[发明专利]一种无线传感器唤醒方法

说明书

技术领域

本申请涉及无线传感器领域，尤其涉及一种无线传感器唤醒方法。

背景技术

随着无线传感器网络技术的发展，无线传感器广泛应用在自动抄水气表、自动化数据收集、无线报警与安防、智能家居等行业，以便远程监控设备的工作环境和工作状态。通常，监测区域内安装有多个无线传感器，这些无线传感器通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的无线传感器网络系统，每个无线传感器成为系统中的一个节点，称作传感节点。在众多的应用环境中，传感节点往往不方便连接市电，常采用干电池等供电。为了有效降低无线传感器的功耗和延长工作时间，需要在无线传感器空闲时置于休眠状态，并在需要进行采集数据或传输数据时被及时唤醒，从而减少功耗以延长工作时间。

现有的无线传感器唤醒方式通常采用周期性唤醒方式。如图1所示，无线传感器交替处理侦听时间和休眠时间，所述侦听时间和休眠时间之和为一个侦听周期；在侦听时间内无线传感器处于侦听状态，无线传感器被唤醒侦听唤醒包；在休眠时间内无线传感器处于休眠状态，仅保持低功耗工作即可，不接收唤醒包。当无线传感器在侦听时间内侦听不到唤醒包时，无线传感器就进入休眠状态，等待下一个侦听时间的到来再唤醒，以继续侦听唤醒包。当无线传感器在侦听时间内侦听到唤醒包时，就一直处于接收状态等待收发数据包。

然而，当无线传感器在侦听时间内侦听到唤醒包时，无线传感器要一直处于接收状态来准备接收数据包，节点能量消耗增加。另外，当无线传感器接收到的数据包为非业务数据时，就导致无线传感器被误唤醒，造成无线传感器无效的能量消耗，从而极大地消耗了无线传感器的功耗。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种无线传感器唤醒方法，能通过设计唤醒包和数据包来减少业务数据的收发能量消耗和避免非业务数据的误唤醒。

根据本发明的实施例，提供了一种无线传感器唤醒方法，应用在无线传感器，所述方法包括：所述无线传感器在每个预定的侦听周期检测由发送站或上一个传感节点发送来的数据包和按顺序排列的N个唤醒包，每个唤醒包的数据长度相同，每个唤醒包中包括唤醒包序号和唤醒地址，所述数据包排列在所述N个唤醒包之后，所述N为大于1的自然数；当所述无线传感器接收到唤醒包序号为i的唤醒包时，检查所述无线传感器的节点地址是否与接收到的唤醒包中的唤醒地址相匹配，0≤i≤N，i为整数；如果所述无线传感器的节点地址与接收到的唤醒包中的唤醒地址匹配，所述无线传感器在接收唤醒包序号为i的唤醒包完毕之后开始休眠，休眠时间为|i-排序最后的唤醒包序号|×t，所述无线传感器在休眠所述休眠时间之后唤醒，唤醒的所述无线传感器接收所述数据包，所述t为单个唤醒包的发送时间；如果所述无线传感器的节点地址与接收到的唤醒包中的唤醒地址不匹配，所述无线传感器立即休眠，直至所述无线传感器接收到的唤醒包中的唤醒地址与所述无线传感器的节点地址相匹配。

根据本发明的一个实施例，每个唤醒包中还包括前导码和校验码，所述检验码为唤醒包序号与唤醒地址之和，所述前导码用于指示唤醒包的起点，所述校验码用于指示唤醒包的终点。

根据本发明的一个实施例，所述N个唤醒包按照唤醒包序号依次递减的顺序排列，从N排列到0，所述休眠时间为i×t。

根据本发明的一个实施例，所述N个唤醒包按照唤醒包序号依次递增的顺序排列，从0排列到N，所述休眠时间为(N-i)×t。

根据本发明的一个实施例，所述预定的侦听周期包括唤醒包侦听时间和节点休眠时间，在所述唤醒包侦听时间内所述无线传感器接收唤醒包，在所述节点休眠时间内所述无线传感器休眠，所述唤醒包侦听时间大于单个唤醒包的发送时间t。

根据本发明的一个实施例，所述唤醒包侦听时间大于或等于两个唤醒包的发送时间。

根据本发明的一个实施例，所述N个唤醒包的总发送时间大于或等于所述预定的侦听周期。