[发明专利]一种低功耗无线传感器网络信息采集方法

说明书

技术领域

本发明属于无线传感器网络数据采集技术领域，特别涉及一种低功耗无线传感器网络信息采集方法。

背景技术

无线传感网络中的节点一般采用电池供电，有限的能源与长期工作的要求，一直是无线传感网研究与实施的关键问题。

目前应用中，在满足数据采集需求的基础上，最有效也是最直接的办法是：采用工作/休眠机制降低节点的功耗延长使用时间。然而，在一个大规模的网络中，无可避免的要实现数据的多跳传输，工作/休眠机制也必然带来节点间的同步问题。

因此，有必要提供一种无线传感器网络，不仅功耗低，而且能够克服由于工作/休眠机制而带来的节点间的同步问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种长时间可靠运行且能够大规模实施的无线传感器网络信息采集系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供了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和/或转发同步信息及控制命令。

根据本发明的另一方面，还提供了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和/或转发同步信息及控制命令，其中步骤1和步骤2的执行无先后顺序。

本发明使数据采集终端在满足数据采集需求的基础上，绝大部分时间处于低功耗休眠状态，可以确保系统的长时间运行。其采用可调的工作/休眠机制及错时同步寻找/恢复机制，可以保证最大N级的同步与数据上传，实现大规模传感器网络长时间可靠运行。

附图说明

图1为本发明低功耗传感器网络信息采集方法timeflag中使用的同步时序图。

图2为本发明低功耗传感器网络信息采集方法中数据汇聚节点和数据终端的通信流程图。

图3为本发明低功耗传感器网络信息采集方法在数据汇聚节点所执行步骤的流程图；

图4为本发明低功耗传感器网络信息采集方法在数据采集终端所执行步骤的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

首先对本发明附图中使用到的一些英文缩写、符号和标记等说明如下：SINK代表数据汇聚节点；END代表数据采集终端。SYNC指令表示同步指令，数据采集终端收到该指令后进行同步，本发明提到的同步是指使端节点与汇聚点在同一时间工作，从而保证汇聚点的信息能够下发到终端节点。。COMD0指令表示同步/采集指令，数据采集终端收到该指令后首先进行同步，然后进行数据采集。COMD1指令表示数据上传指令，数据采集终端收到该指令后首先进行同步，然后上传数据。SYNC_FIND为终端同步寻找模式下的时序；SYNC_MODE&DATA_MODE为同步模式下的时序。