ink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點可以進(jìn)行自身的重配置。
[0045]步驟SI的具體過程為:
[0046]在工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)運行之前，需要為普通的Sink節(jié)點和傳感器節(jié)點加入重配置模塊，重配置模塊的加入方法為:如圖3所示，將Sink節(jié)點和傳感器節(jié)點的程序存儲器(FLASH)劃分為啟動引導(dǎo)區(qū)(Bootloader)、程序運行區(qū)(Executive Sect1n)和重配置數(shù)據(jù)包存儲區(qū)(Store Sect1n)，
[0047]三個區(qū)域的主要功能如下:啟動引導(dǎo)區(qū)用于程序復(fù)位后引導(dǎo)程序正常運行，判斷應(yīng)該執(zhí)行正常的程序啟動還是執(zhí)行重配置流程;程序運行區(qū)為當(dāng)前節(jié)點程序運行的區(qū)域，即該節(jié)點工作的正常程序;程序存儲區(qū)為節(jié)點存儲接收到的重配置數(shù)據(jù)包的區(qū)域。節(jié)點程序接受到重配置數(shù)據(jù)包之后，不能馬上將自己的程序存儲區(qū)擦除，否則節(jié)點將無法執(zhí)行接下來的更新步驟(因為接收重配置數(shù)據(jù)包的無線接收程序模塊是使用的節(jié)點本身的程序)，因此需要在程序存儲器中使用一塊區(qū)域用作重配置數(shù)據(jù)包的存儲，在存儲完構(gòu)成重配置更新文件的所有重配置數(shù)據(jù)包后開始進(jìn)行重配置。
[0048]對傳感器節(jié)點加入上述修改之后，并不會對傳感器節(jié)點的正常運行造成影響。而當(dāng)節(jié)點偵測到重配置開始時，就會立刻進(jìn)入重配置狀態(tài)，對節(jié)點自身進(jìn)行重配置。
[0049]設(shè)置完成之后，整個系統(tǒng)開始正常運行，監(jiān)測節(jié)點開始正常采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)，監(jiān)測環(huán)境狀態(tài)。
[0050]步驟S2的具體過程為:
[0051]在執(zhí)行重配置之前，需明確網(wǎng)絡(luò)重配置后需要實現(xiàn)的功能。依據(jù)該功能利用集中管理器生成對應(yīng)的重配置更新文件。將更新文件放在集中管理器的存儲區(qū)中。
[0052]步驟S3的具體過程為:
[0053]當(dāng)出現(xiàn)需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點時，將重配置更新文件拆分為重配置數(shù)據(jù)包，并以批量數(shù)據(jù)包的形式向網(wǎng)關(guān)發(fā)送重配置更新文件，具體步驟如下:
[0054]S3.1、利用集中管理器檢查重配置更新文件的大小，將重配置更新文件拆分為多個重配置數(shù)據(jù)包；
[0055]S3.2、利用集中管理器為重配置數(shù)據(jù)包添加包頭信息與相應(yīng)的標(biāo)志位。包頭信息包括目標(biāo)節(jié)點地址、重配置數(shù)據(jù)包序列號等。則重配置數(shù)據(jù)包包括包頭信息、相應(yīng)的標(biāo)志位和(部分)重配置數(shù)據(jù)；
[0056]S3.3、利用集中管理器向所有需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點發(fā)送通知報文，通知其進(jìn)入重配置模式，即通知其監(jiān)聽集中管理器發(fā)送的重配置數(shù)據(jù)包；
[0057]S3.4、集中管理器按數(shù)據(jù)包序列號依次向網(wǎng)關(guān)發(fā)送重配置數(shù)據(jù)包，集中管理器和網(wǎng)關(guān)之間通信采用有線通信，數(shù)據(jù)包一經(jīng)封裝便將其發(fā)送至網(wǎng)關(guān)；
[0058]S3.5、利用網(wǎng)關(guān)對重配置數(shù)據(jù)包進(jìn)行入隊、解包處理并根據(jù)重配置數(shù)據(jù)包的包頭信息向相應(yīng)的Sink節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包，
[0059]若Sink節(jié)點就是需要重配置的節(jié)點，則Sink節(jié)點存儲重配置數(shù)據(jù)包用于自身的重配置；
[0060]若需要重配置的節(jié)點為傳感器節(jié)點，則相應(yīng)的Sink節(jié)點根據(jù)重配置數(shù)據(jù)包的包頭信息向該傳感器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包；
[0061]S3.6、所有重配置數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢之后，集中管理器向所有需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點發(fā)送結(jié)束報文，通知其所有重配置數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢。
[0062]如圖4所示，本實施例中采用的重配置更新文件為Bin文件，Bin文件全稱為二進(jìn)制文件(Binary File)，其記錄著程序的機(jī)器碼。每一項重配置功能都對應(yīng)不同的Bin文件，Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點讀取此文件之后，可以將自身重配置成具有特定功能節(jié)點。
[0063]如圖5所示，重配置數(shù)據(jù)包中除了重配置數(shù)據(jù)之外的包頭部分需要攜帶包頭信息(控制信息)和標(biāo)志位。在本實施例中，數(shù)據(jù)包的MAC頭按照IEEE802.15.4e標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行封裝，再封裝網(wǎng)絡(luò)頭部分，最后封裝數(shù)據(jù)部分。重配置數(shù)據(jù)包具體字段的定義如下:
[0064]Nodeaddr--目標(biāo)節(jié)點地址，Type--數(shù)據(jù)類型，Subtype--數(shù)據(jù)子類型，
Null--預(yù)留字節(jié)，Sinkaddr--Sink節(jié)點地址，Count--數(shù)據(jù)包序列號，以上為包頭信息，Data--重配置數(shù)據(jù)。
[0065]其中，若需要重配置的節(jié)點為Sink節(jié)點，則目標(biāo)節(jié)點地址和Sink節(jié)點地址一致，若需要重配置的節(jié)點為傳感器節(jié)點，則Sink節(jié)點地址為網(wǎng)關(guān)向傳感器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包時需要經(jīng)過的S i nk節(jié)點。
[0066]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重配置方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 51、將Sink節(jié)點和傳感器節(jié)點的程序存儲器劃分為啟動引導(dǎo)區(qū)、程序運行區(qū)和重配置數(shù)據(jù)包存儲區(qū)； 52、根據(jù)需要實現(xiàn)的功能，利用集中管理器生成重配置更新文件，并將重配置更新文件存儲在集中管理器的存儲區(qū)中； 53、當(dāng)出現(xiàn)需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點時，利用集中管理器將重配置更新文件拆分為重配置數(shù)據(jù)包，并將重配置數(shù)據(jù)包發(fā)送至網(wǎng)關(guān);利用網(wǎng)關(guān)對重配置數(shù)據(jù)包進(jìn)行入隊、解包等處理并根據(jù)重配置數(shù)據(jù)包的包頭信息向需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包； 54、需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點收到重配置數(shù)據(jù)包后，其程序存儲器的重配置數(shù)據(jù)包存儲區(qū)存儲重配置數(shù)據(jù)包，在存儲完構(gòu)成重配置更新文件的所有重配置數(shù)據(jù)包后，啟動引導(dǎo)區(qū)從重配置數(shù)據(jù)包存儲區(qū)中按包頭信息依次讀取重配置數(shù)據(jù)包中的重配置數(shù)據(jù)并將重配置數(shù)據(jù)放入程序運行區(qū)還原為重配置更新文件，程序運行區(qū)執(zhí)行節(jié)點復(fù)位后執(zhí)行重配置更新文件，實現(xiàn)重配置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重配置方法，其特征在于，所述重配置數(shù)據(jù)包的包頭信息包括目標(biāo)節(jié)點地址、數(shù)據(jù)類型、Sink節(jié)點地址和數(shù)據(jù)包序列號。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重配置方法，其特征在于，步驟S3進(jìn)一步包括如下子步驟: 53.1、利用集中管理器檢查重配置更新文件的大小，將重配置更新文件拆分為多個重配置數(shù)據(jù)包； 53.2、利用集中管理器為重配置數(shù)據(jù)包添加包頭信息； 53.3、利用集中管理器向所有需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點發(fā)送通知報文，通知其監(jiān)聽重配置數(shù)據(jù)包； 53.4、集中管理器按數(shù)據(jù)包序列號依次向網(wǎng)關(guān)發(fā)送重配置數(shù)據(jù)包； S3.5、利用網(wǎng)關(guān)對重配置數(shù)據(jù)包進(jìn)行入隊、解包處理并根據(jù)重配置數(shù)據(jù)包的包頭信息向相應(yīng)的Sink節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包； 若Sink節(jié)點就是需要重配置的節(jié)點，則Sink節(jié)點存儲重配置數(shù)據(jù)包用于自身的重配置； 若需要重配置的節(jié)點為傳感器節(jié)點，則Sink節(jié)點根據(jù)重配置數(shù)據(jù)包的包頭信息向該傳感器節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包； S3.6、所有重配置數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢之后，集中管理器向所有需要重配置的Sink節(jié)點和/或傳感器節(jié)點發(fā)送結(jié)束報文，通知其所有重配置數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重配置方法，其特征在于，集中管理器和網(wǎng)關(guān)之間通信采用有線通信。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重配置方法，其特征在于，集中管理器和網(wǎng)關(guān)之間通信采用有線通信。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重配置方法，包括：S1、將Sink節(jié)點和傳感器節(jié)點的程序存儲器劃分為啟動引導(dǎo)區(qū)、程序運行區(qū)和重配置數(shù)據(jù)包存儲區(qū)；S2、利用集中管理器生成重配置更新文件；S3、利用集中管理器將重配置更新文件拆分為重配置數(shù)據(jù)包并發(fā)送至網(wǎng)關(guān)；利用網(wǎng)關(guān)對重配置數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理并根據(jù)包頭信息向需要重配置的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)重配置數(shù)據(jù)包；S4、節(jié)點收到重配置數(shù)據(jù)包后由其重配置數(shù)據(jù)包存儲區(qū)存儲，并由啟動引導(dǎo)區(qū)按包頭信息依次讀取重配置數(shù)據(jù)并將其放入程序運行區(qū)還原為重配置更新文件并執(zhí)行節(jié)點復(fù)位后執(zhí)行該文件。本發(fā)明可提高工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)重配置的效率。
【IPC分類】H04L12/24, H04W84/18, H04W24/02
【公開號】CN105722116
【申請?zhí)枴緾N201610053092
【發(fā)明人】楊冬, 程煜鈞, 王洪超, 高德云, 張宏科
【申請人】北京交通大學(xué)
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月27日