專利名稱：有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，組網(wǎng)算法有著動態(tài)性，突發(fā)性，范圍大，速率變化多樣等特點，造成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不確定性，導(dǎo)致需要大量的數(shù)據(jù)包進行網(wǎng)絡(luò)維護。這種做法對于低速的無線傳感網(wǎng)絡(luò)而言浪費了大量的帶寬進行網(wǎng)絡(luò)維護?，F(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，所有節(jié)點承擔的任務(wù)是相同的，雖然很靈活，但是所有節(jié)點都是對等節(jié)點，功能相似，對于重要數(shù)據(jù)的處理不及時，且由于交互數(shù)據(jù)多，在無線通信中，長時間監(jiān)聽，退避發(fā)送嘗試算法中，浪費了很多能量，在多節(jié)點交互中，由于數(shù)據(jù)沖突， 發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失，數(shù)據(jù)重發(fā)，等浪費了大量的能量，導(dǎo)致整網(wǎng)的維護收發(fā)數(shù)據(jù)量很大，容易導(dǎo)致大量能量的消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決
有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分為網(wǎng)關(guān)、路由節(jié)點和終端節(jié)點，所述網(wǎng)關(guān)和路由節(jié)點為有源節(jié)點，所述終端節(jié)點為無源節(jié)點，終端節(jié)點根據(jù)實際使用進行休眠和喚醒切換，特征在于下發(fā)節(jié)點的控制信令緩存在有源節(jié)點中，不直接下發(fā)給無源節(jié)點；無源節(jié)點喚醒后主動與有源節(jié)點進行交互，下發(fā)或上報的數(shù)據(jù)在一次交互中完成。所述交互過程包括以下步驟
終端節(jié)點喚醒后進行載波偵聽；
如果監(jiān)聽到分析出來的網(wǎng)絡(luò)包，則判斷是否接收到其他節(jié)點的忽略信息；
如果沒有接收到其他節(jié)點的忽略信息，則進入退避等待；
如果沒有監(jiān)聽到分析出來的網(wǎng)絡(luò)包或者接收到其他節(jié)點的忽略信息，則發(fā)送數(shù)據(jù)及接收信令。進一步的，終端節(jié)點在注冊過程中上報低功耗方式和低功耗時間。進一步的，通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點設(shè)置終端節(jié)點的低功耗方式和低功耗時間。本發(fā)明提供的有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法，具有以下有益效果
1、控制信令都緩存在有源節(jié)點中，等待無源節(jié)點喚醒交互時候，在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，把緩存的信令和心跳數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)交互。所有無源節(jié)點的數(shù)據(jù)交互次數(shù)都是可以固定下來的，所以沒有多余的網(wǎng)絡(luò)維護包，降低單個無源節(jié)點的功耗，就等于提升了整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期；
2、所有的信令發(fā)起都有無源節(jié)點終端發(fā)起，在一次會話中，如果不算上會話沖突，可以減少四次數(shù)據(jù)收發(fā)過程，可以降低一半的數(shù)據(jù)收發(fā)量，降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗。


圖I為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖2為本發(fā)明的交互流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述
實施例
如圖I所示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分為網(wǎng)關(guān)、路由節(jié)點和終端節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)清晰，職責明確。所述網(wǎng)關(guān)和路由節(jié)點為有源節(jié)點，所述終端節(jié)點為無源節(jié)點，終端節(jié)點根據(jù)實際使用進行休眠和喚醒切換，網(wǎng)絡(luò)維護的任務(wù)都承擔在有源節(jié)點里。由于大量的節(jié)點是終端節(jié)點，用戶在使用的過程中，可以通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備進行整網(wǎng)的組網(wǎng)控制，在關(guān)鍵地區(qū)放上有源供電的路由節(jié)點，最后放上終端節(jié)點，終端節(jié)點會自動組網(wǎng)到路由節(jié)點。在使用過程中，各個模塊功能職責清楚，組網(wǎng)速度快。如圖2所示，無源節(jié)點與有源節(jié)點的交互過程如下
終端節(jié)點喚醒后進行載波偵聽；
如果監(jiān)聽到分析出來的網(wǎng)絡(luò)包，則判斷是否接收到其他節(jié)點的忽略信息；
如果沒有接收到其他節(jié)點的忽略信息，則進入退避等待；
如果沒有監(jiān)聽到分析出來的網(wǎng)絡(luò)包或者接收到其他節(jié)點的忽略信息，則發(fā)送RTS ；
待接收到CTS后則發(fā)送數(shù)據(jù)、接受信令；
發(fā)送確認設(shè)置數(shù)據(jù)；
接收到ACK后進入休眠狀態(tài)。所有的信令發(fā)起都有無源節(jié)點終端發(fā)起，在一次會話中，如果不算上會話沖突，可以減少四次數(shù)據(jù)收發(fā)過程，可以降低一半的數(shù)據(jù)收發(fā)量，降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗。以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求
1.有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分為網(wǎng)關(guān)、路由節(jié)點和終端節(jié)點，所述網(wǎng)關(guān)和路由節(jié)點為有源節(jié)點，所述終端節(jié)點為無源節(jié)點，終端節(jié)點根據(jù)實際使用進行休眠和喚醒切換，特征在于下發(fā)節(jié)點的控制信令緩存在有源節(jié)點中，不直接下發(fā)給無源節(jié)點；無源節(jié)點喚醒后主動與有源節(jié)點進行交互，下發(fā)或上報的數(shù)據(jù)在一次交互中完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全網(wǎng)低功耗算法，其特征在于所述交互過程包括以下步驟終端節(jié)點喚醒后進行載波偵聽；如果監(jiān)聽到分析出來的網(wǎng)絡(luò)包，則判斷是否接收到其他節(jié)點的忽略信息；如果沒有接收到其他節(jié)點的忽略信息，則進入退避等待；如果沒有監(jiān)聽到分析出來的網(wǎng)絡(luò)包或者接收到其他節(jié)點的忽略信息，則發(fā)送數(shù)據(jù)并接收信令。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全網(wǎng)低功耗算法，其特征在于終端節(jié)點在注冊過程中上報低功耗方式和低功耗時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全網(wǎng)低功耗算法，其特征在于通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點設(shè)置終端節(jié)點的低功耗方式和低功耗時間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有源無源交叉使用的全網(wǎng)低功耗算法，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點劃分為網(wǎng)關(guān)、路由節(jié)點和終端節(jié)點，所述網(wǎng)關(guān)和路由節(jié)點為有源節(jié)點，所述終端節(jié)點為無源節(jié)點，終端節(jié)點根據(jù)實際使用進行休眠和喚醒切換，特征在于下發(fā)節(jié)點的控制信令緩存在有源節(jié)點中，不直接下發(fā)給無源節(jié)點；無源節(jié)點喚醒后主動與有源節(jié)點進行交互，下發(fā)或上報的數(shù)據(jù)在一次交互中完成。本發(fā)明通過減少交互次數(shù)，降低數(shù)據(jù)收發(fā)量，從而降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗。
文檔編號H04W52/02GK102595575SQ201210045018
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者張杭偉, 杜欣, 楊震, 錢凱, 陳晨 申請人:杭州星緯物聯(lián)技術(shù)有限公司