[发明专利]一种Mesh自组织无线传感网同步休眠及低功耗通讯方法

权利要求书

1.一种Mesh自组织无线传感网，包括：

中心节点，用于在初始化时，在信标中加入时间戳，所述时间戳表示数据帧中对应的时隙被中心节点占用，作为中心节点的活动周期；并在初始化完成后在本节点的活动周期开启收发电路广播本节点的信标并接收子节点上传的传感数据；

多个中继节点，用于在初始化时，接收所有邻居节点的信标分析获取所有接收到的信标中的时间戳，选取未被占用的时隙作为本节点的活动周期并获取网络中本节点的父节点的活动周期；并在初始化完成后在本节点的活动周期开启收发电路广播本节点的信标并接收子节点上传的传感数据，在父节点的活动周期开启收发电路上传自身采集的传感数据和从子节点接收到的传感数据；每个中继节点具有一个通信连接的父节点和至少一个通信连接的子节点；

多个终端节点，用于在初始化时接收信标获取作为父节点的中继节点的活动周期，并初始化完成后在父节点的活动周期内发送传感数据；

所述无线传感网为树状网络，所述树状网络是指任何两个节点之间都有且仅有一条通路的网络，其中，所述中继节点在本节点和父节点的活动周期外处于休眠状态，所述中心节点在本节点的活动周期外处于休眠状态，所述终端节点在父节点的活动周期唤醒，在传感数据发送结束后进入休眠状态，而不必等待其父节点的整个活动周期结束。

2.根据权利要求1所述的Mesh自组织无线传感网，其特征在于，所述中继节点和所述中心节点用于在本节点的信标中添加表征本节点活动周期的时间戳和已知的邻居节点的时间戳。

3.根据权利要求1所述的Mesh自组织无线传感网，其特征在于，所述中继节点和所述终端节点在父节点的活动周期接收父节点的信标并基于所述父节点的信标进行同步。

4.根据权利要求1所述的Mesh自组织无线传感网，其特征在于，所述中心节点在本节点的活动周期接收子节点上传的传感数据。

5.根据权利要求1所述的Mesh自组织无线传感网，其特征在于，所述中继节点和终端节点还用于在父节点的活动周期发送询问消息询问父节点是否存在下行数据，在存在下行数据时接收所述下行数据。

6.根据权利要求1所述的Mesh自组织无线传感网，其特征在于，所述中继节点和所述终端节点由电池供电。

7.一种Mesh自组织无线传感网的通信方法，所述无线传感网为树状网络，所述树状网络是指任何两个节点之间都有且仅有一条通路的网络；所述无线传感网包括中心节点、中继节点和终端节点，中心节点与至少一个作为其子节点的中继节点连接，中继节点与一个作为其父节点的中心节点或中继节点连接，同时与至少一个作为其子节点的终端节点和/或中继节点连接，所述方法包括：

在初始化时，中继节点接收信标分析获取所有接收到的信标中的时间戳，选取未被占用的时隙作为本节点的活动周期并获取网络中本节点的父节点的活动周期；

在初始化完成后，中继节点在本节点的活动周期开启收发电路广播本节点的信标并接收子节点上传的传感数据，在父节点的活动周期开启收发电路上传自身采集的传感数据和从子节点接收到的传感数据；

所述中继节点在本节点和父节点的活动周期外处于休眠状态，所述中心节点在本节点的活动周期外处于休眠状态，所述终端节点在父节点的活动周期唤醒，在传感数据发送结束后进入休眠状态，而不必等待其父节点的整个活动周期结束。

8.根据权利要求7所述的Mesh自组织无线传感网的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

终端节点在父节点的活动周期向作为其父节点的中继节点发送传感数据，并在发送结束后进入休眠状态。

9.根据权利要求7所述的Mesh自组织无线传感网的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

中继节点在父节点的活动周期接收父节点的信标并基于所述父节点的信标进行同步。

10.根据权利要求7所述的Mesh自组织无线传感网的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：

作为子节点的中继节点和终端节点在父节点的活动周期发送询问消息询问父节点是否存在下行数据，在存在下行数据时接收所述下行数据。