[发明专利]一种无线传感器网络节点设备及控制方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络节点设备，包括电源、采集数据的传感器、与网络中其它节点设备和管理设备进行无线通信的无线射频单元，其特征在于，该设备还包括：

传感器接口单元，用于接入若干个传感器，接收所采集的数据；

存储单元，用于暂时存储传感器接口单元所接收的数据；

侦听单元，用于通过无线射频单元侦听网络中的时间同步帧；

主控单元，用于在侦听单元侦听到时间同步帧时，或无线射频单元发送数据后，切断除主控单元外的供电使节点设备休眠，在休眠达到设定时间后，控制电源给传感器接口单元上电而进行数据采集，采集设定次数后，控制电源给无线射频单元上电，将存储单元中暂时存储的数据发送；

数据包监测单元，用于在侦听单元侦听到时间同步帧时，或所述无线射频单元发送数据后，侦听网络中是否存在其它节点设备正在发送数据包，若存在则等待，且继续侦听；若不存在或等待至不存在时，切断除主控单元外的供电使节点设备休眠。

2.如权利要求1所述的无线传感器网络节点设备，其特征在于，该设备还包括与主控单元连接的四线串口单元，用于连接主控单元和外部手持设备，在手持设备与主控单元之间传输数据，在将手持设备输出的唤醒信号传输到主控单元后，利用手持设备观察所述无线传感器网络节点设备当前的电源电压、传感器所采集的数据信息，调整节点设备内部用于定时的时间节拍发生器。

3.如权利要求2所述的无线传感器网络节点设备，其特征在于，该设备还包括外壳，只有传感器置于所述外壳的外部，所述外壳的顶面和侧面密封，底面留四线串口单元连接手持设备、传感器接口单元连接传感器的相应引线接口。

4.如权利要求1所述的无线传感器网络节点设备，其特征在于，所述传感器包括以下的一种或几种：

土壤温湿度传感器、土壤电导率传感器、土壤地表光照传感器、田间空气温湿度传感器。

5.如权利要求1所述的无线传感器网络节点设备，其特征在于，该设备还包括节点电压采集单元和节点温度采集单元，所述节点电压采集单元采集电源电压并发送给主控单元，所述温度采集单元采集节点设备内部温度并发送给主控单元。

6.如权利要求1所述的无线传感器网络节点设备，其特征在于，所述主控单元在控制电源给传感器接口单元、无线射频单元上电时，主控单元的时钟由7.3728MHz晶振驱动，切断除主控单元外的供电后，主控单元的时钟由32.768KHz的晶振驱动。

7.一种无线传感器网络节点设备的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

s101，节点设备上电复位后，侦听单元侦听网络中来自管理设备的时间同步帧；

s102，侦听单元接收到时间同步帧时，主控单元利用倒计时计数器进行休眠倒计时；

s103，若侦听单元在倒计时时间内侦听到网络中其它节点设备的数据包，执行步骤s104，若没有侦听到，则执行步骤s105；

s104，主控单元将倒计时计数器复位，重新开始休眠倒计时，返回执行步骤s103；

s105，主控单元切断除主控单元外的供电，使设备进入休眠状态；

s106，休眠达到设定时间后，主控单元控制电源为传感器接口单元上电进行数据采集，将采集的数据暂时存储，统计数据采集的次数；

s10在达到设定次数时，主控单元控制电源给无线射频单元上电，将暂时存储的数据发送出去，启动休眠倒计时，执行步骤s103。

8.如权利要求7所述的无线传感器网络节点设备的控制方法，其特征在于，

在步骤s107中，在将数据发送出去之后，还包括步骤：统计发送数据的次数，在发送数据的次数达到固定值时，侦听网络中来自管理设备的时间同步帧；在特定的时间内没有收到来自管理设备的时间同步帧，则认为与网络失步，一直侦听网络，当侦听到网络其他节点设备正在发送数据时，清零内部时间节拍发生器，并启动休眠倒计时。

9.如权利要求8所述的无线传感器网络节点设备的控制方法，其特征在于，如果网络中的管理设备在超过所述特定时间内，一直未能收到来自某一节点的数据，则利用手持设备，对节点设备进行诊断，并对节点设备进行调整配置。