一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法、節(jié)點(diǎn)裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法、節(jié)點(diǎn)裝置及系統(tǒng)，所述方法包括：節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道，如果所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)，則開始搶占所述固定數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；如果所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，且滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，則開始搶占其他信道，如果搶占其他信道成功，則通過所述其他信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明在節(jié)點(diǎn)無法通過固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，通過選擇搶占其他信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在低功耗的前提條件下保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省?br>【專利說明】
一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法、節(jié)點(diǎn)裝置及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法、節(jié)點(diǎn)裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展以及在物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用，逐漸形成了一種新的技術(shù)，SP無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，簡(jiǎn)稱WSN)技術(shù)。在無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，在節(jié)點(diǎn)與基站之間分配有限的無線通信資源，用來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間處于休眠狀態(tài)，根據(jù)需求周期性喚醒獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至基站。采用節(jié)點(diǎn)周期休眠機(jī)制的典型協(xié)議SMAC(休眠媒體接入控制)，其基本思想是:節(jié)點(diǎn)周期休眠以減少空閑監(jiān)聽，蘇醒后通過物理/虛擬載波監(jiān)聽信道，判斷信道是否空閑或者是否需要接收數(shù)據(jù)。但在該種通信機(jī)制中，無法解決在信道沖突碰撞導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送失敗以及由此而造成的能量損失，信道沖突碰撞也會(huì)造成信號(hào)過長(zhǎng)延時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明提供了一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法，所述方法包括:
[0005]節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道，
[0006]如果所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)，則開始搶占所述固定數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0007]如果所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，且當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，則開始搶占其他信道，如果搶占其他信道成功，則通過所述其他信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0008]上述方法，優(yōu)選的，偵聽到所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗之后，搶占其他信道之前還包括:
[0009]所述節(jié)點(diǎn)設(shè)置睡眠時(shí)間進(jìn)入睡眠狀態(tài)，并記錄所述固定數(shù)據(jù)信道的信道忙碌次數(shù)和/或所述固定數(shù)據(jù)信道的搶占失敗次數(shù);所述預(yù)設(shè)條件為當(dāng)信道忙碌次數(shù)和/或搶占失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，節(jié)點(diǎn)開始搶占其他信道。
[0010]上述方法，優(yōu)選的，還包括:如果搶占所述其他信道失敗，且當(dāng)搶占其他信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0011]上述方法，優(yōu)選的，如果搶占所述其他信道失敗，且當(dāng)搶占其他信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)的具體方式為:
[0012]所述其他信道包括空閑數(shù)據(jù)信道和應(yīng)急信道，節(jié)點(diǎn)優(yōu)先搶占空閑數(shù)據(jù)信道;在無空閑數(shù)據(jù)信道、或者搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗且當(dāng)搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，搶占應(yīng)急信道;在搶占應(yīng)急信道失敗且當(dāng)搶占應(yīng)急信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0013]上述方法，優(yōu)選的，所述睡眠時(shí)間根據(jù)節(jié)點(diǎn)信息設(shè)置，所述節(jié)點(diǎn)信息包括節(jié)點(diǎn)編碼，多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的睡眠時(shí)間不同。
[0014]上述方法，優(yōu)選的，所述睡眠時(shí)間為固定喚醒時(shí)間與動(dòng)態(tài)喚醒時(shí)間之和，所述固定喚醒時(shí)間為廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)定值，所述動(dòng)態(tài)喚醒時(shí)間與所述節(jié)點(diǎn)編碼成正比。
[0015]上述方法，優(yōu)選的，所述搶占所述固定數(shù)據(jù)信道、搶占其他信道具體為:
[0016]發(fā)送搶占信息至目標(biāo)基站，所述搶占信息由節(jié)點(diǎn)編碼信息及標(biāo)識(shí)信息組成。
[0017]上述方法，優(yōu)選的，在節(jié)點(diǎn)喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道之前還包括:
[0018]節(jié)點(diǎn)偵聽廣播信號(hào)，所述廣播信號(hào)包括多個(gè)數(shù)據(jù)信道的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，所述節(jié)點(diǎn)搶占節(jié)點(diǎn)數(shù)量最低的數(shù)據(jù)信道注冊(cè)為固定數(shù)據(jù)信道，通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明第二方面提供了一種廣域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置，包括:
[0020]偵聽單元，用于在節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道，
[0021]搶占單元，用于在所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)時(shí)，搶占所述固定數(shù)據(jù)信道；
[0022]發(fā)送單元，用于在節(jié)點(diǎn)搶占固定數(shù)據(jù)信道成功后通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0023]所述搶占單元還用于在所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗后，且當(dāng)信道忙碌次數(shù)和/或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則開始搶占其他信道；
[0024]所述發(fā)送單元還用于在節(jié)點(diǎn)搶占其他信道成功后，通過所述其他信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0025]上述，優(yōu)選的，所述節(jié)點(diǎn)裝置還包括:
[0026]計(jì)數(shù)單元，用于記錄所述固定數(shù)據(jù)信道的信道忙碌次數(shù)和/或所述搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)和/或搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)和/或搶占應(yīng)急數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)。
[0027]本發(fā)明第三方面提供一種廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括后臺(tái)服務(wù)器、基站及上述的節(jié)點(diǎn)
目.ο
[0028]由上述方案可知，本發(fā)明提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法及廣域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置，在固定數(shù)據(jù)信道處于忙碌狀態(tài)，或者節(jié)點(diǎn)搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗，無法通過固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，通過選擇搶占其他信道進(jìn)行上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，避免節(jié)點(diǎn)多次休眠喚醒后反復(fù)偵聽固定數(shù)據(jù)信道，增加節(jié)點(diǎn)功耗并導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^長(zhǎng)延遲以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖?。本申?qǐng)技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)在低功耗的前提條件下保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省?br>【附圖說明】
[0029]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(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖；
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0031]圖2及圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法的另一流程圖；
[0032]圖4為睡眠時(shí)間與節(jié)點(diǎn)編碼的關(guān)系圖；
[0033]圖5為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N廣域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0034]圖6為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本發(fā)明是基于擴(kuò)頻通信的LoRa技術(shù)的低功耗透明通信方式，具有超遠(yuǎn)距離、低功耗和穩(wěn)定的通信性能能力等特點(diǎn)，無線傳感器經(jīng)過該傳輸方式可簡(jiǎn)單組網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)低功耗的數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明針對(duì)需要長(zhǎng)時(shí)間睡眠的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如電表水表的數(shù)據(jù)智能傳輸，可以實(shí)現(xiàn)更低功耗，更低成本的要求。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法的實(shí)現(xiàn)流程圖，可以包括有以下步驟:
[0037]SlOl、節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道。
[0038]具體的，節(jié)點(diǎn)在一個(gè)數(shù)據(jù)采集周期后自動(dòng)喚醒，準(zhǔn)備將自身采集的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳至基站，其首先需要偵聽原始注冊(cè)的固定數(shù)據(jù)信道是否處于空閑狀態(tài)。
[0039]S102、如果所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)，則開始搶占所述固定數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0040]具體的，本實(shí)施例中，基于載波偵聽多址介入?yún)f(xié)議(C a r r i e r SenseMultipleAccess，簡(jiǎn)稱CSMA)可以檢測(cè)信道中是否有數(shù)據(jù)傳輸，如果有數(shù)據(jù)傳輸，則信道是忙碌的，如果沒有數(shù)據(jù)傳輸，則此時(shí)信道狀態(tài)為空閑的。具體的，在LoRa通信技術(shù)具有前導(dǎo)碼檢測(cè)功能，通過檢測(cè)信道上是否有前導(dǎo)碼傳輸，則能判斷是否忙碌，是否有信號(hào)傳輸。如果信道處于空閑狀態(tài)，則通過固定數(shù)據(jù)信道發(fā)送攜帶自身信息的搶占信息至基站。節(jié)點(diǎn)向基站發(fā)送RTS信號(hào)，所述RTS信號(hào)僅包括節(jié)點(diǎn)信息和標(biāo)識(shí)信息，并將簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)信息，使得數(shù)據(jù)包長(zhǎng)簡(jiǎn)化至最短，從而降低碰撞的概率和減少碰撞而造成的能量損失，實(shí)現(xiàn)降低節(jié)點(diǎn)功耗。節(jié)點(diǎn)信息包括節(jié)點(diǎn)編碼信息，標(biāo)識(shí)信息用于標(biāo)識(shí)此條信息是一條搶占信息而不是數(shù)據(jù)信息，便于基站解析。如果基站收到完整的搶占信息則會(huì)返回響應(yīng)消息ACK，節(jié)點(diǎn)收到相應(yīng)響應(yīng)消息ACK后則固定數(shù)據(jù)信道搶占成功。節(jié)點(diǎn)搶占固定數(shù)據(jù)信道成功后將需要上傳的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸至基站。
[0041]S103、如果所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，且當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，則開始搶占其他信道，如果搶占其他信道成功，則通過所述其他信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0042]當(dāng)偵聽到該固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或者節(jié)點(diǎn)未收到基站的響應(yīng)消息則固定數(shù)據(jù)信道搶占失敗，當(dāng)未設(shè)置任何條件時(shí)，節(jié)點(diǎn)直接選擇搶占其他信道，向其他信道發(fā)送攜帶自身信息的搶占信息至基站，如果基站收到完整的搶占信息則會(huì)返回響應(yīng)消息，節(jié)點(diǎn)收到相應(yīng)響應(yīng)消息則搶占其他信道成功。搶占成功后則通過該應(yīng)急信道將需要上傳的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸至基站。
[0043]當(dāng)預(yù)設(shè)條件為當(dāng)信道忙碌次數(shù)和/或搶占失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，節(jié)點(diǎn)對(duì)信道忙碌次數(shù)和/或搶占失敗次數(shù)進(jìn)行記錄，記錄方式可為累計(jì)式，即信道忙碌次數(shù)和搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)累加起來達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，則節(jié)點(diǎn)搶占其他信道;記錄方式還可以為分別式，即信道忙碌次數(shù)或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)分別記錄，二者其中一個(gè)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，節(jié)點(diǎn)就搶占其他信道。本實(shí)施例中其他信道包括其他數(shù)據(jù)信道和/或應(yīng)急信道。
[0044]S104、如果搶占所述其他信道失敗，則進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0045]如果節(jié)點(diǎn)未接收到基站返回的響應(yīng)信息，則搶占其他信道失敗，此時(shí)節(jié)點(diǎn)可以丟棄此次采集的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下次采集周期喚醒。也可以將此次采集的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)，與下次采集周期喚醒后采集的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)一起發(fā)送至基站。
[0046]由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法，在固定數(shù)據(jù)信道處于忙碌狀態(tài)，或者節(jié)點(diǎn)搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗，無法通過固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，選擇搶占其他信道進(jìn)行上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，避免節(jié)點(diǎn)多次休眠喚醒后反復(fù)偵聽固定數(shù)據(jù)信道，增加節(jié)點(diǎn)功耗并導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^長(zhǎng)延遲以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖?。本申?qǐng)技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)在低功耗的前提條件下保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β省?br>[0047]實(shí)施例二
[0048]請(qǐng)參閱圖2以及圖3本發(fā)明實(shí)施例提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法的另一流程圖，可以包括以下步驟:
[0049]S301、節(jié)點(diǎn)偵聽廣播信號(hào)，所述廣播信號(hào)包括多個(gè)數(shù)據(jù)信道的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，所述節(jié)點(diǎn)搶占節(jié)點(diǎn)數(shù)量最低的數(shù)據(jù)信道注冊(cè)為固定數(shù)據(jù)信道；
[0050]節(jié)點(diǎn)在第一次上電時(shí)，還未在最適合上傳數(shù)據(jù)的基站注冊(cè)登記相關(guān)信息，其沒有固定數(shù)據(jù)信道傳輸節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)先偵聽廣播信號(hào)，廣播信號(hào)中包括基站所有數(shù)據(jù)信道中所注冊(cè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)量信息選擇數(shù)量最小的一個(gè)數(shù)據(jù)信道進(jìn)行注冊(cè)，發(fā)送注冊(cè)信息至該基站，基站登記節(jié)點(diǎn)信息并返回相關(guān)信息至節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)在基站注冊(cè)后即選擇固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。此次上傳成功后進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下次數(shù)據(jù)采集周期喚醒。
[0051]S302、節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道；
[0052]S303、如果所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)，則開始搶占所述固定數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0053]步驟S302-S303具體實(shí)現(xiàn)可以參考實(shí)施例一中的SlOl?S102中相關(guān)內(nèi)容，此處不再詳述。
[0054]S304、如果所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)置睡眠時(shí)間進(jìn)入睡眠狀態(tài);并分別記錄所述固定數(shù)據(jù)信道的信道忙碌次數(shù)和所述固定數(shù)據(jù)信道的搶占失敗次數(shù)；
[0055]如果固定數(shù)據(jù)信道忙碌，證明該固定數(shù)據(jù)信道正在被其他節(jié)點(diǎn)使用。如果節(jié)點(diǎn)發(fā)送信道搶占消息但未收到基站返回的搶占成功ACK，說明該消息與其他消息沖突，表明此時(shí)不止一個(gè)節(jié)點(diǎn)在希望搶占該固定數(shù)據(jù)信道信道。此時(shí)如果利用固定時(shí)間睡眠再喚醒，將有很大概率出現(xiàn)上次同時(shí)搶占信道的情況。因此節(jié)點(diǎn)再次喚醒的時(shí)間將根據(jù)節(jié)點(diǎn)的編碼產(chǎn)生一個(gè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)唯一的延時(shí)的時(shí)間，將固定值變成一個(gè)不一樣的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間可以根據(jù)具體節(jié)點(diǎn)數(shù)量與延時(shí)要求改變，從而避免了相同競(jìng)爭(zhēng)節(jié)點(diǎn)再次發(fā)生碰撞。例如，一個(gè)基站網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)編碼是由節(jié)點(diǎn)加入基站后基站統(tǒng)一分配的，節(jié)點(diǎn)的編號(hào)范圍為O至65535。睡眠時(shí)間由兩部分組成:固定喚醒時(shí)間與編碼決定的動(dòng)態(tài)喚醒時(shí)間。固定喚醒時(shí)間是設(shè)定的，動(dòng)態(tài)喚醒時(shí)間根據(jù)節(jié)點(diǎn)編碼不同而成線性關(guān)系。睡眠時(shí)間與節(jié)點(diǎn)編碼的關(guān)系圖如圖4所示。通過對(duì)睡眠時(shí)間的動(dòng)態(tài)設(shè)置減少節(jié)點(diǎn)搶占信道的碰撞，即可減少信道碰撞帶來的能量損耗。
[0056]本實(shí)施例中，上述睡眠為節(jié)點(diǎn)在未成功上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并延遲上傳時(shí)的低功耗狀態(tài)，上述休眠為為節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期的設(shè)置，在非數(shù)據(jù)采集時(shí)間內(nèi)的低功耗狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，休眠時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于睡眠時(shí)間。
[0057]S305、如果所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，且當(dāng)信道忙碌次數(shù)和/或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則開始偵聽廣播信號(hào)，所述廣播信號(hào)包括其他數(shù)據(jù)信道狀態(tài)信息，如果存在空閑數(shù)據(jù)信道，則所述節(jié)點(diǎn)搶占所述空閑數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述空閑數(shù)據(jù)信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0058]節(jié)點(diǎn)在計(jì)算睡眠時(shí)間進(jìn)入睡眠狀態(tài)的同時(shí)會(huì)記錄固定數(shù)據(jù)信道的信道忙碌次數(shù)和/或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)，如果二者任一個(gè)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值，比如三次，則節(jié)點(diǎn)開始偵聽廣播信號(hào)，廣播信號(hào)包含了各數(shù)據(jù)信道是否空閑，如果發(fā)現(xiàn)有其他空閑數(shù)據(jù)信道，則臨時(shí)搶占空閑數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述空閑數(shù)據(jù)信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。其搶占步驟同上述S102。
[0059]S306、如果無空閑數(shù)據(jù)信道或多次搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗，則搶占應(yīng)急信道，在多次搶占應(yīng)急信道失敗之后，丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0060]節(jié)點(diǎn)通過偵聽廣播信號(hào)未發(fā)現(xiàn)空閑數(shù)據(jù)信道，或者發(fā)現(xiàn)空閑數(shù)據(jù)信道發(fā)送搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗，且失敗次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值，比如三次，則節(jié)點(diǎn)搶占應(yīng)急信道，如果搶占成功，則通過應(yīng)急信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。如果搶占應(yīng)急信道失敗，則設(shè)定動(dòng)態(tài)睡眠時(shí)間進(jìn)入睡眠狀態(tài)。如果累計(jì)多次搶占應(yīng)急信道失敗，比如三次，則節(jié)點(diǎn)選擇丟棄此次需要上傳的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下次采集周期喚醒。
[0061]節(jié)點(diǎn)在每次成功上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后，均會(huì)退出上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的信道，并清零信道忙碌次數(shù)、搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)、搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)與搶占應(yīng)急信道失敗次數(shù)。然后進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下次采集周期喚醒。
[0062]由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法，通過設(shè)置動(dòng)態(tài)睡眠時(shí)間以及縮短搶占消息的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，降低碰撞的概率和減少碰撞而造成的能量損失。另外，在節(jié)點(diǎn)多次無法通過固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，選擇其他空閑數(shù)據(jù)信道，如果沒有其他空閑數(shù)據(jù)信道則選擇應(yīng)急信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。從而降低節(jié)點(diǎn)由于上傳數(shù)據(jù)沖突造成的延時(shí)，提高節(jié)點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)的成功率。
[0063]實(shí)施例三
[0064]請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)施例提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置，包括偵聽單元01，用于在節(jié)點(diǎn)喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道;搶占單元02，用于在該固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)時(shí)，搶占該固定數(shù)據(jù)信道;發(fā)送單元03，用于在節(jié)點(diǎn)搶占固定數(shù)據(jù)成功后通過該固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù);計(jì)數(shù)單元04，用于記錄信道忙碌次數(shù)和/或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)和/或搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)和/或搶占應(yīng)急數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)。該搶占單元01還用于在該固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗后，搶占其他信道;該發(fā)送單元03還用于在搶占其他信道成功后，通過其他信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0065]本實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)裝置的各個(gè)單元實(shí)現(xiàn)其各自功能的方式可以參考前文中方法實(shí)施例相關(guān)內(nèi)容，此處不再詳述。
[0066]實(shí)施例4
[0067]請(qǐng)參閱圖6，本實(shí)施例提供的一種廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括后臺(tái)服務(wù)器601、基站602以及節(jié)點(diǎn)裝置603。該節(jié)點(diǎn)裝置603用于采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并上傳至基站602，其上傳方式參考前文實(shí)施例相關(guān)內(nèi)容，此處不再詳述。基站602在接收到節(jié)點(diǎn)裝置603發(fā)送的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)器601，后臺(tái)服務(wù)器601對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理。
[0068]本實(shí)施例方法所述的功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算設(shè)備可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，移動(dòng)計(jì)算設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或處理器等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM ,Read-OnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0069]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見即可。
[0070]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本說明書中實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(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(dòng)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)的范圍本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廣域物聯(lián)網(wǎng)的通信方法，其特征在于，所述方法包括: 節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道； 如果所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)，則開始搶占所述固定數(shù)據(jù)信道，如果搶占成功，則通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)； 如果所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，且滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，則開始搶占其他信道，如果搶占其他信道成功，則通過所述其他信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，偵聽到所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗之后，搶占其他信道之前還包括: 所述節(jié)點(diǎn)設(shè)置睡眠時(shí)間進(jìn)入睡眠狀態(tài)，并記錄所述固定數(shù)據(jù)信道的信道忙碌次數(shù)和/或所述固定數(shù)據(jù)信道的搶占失敗次數(shù)； 所述預(yù)設(shè)條件為當(dāng)信道忙碌次數(shù)和/或搶占失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，節(jié)點(diǎn)開始搶占其他信道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信方法，其特征在于，還包括: 如果搶占所述其他信道失敗，且當(dāng)搶占其他信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信方法，其特征在于，如果搶占所述其他信道失敗，且當(dāng)搶占其他信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)的具體方式為: 所述其他信道包括空閑數(shù)據(jù)信道和應(yīng)急信道，節(jié)點(diǎn)優(yōu)先搶占空閑數(shù)據(jù)信道； 在無空閑數(shù)據(jù)信道、或者搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗且當(dāng)搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，搶占應(yīng)急信道； 在搶占應(yīng)急信道失敗且當(dāng)搶占應(yīng)急信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)丟棄所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)入休眠狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的通信方法，其特征在于，所述睡眠時(shí)間根據(jù)節(jié)點(diǎn)信息設(shè)置，所述節(jié)點(diǎn)信息包括節(jié)點(diǎn)編碼，多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的睡眠時(shí)間不同。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信方法，其特征在于，所述睡眠時(shí)間為固定喚醒時(shí)間與動(dòng)態(tài)喚醒時(shí)間之和，所述固定喚醒時(shí)間為廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)定值，所述動(dòng)態(tài)喚醒時(shí)間與所述節(jié)點(diǎn)編碼成正比。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信方法，其特征在于，所述搶占所述固定數(shù)據(jù)信道、搶占其他信道具體為: 發(fā)送搶占信息至目標(biāo)基站，所述搶占信息由節(jié)點(diǎn)編碼信息及標(biāo)識(shí)信息組成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，在節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道之前還包括: 節(jié)點(diǎn)偵聽廣播信號(hào)，所述廣播信號(hào)包括多個(gè)數(shù)據(jù)信道的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，所述節(jié)點(diǎn)搶占節(jié)點(diǎn)數(shù)量最低的數(shù)據(jù)信道注冊(cè)為固定數(shù)據(jù)信道，通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后進(jìn)入休眠狀態(tài)。9.一種廣域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于，包括: 偵聽單元，用于在節(jié)點(diǎn)被喚醒后偵聽固定數(shù)據(jù)信道， 搶占單元，用于在所述固定數(shù)據(jù)信道為空閑狀態(tài)時(shí)，搶占所述固定數(shù)據(jù)信道； 發(fā)送單元，用于在節(jié)點(diǎn)搶占固定數(shù)據(jù)信道成功后通過所述固定數(shù)據(jù)信道上傳節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)； 所述搶占單元還用于在所述固定數(shù)據(jù)信道為忙碌狀態(tài)或搶占所述固定數(shù)據(jù)信道失敗，且當(dāng)信道忙碌次數(shù)和/或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則開始搶占其他信道； 所述發(fā)送單元還用于在節(jié)點(diǎn)搶占其他信道成功后，通過所述其他信道上傳所述節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于， 計(jì)數(shù)單元，用于記錄信道忙碌次數(shù)和/或搶占固定數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)和/或搶占空閑數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)和/或搶占應(yīng)急數(shù)據(jù)信道失敗次數(shù)。11.一種廣域物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括后臺(tái)服務(wù)器、基站及權(quán)利要求9或10所述的節(jié)點(diǎn)裝置。
【文檔編號(hào)】H04W74/08GK105979547SQ201610503760
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】葉萬聰, 劉詠平, 鐘平根
【申請(qǐng)人】深圳市金溢科技股份有限公司