[发明专利]一种低功耗无线传感器网络信息采集方法

权利要求书

1.一种低功耗无线传感器网络信息采集系统，该系统包括数据汇聚节点和数据采集终端，其中：

数据汇聚节点，其作为同步基准，用于根据设定的定时时间间隔，分频段、分时分组向数据采集终端发送同步信息及控制命令，每个时段对应一个分组，每个分组有N个数据采集终端，编号为1、2.....N，N为大于等于1的整数；

数据采集终端，用于以与数据汇聚节点相同的时间间隔监听/转发同步信息及控制命令，并在收到数据上传指令后上传数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集终端为多个，属于不同的工作频段和分组。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述数据汇聚节点有M个可选工作频段，每个频段有K个分组，每个分组有N个采集终端，所述控制命令包含数据采集和数据上传两种命令，同时命令包含同步信息，其中M、K和N是大于等于1的整数。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，数据采集终端在未同步的状态下，以设定的错时时间间隔寻找同步，在错时时间间隔内遍历数据汇聚节点的时间间隔，实现同步。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，数据采集终端n，以与数据汇聚节点相同的时间间隔监听同一频段终端n-1和n-2的同步信息及控制命令，并向同一频段的n+1终端转发。

6.如权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，数据采集终端n在接收到控制命令后执行相应操作，数据上传命令的发送频率决定数据的上传频率。

7.一种低功耗无线传感器网络信息采集方法，其中无线传感器网络包括数据汇聚节点和数据采集终端，该方法包括步骤：

步骤1，数据汇聚节点上电，其作为同步基准，用于根据设定的定时时间间隔，分频段、分时分组向数据采集终端发送同步信息及控制命令；

步骤2，数据采集终端上电，其以与数据汇聚节点相同的时间间隔监听/转发同步信息及控制命令，并在收到数据上传指令后上传数据。

其中步骤1和步骤2的执行无先后顺序。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1进一步包括：

步骤101，数据汇聚节点上电；

步骤102，判断数据汇聚节点当前时间是否为控制指令时间，如果是控制指令时间，延迟t2时间发送第1频段、第1分组的控制指令，并等待对应数据采集终端节点的数据返回；如果是非控制指令时间，延迟t2时间发送第1频段、第1分组的同步信息，其中t2表示数据汇聚节点延迟发送信息的时间；

步骤2进一步包括：

步骤201，数据采集终端n上电；

步骤202，判断该数据采集终端n是否同步，如果已经同步，则转入步骤205，如果未同步，则转入步骤203；

步骤205、如果数据采集终端n已同步，在t4时间内，若从数据汇聚节点收到同步信息则进行同步，并向编号为n+1的终端节点转发同步信息，然后进入休眠状态；若收到控制指令则首先执行同步然后执行相应操作，并向编号为n+1的下级数据采集终端节点转发控制指令，然后进入休眠状态；若未收到信息，则未同步次数加1，当未同步次数达到设定的最大值时，判定为未同步，其中t4表示数据采集终端最长的接收等待时间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤102之后进一步包括步骤：

步骤103，待数据汇聚节点发送了控制指令或者同步信息之后，等待固定时间间隔后，继续判断当前时间是否为控制指令时间，如果是控制指令时间，则延迟t2时间发送第1频段、第2分组的控制指令，并等待终端节点的数据返回；如果是非控制指令时间，延迟t2时间发送第1频段、第2分组的同步信息；

步骤104，重复步骤102直至第1频段的所有分组信息发送完毕；

步骤105，调整频段为第2频段，重复步骤102、103、104；

步骤106，重复步骤105直至所有M个频段发送完毕；

步骤107，休眠直至t1时间到，重复步骤102、103、104、105、106，t1表示休眠/工作周期。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤202之后，进一步包括步骤：

步骤203，数据采集终端n进入同步寻找模式，在该模式下，数据采集终端n以当前时刻为基准，以固定时间间隔t6向前或向后错时，使其唤醒时间t5遍历一个周期，错时同步的唤醒时间必须大于等于错时时间间隔，即：t5大于等于t6；

步骤204，数据采集终端n一次同步寻找完毕，执行步骤206；

在步骤205之后进一步包括步骤：

步骤206，数据采集终端n进入休眠状态，等待固定时间间隔，直至t1时间到，在t1时间到后，继续判断该数据采集终端n是否已经同步，若为同步状态，则执行步骤205，否则执行步骤203、204。