專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)拘褵o(wú)線(xiàn)傳感器的方法、無(wú)線(xiàn)傳感器及無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)，特別涉及一種喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法、無(wú)線(xiàn)傳感器及無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，為了遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的工作環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)，越來(lái)越多的設(shè)備上安裝了無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)安裝的多個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成一個(gè)多跳的自組織的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN, Wireless SensorNetwork)系統(tǒng),每個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器成為系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，稱(chēng)作無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)(sensor node),用以協(xié)作地感知、采集和處理監(jiān)測(cè)區(qū)域中被感知設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，并發(fā)送給外部集中收集無(wú)線(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的接收裝置， 其中，接收裝置可以是基站、路由器或者是其他能夠處理無(wú)線(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的終端設(shè)備。由于無(wú)線(xiàn)傳感器一般應(yīng)用在環(huán)境較為惡劣或布線(xiàn)不便的場(chǎng)景，例如，應(yīng)用于邊境防入侵系統(tǒng)或石油管道，因而，常采用電池供電的方式。為了有效降低無(wú)線(xiàn)傳感器的功耗、延長(zhǎng)其工作時(shí)間，需要在無(wú)線(xiàn)傳感器不采集數(shù)據(jù)或不向接收裝置傳輸采集數(shù)據(jù)時(shí)，將其置于休眠狀態(tài)，并在需要進(jìn)行采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)被及時(shí)喚醒，從而減少功耗以延長(zhǎng)工作時(shí)間。圖I為現(xiàn)有喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法流程示意圖。參見(jiàn)圖1，該流程包括步驟101，接收裝置按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包；本步驟中，接收裝置周期性地向無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)中的無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送一個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，喚醒數(shù)據(jù)包中攜帶設(shè)置的用于無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)的時(shí)隙信息以及發(fā)送時(shí)長(zhǎng)信息等。喚醒數(shù)據(jù)包包括廣播喚醒數(shù)據(jù)包以及單播數(shù)據(jù)包，其中，廣播數(shù)據(jù)包用于喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)中的所有無(wú)線(xiàn)傳感器，單播數(shù)據(jù)包用于喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)中特定的無(wú)線(xiàn)傳感器。時(shí)間周期可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定。實(shí)際應(yīng)用中，接收裝置與無(wú)線(xiàn)傳感器一般采用工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用(ISM，IndustrialScientific Medical)頻段進(jìn)行通信，該頻段的頻率范圍為432 434MHz或240(T2485MHz。步驟102，在預(yù)先設(shè)置的定時(shí)時(shí)間到時(shí)，無(wú)線(xiàn)傳感器中的定時(shí)器喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器；本步驟中，對(duì)于初次啟動(dòng)的無(wú)線(xiàn)傳感器，預(yù)先設(shè)置的定時(shí)時(shí)間為零，即在無(wú)線(xiàn)傳感器啟動(dòng)后，處于喚醒狀態(tài)；對(duì)于啟動(dòng)后的無(wú)線(xiàn)傳感器，預(yù)先設(shè)置的定時(shí)時(shí)間為接收到喚醒數(shù)據(jù)包時(shí)開(kāi)始計(jì)算的接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期，即在接收到喚醒數(shù)據(jù)包后，再經(jīng)過(guò)接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期時(shí)間，重新喚醒該無(wú)線(xiàn)傳感器。步驟103，喚醒的無(wú)線(xiàn)傳感器在接收到喚醒數(shù)據(jù)包后，監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器在分配的時(shí)隙向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，如果沒(méi)有，則向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，如果有，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次定時(shí)時(shí)間的喚醒。本步驟中，喚醒的無(wú)線(xiàn)傳感器如果接收到喚醒數(shù)據(jù)包，判斷該喚醒數(shù)據(jù)包是否為廣播喚醒數(shù)據(jù)包如果為廣播喚醒數(shù)據(jù)包、且自身需要將采集數(shù)據(jù)包向接收裝置發(fā)送，則獲取廣播喚醒數(shù)據(jù)包中的時(shí)隙信息，監(jiān)聽(tīng)在廣播喚醒數(shù)據(jù)包中包含的各時(shí)隙內(nèi)，是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，如果所有的時(shí)隙內(nèi)都有無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次定時(shí)時(shí)間被喚醒；如果在一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙內(nèi)，沒(méi)有無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，則隨機(jī)選取時(shí)隙，并在該選取的時(shí)隙中向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包；如果該喚醒數(shù)據(jù)包為單播喚醒數(shù)據(jù)包，則判斷該單播數(shù)據(jù)包是否是發(fā)送給自身的，如果不是，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，如果是，則監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器在單播喚醒數(shù)據(jù)包中包含的各時(shí)隙內(nèi)向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，如果所有的時(shí)隙內(nèi) 都有無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次定時(shí)時(shí)間被喚醒；如果在一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙內(nèi)，沒(méi)有無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，則隨機(jī)選取時(shí)隙，并在該選取的時(shí)隙中向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包。由上述可見(jiàn)，現(xiàn)有喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，無(wú)線(xiàn)傳感器在喚醒后，進(jìn)入接收狀態(tài)，開(kāi)始接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收裝置按照時(shí)間周期發(fā)送的喚醒數(shù)據(jù)包，如果沒(méi)有接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則一直處于接收狀態(tài)，等待接收下一時(shí)間周期發(fā)送的喚醒數(shù)據(jù)包，直至接收到喚醒數(shù)據(jù)包。這樣，在沒(méi)有接收到喚醒數(shù)據(jù)包之前，需要一直處于接收狀態(tài)，使得無(wú)線(xiàn)傳感器的功率消耗較大，造成其有效工作時(shí)間降低；進(jìn)一步地，ISM頻段的傳輸距離一般在1(T100米之間，其發(fā)射功率被限制在20dBm (IOOmW)以下，如果接收裝置與無(wú)線(xiàn)傳感器相距較遠(yuǎn)，需要更大的發(fā)射功率，而更大的發(fā)射功率意味著更大的發(fā)射電流，這對(duì)于使用電池供電的無(wú)線(xiàn)傳感器來(lái)說(shuō)，增加的電流將使無(wú)線(xiàn)傳感器工作時(shí)間減少，如果不增加發(fā)射功率，又將使得接收裝置與無(wú)線(xiàn)傳感器容易失去連接，但失去連接的無(wú)線(xiàn)傳感器也需要處于接收狀態(tài)，嘗試接收喚醒數(shù)據(jù)包，導(dǎo)致需要花費(fèi)大量的時(shí)間去尋找接收裝置，對(duì)接收裝置的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、功耗大，這種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)于經(jīng)常變換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用很難適用。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)的主要目的在于提出一種喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，減少無(wú)線(xiàn)傳感器功耗、延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器的工作時(shí)間。本申請(qǐng)的另一目的在于提出一種無(wú)線(xiàn)傳感器，減少無(wú)線(xiàn)傳感器功耗、延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器的工作時(shí)間。本申請(qǐng)的再一目的在于提出一種無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)，減少無(wú)線(xiàn)傳感器功耗、延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器的工作時(shí)間。為達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，該方法包括接收裝置按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包；無(wú)線(xiàn)傳感器中的第一定時(shí)器在預(yù)先設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包；確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器置于休眠狀態(tài)；在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。所述喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包后，進(jìn)一步包括
·
無(wú)線(xiàn)傳感器啟動(dòng)設(shè)置的第三定時(shí)器，如果第三定時(shí)器定時(shí)到時(shí)，還未接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則以設(shè)置的默認(rèn)數(shù)值更新第一定時(shí)器中的定時(shí)時(shí)間，并觸發(fā)進(jìn)入休眠狀態(tài)。所述喚醒數(shù)據(jù)包包括廣播喚醒數(shù)據(jù)包以及單播數(shù)據(jù)包，所述廣播喚醒數(shù)據(jù)包中攜帶設(shè)置的用于無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)包的時(shí)隙信息以及發(fā)送時(shí)長(zhǎng)信息；所述單播喚醒數(shù)據(jù)包中攜帶設(shè)置的用于無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)包的時(shí)隙信息、發(fā)送時(shí)長(zhǎng)信息以及無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)信息。所述監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包包括監(jiān)聽(tīng)在接收裝置發(fā)送完畢喚醒數(shù)據(jù)包后的接收時(shí)間內(nèi)、且在發(fā)送采集數(shù)據(jù)包之前的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包。所述在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器后，進(jìn)一步包括監(jiān)聽(tīng)在接收裝置發(fā)送完畢喚醒數(shù)據(jù)包后的接收時(shí)間內(nèi)、且在發(fā)送采集數(shù)據(jù)包之前的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，都有無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，則進(jìn)入休眠狀態(tài)。所述根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間包括獲取接收的喚醒數(shù)據(jù)包的第一時(shí)間點(diǎn)信息；根據(jù)第一時(shí)間點(diǎn)信息和接收裝置發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間周期設(shè)置第一定時(shí)時(shí)間并更新第一定時(shí)器。所述接收裝置和無(wú)線(xiàn)傳感器之間采用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。一種無(wú)線(xiàn)傳感器，該無(wú)線(xiàn)傳感器包括第一定時(shí)器、喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊、第二定時(shí)器、采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，其中，第一定時(shí)器，用于設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊接收喚醒數(shù)據(jù)包；喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊，用于在被第一定時(shí)器喚醒后，接收喚醒數(shù)據(jù)包，確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及外部接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)器中的第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)自身置于休眠狀態(tài)；在被第二定時(shí)器喚醒后，監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，在監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊發(fā)送觸發(fā)信息；第二定時(shí)器，用于在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊；采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，用于在接收到觸發(fā)信息后，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。
進(jìn)一步包括第三定時(shí)器，用于在第一定時(shí)器喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊時(shí)，對(duì)所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊進(jìn)行定時(shí)，如果定時(shí)到時(shí)，所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊還未接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則以設(shè)置的默認(rèn)數(shù)值更新第一定時(shí)器中的定時(shí)時(shí)間，并觸發(fā)所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)。一種無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)，該無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)包括接收裝置以及無(wú)線(xiàn)傳感器，其中，接收裝置，用于按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包；無(wú)線(xiàn)傳感器，用于在內(nèi)置的第一定時(shí)器設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒接收喚醒數(shù)據(jù)包；確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為內(nèi)置的第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)自身置于休眠狀態(tài)；在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú) 線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。由上述的技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法、無(wú)線(xiàn)傳感器及無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)，接收裝置按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包；無(wú)線(xiàn)傳感器中的第一定時(shí)器在預(yù)先設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包；確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器置于休眠狀態(tài)；在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。這樣，接收裝置通過(guò)連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，可以有效提高無(wú)線(xiàn)傳感器接收到喚醒數(shù)據(jù)包的概率，無(wú)線(xiàn)傳感器在接收到喚醒數(shù)據(jù)包后，在接收裝置發(fā)送剩余喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間內(nèi)置于休眠狀態(tài)，有效地減少了無(wú)線(xiàn)傳感器功耗、延長(zhǎng)了無(wú)線(xiàn)傳感器的工作時(shí)間。


圖I為現(xiàn)有喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法流程示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法流程示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)線(xiàn)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述?，F(xiàn)有喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，無(wú)線(xiàn)傳感器在喚醒后，如果沒(méi)有接收到喚醒數(shù)據(jù)包，需要間歇長(zhǎng)時(shí)間的處于接收狀態(tài)，直至接收到喚醒數(shù)據(jù)包，使得無(wú)線(xiàn)傳感器消耗的功率較大，造成其工作時(shí)間降低。本發(fā)明實(shí)施例中，為了提高無(wú)線(xiàn)傳感器接收到喚醒數(shù)據(jù)包的概率，考慮在接收裝置側(cè)，按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期，連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，并在無(wú)線(xiàn)傳感器處于空閑狀態(tài)時(shí)，及時(shí)將其置于休眠狀態(tài)，在需要進(jìn)行采集數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器中設(shè)置的定時(shí)器予以喚醒。這樣，可以增加無(wú)線(xiàn)傳感器接收到喚醒數(shù)據(jù)包的概率，從而無(wú)需使其間歇長(zhǎng)時(shí)間的處于接收狀態(tài)，以降低其功耗。圖2為本發(fā)明實(shí)施例喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法流程示意圖。參見(jiàn)圖2，該流程包括步驟201，接收裝置按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包；本步驟中，接收裝置周期性地向無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)中的無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送多個(gè)(兩個(gè)以上)喚醒數(shù)據(jù)包，喚醒數(shù)據(jù)包中攜帶設(shè)置的用于無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)的時(shí)隙信息以及發(fā)送時(shí)長(zhǎng)信息等。喚醒數(shù)據(jù)包包括廣播喚醒數(shù)據(jù)包以及單播數(shù)據(jù)包，其中，廣播數(shù)據(jù)包用于喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)中的所有無(wú)線(xiàn)傳感器，單播數(shù)據(jù)包用于喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)中特定的無(wú)線(xiàn)傳 感器。例如，如果在當(dāng)前時(shí)間周期內(nèi)，無(wú)線(xiàn)傳感器根據(jù)接收的廣播喚醒數(shù)據(jù)包，確定進(jìn)行采集數(shù)據(jù)包傳輸，如果確定還有大量的采集數(shù)據(jù)包需要發(fā)送，則可以在向接收裝置發(fā)送的采集數(shù)據(jù)包中，攜帶自身標(biāo)識(shí)，即無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)信息，請(qǐng)求在下一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)繼續(xù)發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，接收裝置在接收到該請(qǐng)求后，在下一時(shí)間周期，發(fā)送單播數(shù)據(jù)包，攜帶該無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)信息，則其它無(wú)線(xiàn)傳感器在接收到該單播喚醒數(shù)據(jù)包后，確定其中攜帶的無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)與自身標(biāo)識(shí)不符，則繼續(xù)置于休眠狀態(tài)，這樣，該無(wú)線(xiàn)傳感器就會(huì)獨(dú)享與接收裝置通信的該時(shí)間周期。較佳地，單播喚醒數(shù)據(jù)包中還攜帶有無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)信息。較佳地，對(duì)于接收裝置連續(xù)發(fā)送的多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，可以采用數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)記，例如，如果接收裝置連續(xù)發(fā)送200個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，則喚醒數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)可以依序設(shè)置為0 199。步驟202，無(wú)線(xiàn)傳感器中的第一定時(shí)器在預(yù)先設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包；本步驟中，對(duì)于初次啟動(dòng)的無(wú)線(xiàn)傳感器，第一定時(shí)器中預(yù)先設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間可以為零，即在無(wú)線(xiàn)傳感器啟動(dòng)后，處于接收狀態(tài)，也就是第一定時(shí)器初始設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間為零。對(duì)于初始設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間為零的情形，需要等待后續(xù)重新設(shè)置其第一定時(shí)時(shí)間；對(duì)于設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間不為零的情形，在第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，自動(dòng)歸零后重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。步驟203，確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；本步驟中，喚醒的無(wú)線(xiàn)傳感器開(kāi)始接收喚醒數(shù)據(jù)包，由于接收裝置在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，每個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包內(nèi)容都相同，只是數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)不同，這樣，在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，無(wú)線(xiàn)傳感器接收到喚醒數(shù)據(jù)包的概率大為增加。對(duì)于接收到的喚醒數(shù)據(jù)包，如果接收的喚醒數(shù)據(jù)包為廣播喚醒數(shù)據(jù)包、且自身需要將采集數(shù)據(jù)包向接收裝置發(fā)送，則獲取廣播喚醒數(shù)據(jù)包中的時(shí)隙信息，以便后續(xù)根據(jù)該時(shí)隙信息進(jìn)行采集數(shù)據(jù)包發(fā)送；如果接收的喚醒數(shù)據(jù)包為單播喚醒數(shù)據(jù)包，則判斷該單播數(shù)據(jù)包中攜帶的無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)與自身標(biāo)識(shí)是否匹配，如果不匹配，則進(jìn)入休眠狀態(tài)；如果匹配，獲取單播喚醒數(shù) 據(jù)包中的時(shí)隙信息。本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)無(wú)線(xiàn)傳感器由啟動(dòng)進(jìn)入接收狀態(tài)時(shí)，無(wú)線(xiàn)傳感器中的第一定時(shí)器初始設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間為零，在接收到喚醒數(shù)據(jù)包后，需要對(duì)該第一定時(shí)時(shí)間進(jìn)行重新定義，以便能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，使其接收喚醒數(shù)據(jù)包，然后與接收裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于設(shè)置的時(shí)間周期，包括喚醒數(shù)據(jù)包持續(xù)發(fā)送時(shí)間以及采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，其中，喚醒數(shù)據(jù)包持續(xù)發(fā)送時(shí)間為接收裝置發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包持續(xù)的時(shí)間，采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間為無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)的時(shí)間，也就是接收裝置發(fā)送完畢喚醒數(shù)據(jù)包后的接收時(shí)間。這樣，可以根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期確定用于更新的第一定時(shí)時(shí)間，包括獲取接收的喚醒數(shù)據(jù)包的第一時(shí)間點(diǎn)信息；根據(jù)第一時(shí)間點(diǎn)信息和接收裝置發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間周期設(shè)置第一定時(shí)時(shí)間并更新第一定時(shí)器。本步驟具體包括獲取下一時(shí)間周期內(nèi)發(fā)送預(yù)設(shè)標(biāo)識(shí)的喚醒數(shù)據(jù)包的第二時(shí)間點(diǎn)
信息；預(yù)設(shè)標(biāo)識(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要確定，例如，如果連續(xù)發(fā)送的喚醒數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)為200，則可以設(shè)置預(yù)設(shè)標(biāo)識(shí)為喚醒數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)的中位數(shù)，即100，當(dāng)然，也可以設(shè)置為10，150等。假設(shè)接收裝置發(fā)送第一個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間點(diǎn)信息為0，每個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間為5毫秒，接收的喚醒數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)為80，時(shí)間周期為5秒，則獲取的第一時(shí)間點(diǎn)信息為0+80x0. 005=0. 4 (秒)，第二時(shí)間點(diǎn)信息為5+100x0. 005=5. 5 (秒)。將第二時(shí)間點(diǎn)與第一時(shí)間點(diǎn)的差作為更新的第一定時(shí)時(shí)間。本步驟中，如上所述，第一時(shí)間點(diǎn)信息為0. 4秒，第二時(shí)間點(diǎn)信息為5. 5秒，則更新無(wú)線(xiàn)傳感器中第一定時(shí)器的第一定時(shí)時(shí)間為5. I秒，即啟動(dòng)第一定時(shí)器后,第一定時(shí)器定時(shí)到5. I秒時(shí)，重新喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器。步驟204，計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器置于休眠狀態(tài)；本步驟中，由于喚醒數(shù)據(jù)包為連續(xù)發(fā)送，因而，在無(wú)線(xiàn)傳感器接收到喚醒數(shù)據(jù)包后，如果該標(biāo)識(shí)值不為最大值，即不是接收裝置發(fā)送的最后一個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，則表明還需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才能達(dá)到采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間點(diǎn)，因?yàn)橹挥性谶_(dá)到采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間點(diǎn)后，無(wú) 線(xiàn)傳感器才能監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器在分配的時(shí)隙向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，因而，本發(fā)明實(shí)施例中，為了減少無(wú)線(xiàn)傳感器在這段時(shí)間內(nèi)的功耗，在接收裝置繼續(xù)發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包的這段時(shí)間內(nèi)，無(wú)線(xiàn)傳感器將自身置于休眠狀態(tài)并啟動(dòng)第二定時(shí)器以節(jié)省電能消耗。隨機(jī)時(shí)間根據(jù)實(shí)際需要確定，例如，可以設(shè)置為零，只要小于采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間即可。較佳地，考慮基于同一無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)內(nèi)有多個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器可能會(huì)同時(shí)發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，為減少碰撞來(lái)設(shè)置該隨機(jī)時(shí)間，接收裝置在發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包后，進(jìn)入接收狀態(tài)，用于接收無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送的采集數(shù)據(jù)包，該段接收時(shí)間，即采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間可以被分成若干個(gè)時(shí)隙，無(wú)線(xiàn)傳感器產(chǎn)生的隨機(jī)時(shí)間會(huì)對(duì)應(yīng)到其中的某一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，以使無(wú)線(xiàn)傳感器在該時(shí)隙內(nèi)向接收裝置傳輸采集數(shù)據(jù)包。
本步驟中，計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間包括獲取接收的喚醒數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值；獲取最大的數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值；獲取最大的數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值與接收的喚醒數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值的差值，與喚醒數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相乘，得到傳輸時(shí)間。
本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包都有一個(gè)包序號(hào)(數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí))，每ー時(shí)間周期內(nèi)發(fā)送的喚醒數(shù)據(jù)包的包序號(hào)最大值也是一個(gè)定值，當(dāng)無(wú)線(xiàn)傳感器接收到ー個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包后，獲取包序號(hào)，然后計(jì)算出接收裝置發(fā)送剩余的喚醒數(shù)據(jù)包所需的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間計(jì)為tl，然后再產(chǎn)生ー個(gè)隨機(jī)時(shí)間t2，這個(gè)隨機(jī)時(shí)間是接收裝置發(fā)送完喚醒數(shù)據(jù)包之后的監(jiān)聽(tīng)時(shí)間，然后設(shè)置第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間為(tl+t2)，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)，第二定時(shí)器超時(shí)后喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器。實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)線(xiàn)傳感器中還可以進(jìn)ー步設(shè)置第三定時(shí)器，在無(wú)線(xiàn)傳感器在被第一定時(shí)器喚醒后，啟動(dòng)第三定時(shí)器，如果第三定時(shí)器定時(shí)到吋，還未接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則以預(yù)先設(shè)置的默認(rèn)數(shù)值更新第一定時(shí)器中的定時(shí)時(shí)間，并觸發(fā)進(jìn)入休眠狀態(tài)，該默認(rèn)數(shù)值一般小于接收裝置連續(xù)發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間周期。這樣，可以有效避免在無(wú)線(xiàn)傳感器與接收裝置失去連接吋，需要無(wú)線(xiàn)傳感器一直處于接收狀態(tài)，從而增加其功耗。默認(rèn)數(shù)值一般在2飛秒，這樣，接收裝置只要進(jìn)入無(wú)線(xiàn)傳感器的通信范圍內(nèi)，就會(huì)在一個(gè)喚醒周期內(nèi)被喚醒，而不需要等待很長(zhǎng)的時(shí)間去查找同步數(shù)據(jù)包。步驟205，在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。本步驟中，無(wú)線(xiàn)傳感器接收到的無(wú)論是廣播喚醒數(shù)據(jù)包還是單播喚醒數(shù)據(jù)包，都包含有時(shí)隙信息，監(jiān)聽(tīng)在接收裝置發(fā)送完畢喚醒數(shù)據(jù)包后的接收時(shí)間內(nèi)、且在發(fā)送采集數(shù)據(jù)包之前的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，即在第二定時(shí)器時(shí)間到后的預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)，也就是無(wú)線(xiàn)傳感器被第二定時(shí)器喚醒后預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)，是否有其他無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，如果有無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次定時(shí)時(shí)間被喚醒；如果沒(méi)有無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，則直接向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。其中，第二定時(shí)器時(shí)間到后的預(yù)設(shè)的時(shí)間，相對(duì)于采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，一般較小，可以為毫秒級(jí)，即在無(wú)線(xiàn)傳感器被第二定時(shí)器喚醒后，監(jiān)聽(tīng)毫秒級(jí)的時(shí)間，如果在該毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，則直接根據(jù)喚醒數(shù)據(jù)包中包含的時(shí)隙信息，向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包。實(shí)際應(yīng)用中，上述喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法可以采用現(xiàn)有ISM頻段、四相移頻鍵控(QPSK, Quaternary Phase Shift Keying)調(diào)制進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，占用的帶寬寬,傳輸速率較高，但是接收靈敏度較低，使得傳輸距離較短。本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)ー步地，為了増加接收裝置和無(wú)線(xiàn)傳感器之間的傳輸距離，也可以設(shè)置切換開(kāi)關(guān)，將上述的無(wú)線(xiàn)喚醒工作模式切換至遠(yuǎn)距離傳輸工作模式，即采用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)然，也可以將超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式直接應(yīng)用在無(wú)線(xiàn)喚醒工作模式中，即接收裝置與無(wú)線(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸采用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制。
超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制是ー種高效利用頻譜的調(diào)制方式，它不但能夠達(dá)到極高的頻譜利用率，而且能夠達(dá)到不以大的信號(hào)功率為代價(jià)。超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制信號(hào)接收靈敏度的計(jì)算公式如下Sin(dBm)=-174(dBm)+10LogB+NF+SNR其中Sin表示接收靈敏度；B表示載波帶寬；NF表不噪聲系數(shù)；SNR表示接收信噪比。對(duì)于某一個(gè)選定的無(wú)線(xiàn)傳感器中的接收芯片，其最小能夠容忍的噪聲系數(shù)NFmin和接收信噪比SNRmin是ー個(gè)定值，從上述公式中可以看出，接收靈敏度和載波帶寬有直接的關(guān)系，減小載波帶寬能夠提高信號(hào)的接收靈敏度，而且這個(gè)提高并不是以更大的發(fā)射信號(hào)功率為代價(jià)，這樣，在沒(méi)有増加或少量增加電流的情況下，可以將傳輸距離増加到一公里甚至更遠(yuǎn)的距離，更遠(yuǎn)的傳輸距離意味著更大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積。本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)使用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制技術(shù)，可以將載波信號(hào)帶寬調(diào)制到IOKHz以下，這樣，大大的提高了信號(hào)的接收靈敏度，増加了信號(hào)的傳輸距離。關(guān)于超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式更為詳細(xì)的描述，具體可參見(jiàn)相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，在此不再贅述。這樣，本發(fā)明實(shí)施例的喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，有兩種工作模式，一，無(wú)線(xiàn)喚醒エ作模式，通過(guò)在無(wú)線(xiàn)傳感器中設(shè)定第一定時(shí)器，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器醒來(lái)并接收喚醒數(shù)據(jù)包，如果接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則先置于休眠狀態(tài)，通過(guò)設(shè)定的第二定時(shí)器進(jìn)行喚醒，并在喚醒后與接收裝置進(jìn)行通信，傳輸采集數(shù)據(jù)包；ニ，遠(yuǎn)距離傳輸工作模式，在該工作模式下，無(wú)線(xiàn)傳感器可以定時(shí)發(fā)送ー包數(shù)據(jù)，并不判斷有沒(méi)有接收裝置在附近，該工作模式的數(shù)據(jù)傳輸使用超窄帶調(diào)制方式調(diào)制，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到更遠(yuǎn)的距離，本發(fā)明使用的芯片可以支持高數(shù)據(jù)速率模式和超窄帶調(diào)制模式，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，其中無(wú)線(xiàn)喚醒工作模式使用高數(shù)據(jù) 速率模式，遠(yuǎn)距離傳輸工作模式使用超窄帶調(diào)制模式。 以下舉ー實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在需要快速喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器并建立通信的情況下，此時(shí)的傳輸距離因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)空中帶寬增加而減小，但是因?yàn)椴捎昧吮景l(fā)明的超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制芯片，傳輸距離仍然會(huì)比普通的射頻收發(fā)芯片遠(yuǎn)，接收裝置每隔一段時(shí)間(預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期)發(fā)送ー串喚醒數(shù)據(jù)包，如果無(wú)線(xiàn)傳感器收到接收裝置的喚醒數(shù)據(jù)包，首先判斷是否是廣播喚醒數(shù)據(jù)包，如果是廣播喚醒數(shù)據(jù)包，則進(jìn)一歩判斷是否需要執(zhí)行廣播喚醒數(shù)據(jù)包中的命令，廣播喚醒數(shù)據(jù)包中的命令可以包括查找未加入的無(wú)線(xiàn)傳感器、向無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)或者接收無(wú)線(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)等。如果需要執(zhí)行該命令，該無(wú)線(xiàn)傳感器將計(jì)算接收裝置發(fā)送剰余的喚醒數(shù)據(jù)包所需的時(shí)間，并產(chǎn)生ー個(gè)隨機(jī)時(shí)間，將該兩時(shí)間的和作為該無(wú)線(xiàn)傳感器應(yīng)答接收裝置的超時(shí)計(jì)時(shí)器(第二定時(shí)器)，計(jì)時(shí)器超時(shí)后，該無(wú)線(xiàn)傳感器首先監(jiān)聽(tīng)是否有其他的無(wú)線(xiàn)傳感器在發(fā)送數(shù)據(jù)，如果沒(méi)有，則發(fā)送采集數(shù)據(jù)包回復(fù)接收到的廣播喚醒數(shù)據(jù)包中的命令，否則，進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一個(gè)喚醒周期被喚醒；如果該無(wú)線(xiàn)傳感器不需要執(zhí)行接收到的廣播喚醒數(shù)據(jù)包中的命令，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一個(gè)喚醒周期被喚醒。如果該無(wú)線(xiàn)傳感器接收到接收裝置發(fā)送的喚醒數(shù)據(jù)包不是廣播喚醒數(shù)據(jù)包，而是針對(duì)指定無(wú)線(xiàn)傳感器的單播喚醒數(shù)據(jù)包，則該無(wú)線(xiàn)傳感器首先判斷是否是發(fā)送給自身的喚醒數(shù)據(jù)包，如果不是，則進(jìn)入休眠狀態(tài)，否則，該無(wú)線(xiàn)傳感器在接收裝置不發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包時(shí)，可以直接給接收裝置發(fā)送回復(fù)信息，后續(xù)中，如果無(wú)線(xiàn)傳感器需要將采樣數(shù)據(jù)包上傳給接收裝置，則在等到接收到接收裝置的喚醒數(shù)據(jù)包之后，等待接收裝置進(jìn)入接收狀態(tài)后發(fā)送采集數(shù)據(jù)包。實(shí)際應(yīng)用中，如果接收裝置需要接收距離較遠(yuǎn)的無(wú)線(xiàn)傳感器的采集數(shù)據(jù)，可以通過(guò)接收裝置上的開(kāi)關(guān)或者使用軟件將接收裝置設(shè)置成超窄帶傳輸模式，這樣就能夠接收到那些距離較遠(yuǎn)的無(wú)線(xiàn)傳感器通過(guò)超窄帶調(diào)制模式發(fā)送的采集數(shù)據(jù)包。由于接收裝置的時(shí)間周期在秒級(jí)范圍內(nèi)，所以能夠達(dá)到快速喚醒和建立聯(lián)系的要求，同時(shí)無(wú)線(xiàn)傳感器在未與接收裝置建立聯(lián)系前，不會(huì)主動(dòng)發(fā)送無(wú)線(xiàn)信號(hào)，也増加了無(wú)線(xiàn)傳感器的安全性。由上述可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，通過(guò)設(shè)置接收裝置按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包，并在無(wú)線(xiàn)傳感器內(nèi)設(shè)置第一定時(shí)器、第二定時(shí)器以及第三定時(shí)器，無(wú)線(xiàn)傳感器在被第一定時(shí)器喚醒后，進(jìn)入接收狀態(tài)，如果在第三定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則置于休眠狀態(tài)，而在接收到喚醒數(shù)據(jù)包后，在接收裝置發(fā)送剩余喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間內(nèi)置于休眠狀態(tài)，并在采集數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間內(nèi)被第二定時(shí) 器喚醒，以監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并采用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式與接收裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這樣，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，同時(shí)能夠被迅速喚醒，能夠使無(wú)線(xiàn)傳感器在使用電池供電的條件下，以較少的電能將數(shù)據(jù)發(fā)送到更遠(yuǎn)的距離，同時(shí)能夠在接收裝置需要與無(wú)線(xiàn)傳感器通信時(shí)，快速喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，讀取無(wú)線(xiàn)傳感器內(nèi)數(shù)據(jù)或重新配置無(wú)線(xiàn)傳感器，有效地減少了無(wú)線(xiàn)傳感器功耗、延長(zhǎng)了無(wú)線(xiàn)傳感器的工作時(shí)間，可以廣泛應(yīng)用于需要電池供電的無(wú)線(xiàn)傳感器長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。圖3為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖3，該無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)包括接收裝置以及無(wú)線(xiàn)傳感器，其中，接收裝置，用于按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包；本發(fā)明實(shí)施例中，接收裝置可以是基站、路由器或者是其他能夠處理無(wú)線(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的終端設(shè)備。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，接收裝置還可以用于接收無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送的采集數(shù)據(jù)包。無(wú)線(xiàn)傳感器，用于在內(nèi)置的第一定時(shí)器設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒接收喚醒數(shù)據(jù)包；確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與ー隨機(jī)時(shí)間相加作為內(nèi)置的第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)自身置于休眠狀態(tài)；在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例中，較佳地，接收裝置和無(wú)線(xiàn)傳感器之間采用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線(xiàn)傳感器包括振動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器、溫度無(wú)線(xiàn)傳感器、風(fēng)速無(wú)線(xiàn)傳感器、應(yīng)變無(wú)線(xiàn)傳感器、光線(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳感器以及扭矩?zé)o線(xiàn)傳感器等。圖4為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)線(xiàn)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖4，該無(wú)線(xiàn)傳感器包括 第一定時(shí)器、喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊、第二定時(shí)器、監(jiān)聽(tīng)模塊以及采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，其中，第一定時(shí)器，用于設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊接收喚醒數(shù)據(jù)包；喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊，用于在被第一定時(shí)器喚醒后，接收喚醒數(shù)據(jù)包，確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及外部接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定
時(shí)器中的第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與ー隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)自身置于休眠狀態(tài)；在被第二定時(shí)器喚醒后，監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，在監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊發(fā)送觸發(fā)信息；第二定時(shí)器，用于在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊；采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，用于在接收到觸發(fā)信息后，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例中，喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊和采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊可以采用超窄帶收發(fā)器實(shí)現(xiàn)。較佳地，該無(wú)線(xiàn)傳感器進(jìn)ー步包括第三定時(shí)器(圖中未示出)，第三定時(shí)器，用于在第一定時(shí)器喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊吋，對(duì)所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊進(jìn)行定時(shí)，如果定時(shí)到時(shí)，所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊還未接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則以ー隨機(jī)數(shù)更新第一定時(shí)器中的定時(shí)時(shí)間，并觸發(fā)所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)。較佳地，該無(wú)線(xiàn)傳感器還可以進(jìn)ー步包括切換開(kāi)關(guān)，用于將無(wú)線(xiàn)傳感器從無(wú)線(xiàn)喚醒工作模式切換至遠(yuǎn)距離傳輸工作模式該無(wú)線(xiàn)傳感器還可以進(jìn)ー步包括傳感器感知模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、電源管理模塊以及微處理器(圖中未示出)，其中，傳感器感知模塊，用于感知監(jiān)測(cè)量物理信號(hào)，輸出至信號(hào)調(diào)理模塊；信號(hào)調(diào)理模塊，用于將傳感器感知模塊輸出的監(jiān)測(cè)量物理信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理，輸出至微處理器；微處理器，用于將信號(hào)調(diào)理模塊輸出的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成采集數(shù)據(jù)包，運(yùn)行無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；電源管理模塊，用于為各模塊提供工作所需的穩(wěn)定電源電壓和電流。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法，其特征在于，包括 接收裝置按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包； 無(wú)線(xiàn)傳感器中的第一定時(shí)器在預(yù)先設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到吋，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包； 確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間； 計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與ー隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器置于休眠狀態(tài)； 在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包后，進(jìn)ー步包括 無(wú)線(xiàn)傳感器啟動(dòng)設(shè)置的第三定時(shí)器，如果第三定時(shí)器定時(shí)到時(shí)，還未接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則以設(shè)置的默認(rèn)數(shù)值更新第一定時(shí)器中的定時(shí)時(shí)間，并觸發(fā)進(jìn)入休眠狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述喚醒數(shù)據(jù)包包括廣播喚醒數(shù)據(jù)包以及單播數(shù)據(jù)包， 所述廣播喚醒數(shù)據(jù)包中攜帶設(shè)置的用于無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)包的時(shí)隙信息以及發(fā)送時(shí)長(zhǎng)信息； 所述單播喚醒數(shù)據(jù)包中攜帶設(shè)置的用于無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)包的時(shí)隙信息、發(fā)送時(shí)長(zhǎng)信息以及無(wú)線(xiàn)傳感器標(biāo)識(shí)信息。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包包括 監(jiān)聽(tīng)在接收裝置發(fā)送完畢喚醒數(shù)據(jù)包后的接收時(shí)間內(nèi)、且在發(fā)送采集數(shù)據(jù)包之前的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器后，進(jìn)ー步包括 監(jiān)聽(tīng)在接收裝置發(fā)送完畢喚醒數(shù)據(jù)包后的接收時(shí)間內(nèi)、且在發(fā)送采集數(shù)據(jù)包之前的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，都有無(wú)線(xiàn)傳感器在向接收裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，則進(jìn)入休眠狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間包括 獲取接收的喚醒數(shù)據(jù)包的第一時(shí)間點(diǎn)信息； 根據(jù)第一時(shí)間點(diǎn)信息和接收裝置發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包的時(shí)間周期設(shè)置第一定時(shí)時(shí)間并更新第一定時(shí)器。
7.如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述接收裝置和無(wú)線(xiàn)傳感器之間采用超窄帶無(wú)線(xiàn)調(diào)制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
8.ー種無(wú)線(xiàn)傳感器，其特征在于，該無(wú)線(xiàn)傳感器包括第一定時(shí)器、喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊、第二定時(shí)器、采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，其中， 第一定時(shí)器，用于設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊接收喚醒數(shù)據(jù)包； 喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊，用于在被第一定時(shí)器喚醒后，接收喚醒數(shù)據(jù)包，確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及外部接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)器中的第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與ー隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)自身置于休眠狀態(tài)； 在被第二定時(shí)器喚醒后，監(jiān)聽(tīng)是否有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，在監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向采集數(shù) 據(jù)包發(fā)送模塊發(fā)送觸發(fā)信息； 第二定時(shí)器，用于在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊； 采集數(shù)據(jù)包發(fā)送模塊，用于在接收到觸發(fā)信息后，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線(xiàn)傳感器，其特征在干，進(jìn)ー步包括 第三定時(shí)器，用于在第一定時(shí)器喚醒所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊時(shí)，對(duì)所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊進(jìn)行定時(shí)，如果定時(shí)到時(shí)，所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊還未接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則以設(shè)置的默認(rèn)數(shù)值更新第一定時(shí)器中的定時(shí)時(shí)間，并觸發(fā)所述喚醒數(shù)據(jù)包接收及監(jiān)聽(tīng)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)。
10.ー種無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)，其特征在于，該無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)包括接收裝置以及無(wú)線(xiàn)傳感器，其中， 接收裝置，用于按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包； 無(wú)線(xiàn)傳感器，用于在內(nèi)置的第一定時(shí)器設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒接收喚醒數(shù)據(jù)包；確定接收到喚醒數(shù)據(jù)包，根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及接收裝置設(shè)置的時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為內(nèi)置的第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)自身置于休眠狀態(tài)；在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，向接收裝置發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完采集數(shù)據(jù)包后置于休眠狀態(tài)。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器的方法、無(wú)線(xiàn)傳感器及無(wú)線(xiàn)傳感器系統(tǒng)。該方法包括接收裝置按照設(shè)置的時(shí)間周期連續(xù)發(fā)送多個(gè)喚醒數(shù)據(jù)包；第一定時(shí)器在設(shè)置的第一定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器接收喚醒數(shù)據(jù)包；根據(jù)接收的喚醒數(shù)據(jù)包以及時(shí)間周期更新第一定時(shí)時(shí)間；計(jì)算接收的喚醒數(shù)據(jù)包至數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)值最大的喚醒數(shù)據(jù)包所需的傳輸時(shí)間，將該傳輸時(shí)間與一隨機(jī)時(shí)間相加作為第二定時(shí)器的第二定時(shí)時(shí)間，啟動(dòng)第二定時(shí)器，觸發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器置于休眠狀態(tài)；在第二定時(shí)時(shí)間到時(shí)，喚醒無(wú)線(xiàn)傳感器，監(jiān)聽(tīng)到?jīng)]有其它無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，發(fā)送采集數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完后置于休眠狀態(tài)。應(yīng)用本申請(qǐng)，可以減少無(wú)線(xiàn)傳感器功耗、延長(zhǎng)其工作時(shí)間。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102740427SQ201210199060
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者劉琪, 張俊輝, 羅銀生, 邱航 申請(qǐng)人:無(wú)錫必創(chuàng)傳感科技有限公司