本發(fā)明涉及一種無線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點組網(wǎng)模式的優(yōu)化處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輕量無線傳感網(wǎng)傳感節(jié)點在尋找網(wǎng)絡(luò)以及斷網(wǎng)后重新加入網(wǎng)絡(luò)的模式處理的低功耗無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)：

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。

輕量無線傳感網(wǎng)絡(luò)一般有coordinator(網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān))和end device(節(jié)點)組成，現(xiàn)有組網(wǎng)方案是固件編譯時將網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置好，coordinator上電之后就會建立一個網(wǎng)絡(luò)，相同PAN ID的節(jié)點可以申請加入該網(wǎng)絡(luò)，coordinator會對節(jié)點發(fā)來的無線數(shù)據(jù)包作出判斷，只有PAN ID與自己相同的節(jié)點才可以加入網(wǎng)絡(luò)。因此現(xiàn)有技術(shù)的缺點是輕量無線網(wǎng)絡(luò)傳感節(jié)點不可以根據(jù)環(huán)境中的具體應(yīng)用擇優(yōu)選擇coordinator加入，而是根據(jù)固件中預(yù)設(shè)的PAN ID指定選擇相匹配的coordinator。這樣就存在節(jié)點不能根據(jù)當(dāng)前條件選擇信號強度最大的那個coordinator并與其建立連接。還有就是由于信號強度差或者周圍環(huán)境物體的遮擋，節(jié)點很可能發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)包不能送達(dá)給coordinator從而導(dǎo)致斷網(wǎng)，重新找網(wǎng)的過程也是相對耗電的，無法做到低功耗，因此需要對無線傳感節(jié)點的找網(wǎng)過程做優(yōu)化，擇優(yōu)選擇信號強的coordinator加入，如果長時間沒有找到合適網(wǎng)絡(luò)需要提高找網(wǎng)間隔以降低功耗(原來的搜網(wǎng)間隔為固定值，電池電量損耗較大)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有輕量無線網(wǎng)絡(luò)傳感節(jié)點不可以根據(jù)環(huán)境中的具體應(yīng)用擇優(yōu)選擇coordinator加入而使得功耗增加的問題而提供一種低功耗無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)方法，還低功耗無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)方法針對固定參數(shù)找網(wǎng)和斷網(wǎng)后重新找網(wǎng)模式做出了優(yōu)化，不預(yù)先指定節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)而是根據(jù)具體應(yīng)用中的情況來選擇信號強度最大的網(wǎng)關(guān)(coordinator)；同時針對節(jié)點斷網(wǎng)后尋網(wǎng)機制作出優(yōu)化，預(yù)先設(shè)置一個搜網(wǎng)間隔t,持續(xù)N次之后都找不到網(wǎng)絡(luò)的條件下，對t作出修改，并通過一定的算法對t進(jìn)行遞增，主要目的是降低功耗。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種低功耗無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)方法，其特征是某一傳感節(jié)點上電后則以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包至周圍的網(wǎng)關(guān)并等待周圍的網(wǎng)關(guān)的回應(yīng)，每收到一個網(wǎng)關(guān)的應(yīng)答信息就將該網(wǎng)關(guān)的MAC地址信息和PAN ID存儲起來，同時將該網(wǎng)關(guān)的應(yīng)答信息中的信號強度參數(shù)保存起來，通過一定的算法優(yōu)化篩選出信號強度最好的網(wǎng)關(guān)，并發(fā)送握手指令至該信號強度最好的網(wǎng)關(guān)申請加入，加入該信號強度最好的網(wǎng)關(guān)成功之后，某一傳感節(jié)點將自己的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置成與該信號強度最好的網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)路參數(shù)一致，實現(xiàn)組網(wǎng)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)是能夠被網(wǎng)關(guān)所識別，并由網(wǎng)關(guān)解析之后回復(fù)所述的應(yīng)答信息。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，某一傳感節(jié)點以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包的次數(shù)設(shè)定為N次，每次的間隔時間為一固定時間t。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)某一傳感節(jié)點以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包的次數(shù)超過N次后，每次以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包的間隔時間進(jìn)行遞增，直至最大間隔時間；當(dāng)間隔時間大達(dá)到最大間隔時間后，某一傳感節(jié)點則以最大間隔時間持續(xù)一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包多次，直至組網(wǎng)成功。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施中，某一傳感節(jié)點以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包的次數(shù)超過N次后沒有組網(wǎng)成功的則判斷該傳感節(jié)點已經(jīng)斷網(wǎng)，該傳感節(jié)點啟動重新找網(wǎng)模式，即以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包至周圍的網(wǎng)關(guān)并等待周圍的網(wǎng)關(guān)的回應(yīng)，每收到一個網(wǎng)關(guān)的應(yīng)答信息就將該網(wǎng)關(guān)的MAC地址信息和PAN ID存儲起來，同時將該網(wǎng)關(guān)的應(yīng)答信息中的信號強度參數(shù)保存起來，通過一定的算法優(yōu)化篩選出信號強度最好的網(wǎng)關(guān)，并發(fā)送握手指令至該信號強度最好的網(wǎng)關(guān)申請加入，加入該信號強度最好的網(wǎng)關(guān)成功之后，某一傳感節(jié)點將自己的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置成與該信號強度最好的網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)路參數(shù)一致，實現(xiàn)組網(wǎng)。

本發(fā)明針對輕量級無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳感節(jié)點單一的聯(lián)網(wǎng)方式(預(yù)先設(shè)置固件內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，且只能連接網(wǎng)絡(luò)參數(shù)相匹配的router或者網(wǎng)關(guān))，不能通過算法優(yōu)化，尋找信號強度最好的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點不能根據(jù)自身的應(yīng)用環(huán)境直接搜索合適網(wǎng)絡(luò)并加入。本發(fā)明不會對固件的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)做任何預(yù)先配置，而是通過傳感節(jié)點上電之后自動進(jìn)入搜網(wǎng)模式，節(jié)點會根據(jù)載波和能量兩個指標(biāo)判斷網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，并且通過內(nèi)部軟件算法，優(yōu)化出信號強度最大，最合適的網(wǎng)關(guān)并與其建立連接。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的組網(wǎng)流程示意圖。

圖2為本發(fā)明的某一傳感節(jié)點斷網(wǎng)后啟動重新找網(wǎng)模式流程圖。

具體實施方式

參見圖1，圖中給出的一種低功耗無線傳感網(wǎng)組網(wǎng)方法，當(dāng)某一傳感節(jié)點需要與網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)時，首先以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包至周圍的網(wǎng)關(guān)A、B、C、D并等待周圍的網(wǎng)關(guān)A、B、C、D的回應(yīng)，網(wǎng)關(guān)A、B、C、D收到該傳感節(jié)點所發(fā)送的一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解析，然后向該傳感節(jié)點回復(fù)應(yīng)答數(shù)據(jù)包。

該傳感節(jié)點每分別收到網(wǎng)關(guān)A、B、C、D的一條應(yīng)答數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解析并將網(wǎng)關(guān)A、B、C、D的MAC地址信息和PAN ID存儲起來，同時將該網(wǎng)關(guān)A、B、C、D的應(yīng)答信息中的信號強度參數(shù)保存起來，通過一定的算法優(yōu)化篩選出網(wǎng)關(guān)A的信號強度最好。

然后該傳感節(jié)點向網(wǎng)關(guān)A并發(fā)送握手指令申請加入網(wǎng)關(guān)A，加入該網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)A成功之后，該傳感節(jié)點將自己的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置成與網(wǎng)關(guān)A的網(wǎng)路參數(shù)一致，實現(xiàn)組網(wǎng)。

某一傳感節(jié)點預(yù)設(shè)N次搜網(wǎng)次數(shù)，每次搜網(wǎng)間隔時間t相同，若某一傳感節(jié)點以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包N次后，則將每次以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包的間隔時間進(jìn)行遞增，直至最大間隔時間；當(dāng)間隔時間大達(dá)到最大間隔時間后，某一傳感節(jié)點則以最大間隔時間持續(xù)一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包多次，直至組網(wǎng)成功。

當(dāng)然也可以在若某一傳感節(jié)點以一定的協(xié)議格式固定廣播數(shù)據(jù)包N次后沒有組網(wǎng)成功的則判斷該傳感節(jié)點已經(jīng)斷網(wǎng)，該傳感節(jié)點參照圖2所示啟動重新找網(wǎng)模式。重新找網(wǎng)模式與前述相同。