一種輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低功耗無線傳感網(wǎng)運(yùn)行模式切換機(jī)制領(lǐng)域，尤其涉及一種輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由部署在檢測區(qū)域內(nèi)大量的傳感節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息，并發(fā)送給用戶。
[0003]受限于應(yīng)用環(huán)境，無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電。因此，傳感節(jié)點(diǎn)的低功耗非常重要。在實(shí)際應(yīng)用中，為實(shí)現(xiàn)低功耗，傳感節(jié)點(diǎn)絕大多數(shù)時間處于休眠狀態(tài)，定時喚醒，喚醒后采集數(shù)據(jù)并上傳。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)可以是成本高，效率底，耗時間等類似問題。
[0005]目前，針對低功耗輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)一旦搭建完成，傳感節(jié)點(diǎn)的喚醒間隔和數(shù)據(jù)上傳頻率便固定，當(dāng)用戶需提高傳感節(jié)點(diǎn)采集及數(shù)據(jù)上傳頻率時，需要現(xiàn)場--對傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，甚至需要更改傳感節(jié)點(diǎn)的軟件，成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供一種輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式切換方法，所述切換方法包括:
[0007]數(shù)據(jù)集中器定時向遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送心跳包并接收所述遠(yuǎn)端服務(wù)器返回的心跳包應(yīng)答幀；
[0008]所述數(shù)據(jù)集中器解析所述心跳包應(yīng)答幀以提取當(dāng)前模式值，并判斷所述當(dāng)前模式值與前次模式值相比是否發(fā)生變化；
[0009]若發(fā)生變化，則所述數(shù)據(jù)集中器將當(dāng)前模式值通過廣播包發(fā)送至所述傳感節(jié)點(diǎn)；
[0010]所述傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前模式值切換運(yùn)行模式；
[0011]所述數(shù)據(jù)集中器與所述傳感節(jié)點(diǎn)組成無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0012]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)集中器通過GPRS與所述遠(yuǎn)端服務(wù)器通信，并通過廣播方式將所述當(dāng)前模式值發(fā)送至所述傳感節(jié)點(diǎn)。
[0013]優(yōu)選的，
[0014]所述模式值決定數(shù)據(jù)上傳頻率；
[0015]所述數(shù)據(jù)集中器廣播持續(xù)時長至少為所述傳感節(jié)點(diǎn)的一個喚醒間隔。
[0016]優(yōu)選的，所述傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前模式值切換運(yùn)行模式包括:
[0017]所述傳感節(jié)點(diǎn)解析所述廣播包以提取所述廣播包中的當(dāng)前模式值；
[0018]所述傳感節(jié)點(diǎn)判斷所述當(dāng)前模式值與前次模式值相比是否發(fā)生變化，
[0019]若發(fā)生變化，則所述傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前模式值切換運(yùn)行模式。
[0020]優(yōu)選的，
[0021]所述傳感節(jié)點(diǎn)在未接收到廣播包時，判斷蘇醒時間是否用盡，一直到判斷到蘇醒時間用盡時，進(jìn)入休眠狀態(tài)；
[0022]所述傳感節(jié)點(diǎn)在接收到廣播包時，根據(jù)所述當(dāng)前模式值切換運(yùn)行模式，并在切換完成后進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0023]優(yōu)選的，所述切換方法還包括:
[0024]所述遠(yuǎn)端服務(wù)器接收用戶在終端設(shè)備上發(fā)送的切換指令并根據(jù)所述切換指令發(fā)送所述心跳包應(yīng)答幀至數(shù)據(jù)集中器。
[0025]本發(fā)明另一方明還提供了一種輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式切換方法，包括:
[0026]定時向遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送心跳包并接收所述遠(yuǎn)端服務(wù)器返回的心跳包應(yīng)答幀；
[0027]解析所述心跳包應(yīng)答幀以提取當(dāng)前模式值，并判斷所述當(dāng)前模式值與前次模式值相比是否發(fā)生變化；
[0028]若發(fā)生變化，則將當(dāng)前模式值通過廣播包發(fā)送至所述傳感節(jié)點(diǎn)。
[0029]優(yōu)選的，
[0030]通過GPRS與所述遠(yuǎn)端服務(wù)器通信，并通過廣播方式將所述當(dāng)前模式值發(fā)送至所述傳感節(jié)點(diǎn)。
[0031]優(yōu)選的，
[0032]所述模式值決定數(shù)據(jù)上傳頻率；
[0033]廣播時間至少為所述傳感節(jié)點(diǎn)的一個喚醒間隔。
[0034]本發(fā)明還有一方面提供了一種輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式切換方法，包括:
[0035]所述傳感節(jié)點(diǎn)對從數(shù)據(jù)集中器接收到的廣播包進(jìn)行解析以提取所述廣播包中的當(dāng)前模式值；
[0036]所述傳感節(jié)點(diǎn)判斷所述當(dāng)前模式值與前次模式值相比是否發(fā)生變化，
[0037]若發(fā)生變化，則所述傳感節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述當(dāng)前模式值切換運(yùn)行模式。
[0038]優(yōu)選的，
[0039]所述傳感節(jié)點(diǎn)在未接收到廣播包時，判斷蘇醒時間是否用盡，一直到判斷到蘇醒時間用盡時，進(jìn)入休眠狀態(tài)；
[0040]所述傳感節(jié)點(diǎn)在接收到廣播包時，根據(jù)所述當(dāng)前模式值切換運(yùn)行模式，并在切換完成后進(jìn)入休眠狀態(tài)
[0041]本發(fā)明實(shí)施例的方案可以使得用戶通過遠(yuǎn)端服務(wù)器，方便的對傳感節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行模式進(jìn)行集中、遠(yuǎn)程配置，相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能及時便捷的完成傳感節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行模式切換工作，且成本較低。
【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的方法流程圖；
[0044]圖2是本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中心跳包和心跳包應(yīng)答幀交互示意圖；
[0046]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中心跳包數(shù)據(jù)幀格式圖；
[0047]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中心跳包應(yīng)答幀格式圖；
[0048]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中廣播包格式圖；
[0049]圖7為本發(fā)明實(shí)施例中廣播持續(xù)時間持續(xù)時長與傳感節(jié)點(diǎn)喚醒間隔關(guān)系示意圖；
[0050]圖8為本發(fā)明中傳感節(jié)點(diǎn)切換模式流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0052]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)運(yùn)行模式切換方法，該方法應(yīng)用于圖2所示的由η個傳感節(jié)點(diǎn)11、數(shù)據(jù)集中器12、云服務(wù)器13以及終端設(shè)備14組成的系統(tǒng)中，其中多個傳感節(jié)點(diǎn)11與數(shù)據(jù)集中器12組成星型無線通信網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)集中器12與云服務(wù)器13可通過GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)程通信；用戶通過終端設(shè)備14如移動終端或是PC連接云服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)查看和遠(yuǎn)程控制操作。
[0053]該方法具體包括如下步驟:
[0054]S11、數(shù)據(jù)集中器定時向遠(yuǎn)端服務(wù)器發(fā)送心跳包并接收遠(yuǎn)端服務(wù)器返回的心跳包應(yīng)答幀。該遠(yuǎn)端服務(wù)器具體可以云服務(wù)器。
[0055]心跳包及心跳包應(yīng)答幀交互過程如圖3所示。心跳包的數(shù)據(jù)幀格式及心跳包應(yīng)答幀格式如圖4和圖5所示。
[0056]上述定時可以是指周期性的進(jìn)行交互或是在某一固定時間內(nèi)實(shí)時交互等方式。
[0057]需要說明的是遠(yuǎn)端服務(wù)器可根據(jù)從終端設(shè)備接收的用戶指令生成心跳包應(yīng)答幀。如用戶在終端設(shè)備上輸入模式值，終端設(shè)備將此信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端服務(wù)器如云服務(wù)器，則云服務(wù)器據(jù)此并結(jié)合心跳包生成心跳包應(yīng)答幀發(fā)送至數(shù)據(jù)集中器。
[0058]S12、數(shù)據(jù)集中器解析心跳包應(yīng)答幀以提取當(dāng)前模式值，并判斷當(dāng)前模式值與前次模式值相比是否發(fā)生變化。
[0059]心跳包應(yīng)答幀中包含模式值，該模式值可以決定傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)上傳頻率。當(dāng)數(shù)據(jù)集中器接收到心跳包應(yīng)答幀后，從應(yīng)答幀中解析出模式值。此處當(dāng)前模式值是指數(shù)據(jù)集中器從接受的心跳包應(yīng)答幀中提取出的模式值，而前次模式值是指數(shù)據(jù)集中器解析前次心跳包應(yīng)答幀得到的前次模式值，該前次模式值可