[发明专利]无线传感器节点双重休眠方法

说明书

技术领域

本发明属于无线与移动通信技术领域，具体涉及一种无线传感器节点双重休眠方法。

背景技术

无线传感器网络是由大量微小的无线传感器节点通过自组织方式构成的自治网络，用来对特定区域进行监控、对特殊事件进行监听，具有广阔的应用前景。无线传感器节点通常包含三大部分：用于环境感知的传感器芯片、用于信息处理的中央控制器和用于无线信号传输的无线通信模块。无线传感器节点收集数据之后，通过多跳的无线传输，将数据传送到统一的数据汇聚点。数据汇聚点既可以将这些数据暂存下来供进一步分析、处理，也可以将数据上传到互联网上供网络用户访问。

无线传感器网络的快速发展也面临着很多实际挑战，其中最严峻的是无线传感器节点能量极其有限。这一方面是由于无线传感器节点体积小，只能依靠电池供电；另一方面是无线传感器网络在部署之后往往难以维护。因此，如何节约无线传感器节点的能耗，延长网络工作时间成了十分重要的问题。为了解决这个问题，学术界提出了多种多样的方法，主要包括冗余休眠方法和MAC层休眠方法。这两种方法都能实现一定的节能效果，但具有片面性，节能效果不够理想。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种无线传感器节点双重休眠方法，包括以下步骤：S1.将全部所述无线传感器节点分为多组，每组包含至少两个所述无线传感器节点；S2.每组内部的所有所述无线传感器节点之间采用冗余休眠，所述冗余休眠的周期为T，每个所述T被划分为节点整体工作时间T_w和节点整体休眠时间T_s，所述无线传感器节点在T_w进行接收数据或发送数据；S3.每个所述节点整体工作时间T_w包括多个侦听周期t，每个所述侦听周期t被划分为侦听工作时间t_w和侦听休眠时间t_s，所述侦听周期t采用MAC层休眠的固有周期，所述无线传感器节点在所述t_w进行信道侦听；S4.所述无线传感器节点在所述t_w进行信道侦听，当侦听到有其他所述无线传感器节点向自己发送数据时，接收所述数据并且反馈接收完成通知，然后进入休眠状态；S5.当没有侦听到其他所述无线传感器节点向自己发送数据时，判断自己有数据需要发送，则发送所述数据并接收所述接收完成通知，然后进入休眠状态；以及S6.当没有侦听到其他所述无线传感器节点向自己发送数据，并且判断自己无数据需要发送时，直接进入休眠状态。

优选的，所述MAC层休眠采用X-MAC、B-MAC或Contiki-MAC。

优选的，如果所述无线传感器节点在所述节点整体工作时间T_w的末尾时刻仍在进行所述信道侦听、接收数据或发送数据，则并不马上进入所述节点整体休眠时间T_s，而是等待所述信道侦听、接收数据或发送数据结束后，才进入休眠状态。

优选的，所述无线传感器节点在所述节点整体工作时间T_w内的所述侦听工作时间t_w开启无线通信接口，在所述节点整体休眠时间T_s和所述侦听休眠时间t_s均关闭所述无线通信接口。

本发明具有节能效率高、灵活性好的优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的无线传感器节点双重休眠方法的流程图；

图2为传统的无线传感器节点部署示意图；

图3为无线传感器节点冗余部署；

图4为现有的无线传感器节点冗余休眠方法的示意图；

图5为本发明实施例的无线传感器节点双重休眠方法的信道侦听示意图；

图6为本发明一个实施例的无线传感器节点双重休眠方法的无线传感器节点进行数据发送的示意图；以及

图7为本发明一个实施例的无线传感器节点双重休眠方法的无线传感器节点进行数据发送和接收的示意图。

具体实施方式