节点, 或为设定的 WSN节点。
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