無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法、系統(tǒng)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方 法、系統(tǒng)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常采用電池供 電，放置在沒(méi)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地方，節(jié)點(diǎn)的通信能力十分有限。運(yùn)就要求傳感器節(jié)點(diǎn)具有自組 織的能力，自動(dòng)形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在多種針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)算法，例如：
[0004] 1、傳統(tǒng)的洪泛算法(Flooding),也是最早、最簡(jiǎn)單的路由協(xié)議。節(jié)點(diǎn)W廣播的形式 發(fā)送消息，接收到消息的節(jié)點(diǎn)再W廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給所有的鄰節(jié)點(diǎn)，運(yùn)個(gè)過(guò)程重復(fù)執(zhí) 行，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地或者達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大跳數(shù)。
[0005] 2、層次型自組織算法化EACH, Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)。 LEACH是為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的低功耗自適應(yīng)聚類路由算法，主要通過(guò)隨機(jī)選擇聚類首 領(lǐng)、平均分?jǐn)傊欣^通信業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006] 3、W數(shù)據(jù)為中屯、的自組織算法SPIN(Sensor Protocols for Information Via Negotiation)。它的主要思想是通過(guò)高層的描述方式一一元數(shù)據(jù)來(lái)命名傳感數(shù)據(jù)。在發(fā)送 真實(shí)的數(shù)據(jù)之前，傳感器節(jié)點(diǎn)廣播采集數(shù)據(jù)的描述信息元數(shù)據(jù)，當(dāng)有相應(yīng)的請(qǐng)求時(shí)，才有目 的地發(fā)送數(shù)據(jù)信息。
[0007] 現(xiàn)有的研究均在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織算法上取得進(jìn)展，但是也有其缺點(diǎn)：
[000引如1 )Flooding存在消息"內(nèi)爆"和"重疊"的缺陷；2化EACH的動(dòng)態(tài)分簇帶來(lái)了拓?fù)?變換和大量廣播運(yùn)樣的額外開(kāi)銷;3)SPIN中的元數(shù)據(jù)沒(méi)有統(tǒng)一的形式，且其拓?fù)渥兓蔷?部性的，因此不適用于需要高可靠性的應(yīng)用。
[0009] 并且，現(xiàn)在的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜，且功耗較高，如何簡(jiǎn)單快 捷的實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 鑒于W上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自 組網(wǎng)方法、系統(tǒng)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方式復(fù) 雜且功耗高的問(wèn)題。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方 法，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法包括W下步驟:傳感器節(jié)點(diǎn)向基站節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求分 配級(jí)別的請(qǐng)求指令;判斷在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)是否收到基站節(jié)點(diǎn)的分配級(jí)別指令;若在第一 預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到分配級(jí)別指令，判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別的次數(shù)是否達(dá)到 第一預(yù)設(shè)次數(shù);若達(dá)到第一預(yù)設(shè)次數(shù)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)向全網(wǎng)發(fā)送廣播命令;判斷發(fā)送廣播 命令的時(shí)間是否達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間；若達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間，判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播 命令的次數(shù)是否達(dá)到第二預(yù)設(shè)次數(shù);若達(dá)到第二預(yù)設(shè)次數(shù)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的 應(yīng)答信息確定該傳感器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的級(jí)別，并確定上級(jí)節(jié)點(diǎn)、同級(jí)節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)的自 組織信息。
[0012] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述方法還包括:若在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)收到分配級(jí)別指 令，所述傳感器節(jié)點(diǎn)向基站節(jié)點(diǎn)發(fā)送自組織信息的數(shù)據(jù)包。
[0013] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述方法還包括:若所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別 的次數(shù)未達(dá)到第一預(yù)設(shè)次數(shù)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)再次發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別的請(qǐng)求指令。
[0014] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述方法還包括:若所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播命令的次 數(shù)未達(dá)到第二預(yù)設(shè)次數(shù)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)再次向全網(wǎng)發(fā)送廣播命令。
[0015] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法還包括:在所述傳感 器節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的應(yīng)答信息確定該傳感器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的級(jí)別，并確定上級(jí)節(jié)點(diǎn)、同級(jí) 節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)的自組織信息后，所述傳感器節(jié)點(diǎn)向上級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包 括:該傳感器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的級(jí)別，上級(jí)節(jié)點(diǎn)、同級(jí)節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)的自組織信息。
[0016] 本發(fā)明提供一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)系統(tǒng)，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)系 統(tǒng)包括:傳感器節(jié)點(diǎn)，用于向基站節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別的請(qǐng)求指令;第一時(shí)間判斷模塊， 用于判斷在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)是否收到基站節(jié)點(diǎn)的分配級(jí)別指令;第一次數(shù)判斷模塊，用于 在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未收到分配級(jí)別指令時(shí)，判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別的次數(shù) 是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)次數(shù);若達(dá)到第一預(yù)設(shè)次數(shù)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)還用于向全網(wǎng)發(fā)送廣播命 令;第二時(shí)間判斷模塊，用于判斷發(fā)送廣播命令的時(shí)間是否達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間；第二次數(shù)判 斷模塊，用于在達(dá)到第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播命令的次數(shù)是否達(dá)到 第二預(yù)設(shè)次數(shù);所述傳感器節(jié)點(diǎn)還用于在達(dá)到第二預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，根據(jù)接收到的應(yīng)答信息確 定該傳感器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的級(jí)別，并確定上級(jí)節(jié)點(diǎn)、同時(shí)節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)的自組織信息。
[0017] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述傳感器節(jié)點(diǎn)還用于在第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)收到分配級(jí)別 指令時(shí)，向基站節(jié)點(diǎn)發(fā)送自組織信息的數(shù)據(jù)包。
[0018] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述傳感器節(jié)點(diǎn)還用于在發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別的次數(shù)未達(dá) 到第一預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，再次發(fā)送請(qǐng)求分配級(jí)別的請(qǐng)求指令;或者，在所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播 命令的次數(shù)未達(dá)到第二預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，再次向全網(wǎng)發(fā)送廣播命令。
[0019] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的應(yīng)答信息確定該傳感器 節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的級(jí)別，并確定上級(jí)節(jié)點(diǎn)、同級(jí)節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)的自組織信息后，所述傳感器 節(jié)點(diǎn)還用于向上級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括:該傳感器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的級(jí)別，上級(jí) 節(jié)點(diǎn)、同級(jí)節(jié)點(diǎn)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)的自組織信息。
[0020] 本發(fā)明提供一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括:前述任一項(xiàng)所述的 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)系統(tǒng)。
[0021] 如上所述，本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法、系統(tǒng)及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有 W下有益效果：
[0022] 本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯判斷即可實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)，從 而大大提高了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的效率;進(jìn)一步地，本發(fā)明的方法中基站節(jié)點(diǎn)和無(wú)線 傳感器節(jié)點(diǎn)通常處于低功耗狀態(tài)，從而大大降低了系統(tǒng)的功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1顯示為本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法于一實(shí)施例中的流程示意圖。
[0024] 圖2顯示為本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)系統(tǒng)于一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[00%] 2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)系統(tǒng)
[0027] 21 傳感器節(jié)點(diǎn)
[002引 22 基站節(jié)點(diǎn)
[00巧]23 第一時(shí)間判斷模塊
[0030] 24 第一次數(shù)判斷模塊
[0031] 25 第二時(shí)間判斷模塊
[0032] 26 第二次數(shù)判斷模塊
[0033] S11 ~S18 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0034] W下