專利名稱：一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，Wireless Sensor Network)技術(shù)，特別涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以大量靜止或移動的傳感器節(jié)點通過自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及無線通信，其目的是協(xié)同工作以完成預(yù)設(shè)的應(yīng)用任務(wù)，由于傳感器節(jié)點可以實時傳送采集的數(shù)據(jù)，并具有構(gòu)建快速、部署方便的特點，且不易受到監(jiān)測環(huán)境的限制，因此，在環(huán)境監(jiān)測、城市交通管理、醫(yī)療監(jiān)護、倉儲管理、汽車電子等領(lǐng)域有較好的應(yīng)用。對于不同的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其協(xié)同工作的方式也可能不同，例如，對于原始森林進行森林防火和環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，需要在面積有限的空間內(nèi)，密集部署大量的傳感器節(jié)點，即密集部署傳感器節(jié)點，中心控制單元控制各傳感器節(jié)點工作的啟動及停止， 各傳感器節(jié)點在監(jiān)測到采集的溫度數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)置的溫度數(shù)據(jù)閾值時，向中心控制單元發(fā)出溫度告警信息；而對于大電流設(shè)備控制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過在每臺大電流設(shè)備上安裝傳感器節(jié)點，中心控制單元控制大電流設(shè)備工作的啟動及停止，傳感器節(jié)點在監(jiān)測到大電流設(shè)備啟動后，采集大電流設(shè)備的運行狀態(tài)信息，輸出至中心控制單元，中心控制單元根據(jù)接收的大電流設(shè)備的運行狀態(tài)信息，控制該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中只有一臺大電流設(shè)備處于運行狀態(tài)，以避免系統(tǒng)負(fù)載過大，從而引起電路故障。由上述可見，現(xiàn)有的傳感器節(jié)點主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集及處理，傳感器節(jié)點之間的協(xié)同工作通過中心控制單元進行協(xié)調(diào)和控制，傳感器節(jié)點之間不具有彼此協(xié)調(diào)和控制的能力。這樣，由中心控制單元控制各傳感器節(jié)點進行協(xié)同工作，傳感器節(jié)點需要與中心控制單元交互，受中心控制單元的控制，使得傳感器節(jié)點對事件的響應(yīng)靈敏度下降，從而降低了傳感器節(jié)點的工作效率；進一步地，對于森林防火和環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，各傳感器節(jié)點在監(jiān)測的溫度數(shù)據(jù)超過溫度數(shù)據(jù)閾值時，向中心控制單元發(fā)出溫度告警信息，而實際應(yīng)用中，對于一定的地理范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點，只需要一個傳感器節(jié)點發(fā)送溫度告警信息進行通知即可，而現(xiàn)有的告警方法，增加了系統(tǒng)的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法，提高傳感器節(jié)點的工作效率。本發(fā)明的另一目的在于提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的裝置，提高傳感器節(jié)點的工作效率。本發(fā)明的再一目的在于提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的系統(tǒng)，提高傳感器節(jié)點的工作效率。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法，該方法包括處于喚醒狀態(tài)的傳感器節(jié)點在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息；解析無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號；將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；在確定工作完畢或任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。所述生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息包括將讀取的數(shù)字信號封裝為數(shù)據(jù)包；獲取被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)，并設(shè)置被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識；將數(shù)據(jù)包以及被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識封裝為無線信息。所述被監(jiān)測設(shè)備與傳感器節(jié)點相連，在采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號之前，進一步包括向被監(jiān)測設(shè)備輸出控制信號，觸發(fā)被監(jiān)測設(shè)備啟動進入工作狀態(tài)。所述控制信號包括電壓信號、電流信號、脈寬調(diào)制器脈沖信號、開關(guān)信號或者 RS-485/RS-232 信號。所述無線信息中進一步攜帶控制順序標(biāo)識，傳感器節(jié)點在接收到控制順序標(biāo)識信息后，根據(jù)自身的控制順序標(biāo)識信息，確定輸出控制信號的順序。所述無線信息發(fā)送時間周期小于監(jiān)聽時間。進一步包括解析無線信息得到數(shù)字信號，融合解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號。所述融合解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號包括如果解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號相同，刪除存儲的數(shù)
字信號；如果解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號不相同，獲取待發(fā)送的數(shù)字信號中不相同的部分，以在無其它傳感器節(jié)點工作時發(fā)送不相同的部分。—種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的裝置，該裝置包括無線通信模塊、微處理器、電源管理模塊以及信號調(diào)理模塊，其中，無線通信模塊，在接收到微處理器發(fā)送的喚醒命令時，在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)， 觸發(fā)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至微處理器；接收微處理器發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；微處理器，用于解析接收的無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的無線信息發(fā)送時間周期讀取信號調(diào)理模塊存儲的數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工CN 102547792 A
作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至無線通信模塊；如果任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置無線通信模塊以及信號調(diào)理模塊進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，向無線通信模塊輸出喚醒命令；電源管理模塊，用于為無線通信模塊、微處理器以及信號調(diào)理模塊提供工作電壓；信號調(diào)理模塊，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為微處理器可讀取的數(shù)字信號。所述無線通信模塊進一步用于接收中心控制單元的喚醒命令或休眠命令，在接收到中心控制單元發(fā)送的喚醒命令時，向微處理器輸出；在接收到中心控制單元發(fā)送的休眠命令時，輸出至微處理器并將無線通信模塊置于休眠狀態(tài)。所述裝置安裝在被監(jiān)測設(shè)備上，所述微處理器在觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)時，進一步用于向無線通信模塊輸出控制命令，無線通信模塊接收控制命令，輸出至相連的被監(jiān)測設(shè)備，以使被監(jiān)測設(shè)備進入工作狀態(tài)。一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中心控制單元、無線網(wǎng)關(guān)以及傳感器節(jié)點，其中，中心控制單元，用于接收無線網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的無線信息，進行存儲；無線網(wǎng)關(guān)，用于接收傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，轉(zhuǎn)發(fā)給中心控制單元；接收中心控制單元輸出的命令，轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器節(jié)點；傳感器節(jié)點，在喚醒時，接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，如果無線信息包含的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送，在確定工作完畢后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點；如果任一無線信息包含的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。所述傳感器節(jié)點包括無線通信模塊、微處理器、電源管理模塊以及信號調(diào)理模塊，其中，無線通信模塊，在接收到微處理器發(fā)送的喚醒命令時，在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)， 觸發(fā)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至微處理器；接收微處理器發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；微處理器，用于解析接收的無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的無線信息發(fā)送時間周期讀取信號調(diào)理模塊存儲的數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至無線通信模塊；如果任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置無線通信模塊以及信號調(diào)理模塊進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，向無線通信模塊輸出喚醒命令；電源管理模塊，用于為無線通信模塊、微處理器以及信號調(diào)理模塊提供工作電壓；信號調(diào)理模塊，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為微處理器可讀取的數(shù)字信號。由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明提供的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法、裝置及系統(tǒng)，處于喚醒狀態(tài)的傳感器節(jié)點在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息；解析無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)， 采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號；將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；在確定工作完畢或任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)后， 觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。這樣，無需與中心控制單元進行交互，提高了對事件的響應(yīng)靈敏度，提高了傳感器節(jié)點的工作效率；進一步地，傳感器節(jié)點在未工作時，進入休眠狀態(tài)，無需持續(xù)采集物理信號，降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功耗。


圖1為本發(fā)明實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法總體流程示意圖。圖4為本發(fā)明第一實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法流程示意圖。圖5為本發(fā)明第二實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步地詳細描述?，F(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的協(xié)同工作方式，具有兩種方式，一種協(xié)同工作方式是傳感器節(jié)點可以直接作為被監(jiān)測設(shè)備工作，采集相關(guān)信息，例如，對于森林防火和環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同工作的傳感器節(jié)點直接采集周圍環(huán)境的溫度信息，另一種協(xié)同工作方式是傳感器節(jié)點安裝在被監(jiān)測設(shè)備上，例如，傳感器節(jié)點安裝在每臺被監(jiān)測的電動機上，采集被監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)信息，但上述兩種方式的傳感器節(jié)點之間的協(xié)同工作，都通過中心控制單元進行協(xié)調(diào)和控制，在傳感器節(jié)點確定需要進入工作狀態(tài)時，只能通過與中心控制單元的交互，在其他工作的傳感器節(jié)點停止工作后才啟動下一個傳感器節(jié)點進入工作，被動地接收中心控制單元的協(xié)同工作命令，不能主動確定自身進入工作狀態(tài)的時機；而且，對于傳感器節(jié)點安裝在被監(jiān)測設(shè)備上的情形，中心控制單元直接輸出控制命令至被監(jiān)測設(shè)備，傳感器節(jié)點需要持續(xù)采集被監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)信息，才能避免遺漏有效信息，增加了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功耗，且傳感器節(jié)點沒有輸出信號控制相連的被監(jiān)測設(shè)備的能力。本發(fā)明應(yīng)用實施例中，采用主動式的傳感器節(jié)點協(xié)同工作方式，通過傳感器節(jié)點監(jiān)測其它傳感器節(jié)點發(fā)送的包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，在根據(jù)無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識，確定其它傳感器節(jié)點或與傳感器節(jié)點相連的被監(jiān)測設(shè)備未處于工作狀態(tài)時，觸發(fā)該傳感器節(jié)點或與傳感器節(jié)點相連的被監(jiān)測設(shè)備進入工作狀態(tài)以實現(xiàn)協(xié)同工作。圖1為本發(fā)明實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖 1，該裝置為傳感器節(jié)點，包括無線通信模塊、微處理器、電源管理模塊以及信號調(diào)理模塊， 其中，無線通信模塊，在接收到微處理器發(fā)送的喚醒命令時，在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)， 觸發(fā)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至微處理器；接收微處理器發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；本實施例中，無線通信模塊可以采用TI的CC系列無線通信芯片，該無線通信芯片具有成本低廉、集成度高、抗干擾能力強等特點。進一步地，無線通信模塊還可以接收中心控制單元的喚醒命令或休眠命令，在接收到中心控制單元發(fā)送的喚醒命令時，向微處理器輸出；在接收到中心控制單元發(fā)送的休眠命令時，輸出至微處理器并將無線通信模塊置于休眠狀態(tài)。微處理器，用于解析接收的無線信息，如果所有無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的無線信息發(fā)送時間周期讀取信號調(diào)理模塊存儲的數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至無線通信模塊；如果任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置無線通信模塊以及信號調(diào)理模塊進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，向無線通信模塊輸出喚醒命令；本發(fā)明實施例中，微處理器接收到其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息后，首先檢測無線信息中的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識如果被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識表示發(fā)送該無線信息的傳感器節(jié)點正在工作， 即無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，微處理器設(shè)置一個隨機數(shù)，將該隨機數(shù)值給休眠計數(shù)器，然后觸發(fā)傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，休眠計數(shù)器進行計數(shù)，如果計數(shù)值超過設(shè)置的隨機數(shù)值，觸發(fā)喚醒該傳感器節(jié)點，向無線通信模塊輸出喚醒命令，以使無線通信模塊接收其他傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，并重新接收無線通信模塊輸出的無線信息，如果重新接收的任一無線信息中的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識表示發(fā)送該無線信息的傳感器節(jié)點正在工作，則重新產(chǎn)生一個隨機數(shù)，并將隨機數(shù)值賦給休眠計數(shù)器，然后觸發(fā)傳感器節(jié)點再次進入休眠狀態(tài)，如此循環(huán)；如果所有無線信息中包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識表示所有發(fā)送無線信息的傳感器節(jié)點處于休眠狀態(tài)，即被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，表示可以定時發(fā)送數(shù)據(jù)包，則觸發(fā)傳感器節(jié)點進入工作狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的間隔 (發(fā)送時間周期)生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至無線通信模塊，并在工作完畢后觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，進入休眠狀態(tài)，如前所述，在休眠狀態(tài)中，休眠計數(shù)器進行計數(shù)，以定時喚醒傳感器節(jié)點，傳感器節(jié)點再進行檢測，確定是否需要進入工作狀態(tài)。當(dāng)前工作狀態(tài)是指被監(jiān)測設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)，對于被監(jiān)測設(shè)備是電動機等的情形，被監(jiān)測設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)是指電動機等的當(dāng)前工作狀態(tài)，傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)進行打包生成無線信息時，獲取電動機的當(dāng)前工作狀態(tài)信息，如果電動機處于工作狀態(tài)，設(shè)置待發(fā)送的無線信息中的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，表示在發(fā)送無線信息時，該電動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)；如果電動機處于停止?fàn)顟B(tài)，設(shè)置待發(fā)送的無線信息中的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，表示在發(fā)送無線信息時，該電動機處于停止?fàn)顟B(tài)，但傳感器節(jié)點仍可以發(fā)送采集的數(shù)據(jù)直至采集的數(shù)據(jù)被發(fā)送完。對于被監(jiān)測設(shè)備是傳感器節(jié)點本身的情形，被監(jiān)測設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)是指傳感器節(jié)點的當(dāng)前工作狀態(tài)，傳感器節(jié)點處于數(shù)據(jù)采集狀態(tài)時，設(shè)置待發(fā)送的無線信息中的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，在傳感器節(jié)點停止數(shù)據(jù)采集時，設(shè)置待發(fā)送的無線信息中的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，但如前所述， 仍可以發(fā)送采集的數(shù)據(jù)直至采集的數(shù)據(jù)被發(fā)送完。在上述設(shè)置被監(jiān)測設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)的過程中，是考慮到傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)采集速率與無線信息發(fā)送速率不一致的情形，對于傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)采集速率與無線信息發(fā)送速率一致的情形，可以直接在當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)形成的無線信息中，直接設(shè)置當(dāng)前被監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)標(biāo)識。本發(fā)明實施例中，微處理器采用16位的MSP430單片機，該單片機具有超低功耗、 外設(shè)豐富、運算能力強的特點。微處理器負(fù)責(zé)傳感器節(jié)點上所有事件的處理，包括無線通信、傳感器節(jié)點的信號采集與處理、當(dāng)前工作狀態(tài)與傳感器節(jié)點無線信息的打包與發(fā)送、中心控制單元發(fā)送的命令解析、傳感器節(jié)點的低功耗管理等。本發(fā)明實施例中，對于傳感器節(jié)點安裝在被監(jiān)測設(shè)備上的情形，微處理器在觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)時，進一步包括向無線通信模塊輸出控制命令，無線通信模塊接收控制命令，輸出至相連的被監(jiān)測設(shè)備，以使被監(jiān)測設(shè)備進入工作狀態(tài)。電源管理模塊，用于為無線通信模塊、微處理器以及信號調(diào)理模塊提供工作電壓；本實施例中，電源管理模塊將外部輸入電源穩(wěn)壓后，輸出給無線通信模塊、微處理器以及信號調(diào)理模塊進行供電。電源管理模塊的穩(wěn)壓芯片可以采用TI的TPS780XX系列芯片，該系列芯片的靜態(tài)功耗只有0. 5uA，供電能力可達150mA，具有短路保護、過溫保護功能，特別適合應(yīng)用于低功耗設(shè)備中。信號調(diào)理模塊，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為微處理器可讀取的數(shù)字信號。本發(fā)明實施例中，轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號與物理信號成正比，并存儲于信號調(diào)理模塊中。較佳地，對于傳感器節(jié)點安裝在被監(jiān)測設(shè)備上、且各傳感器節(jié)點共電路回路的情形，信號調(diào)理模塊還可以進一步用于采集電壓、電流、聲音或光等物理量，以判斷是否有其他傳感器節(jié)點正在工作。圖2為本發(fā)明實施例無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2， 該系統(tǒng)包括中心控制單元、無線網(wǎng)關(guān)以及傳感器節(jié)點，其中，中心控制單元，用于接收無線網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的無線信息，進行存儲；
本發(fā)明實施例中，中心控制單元運行管理無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點的程序， 接收傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，保存到數(shù)據(jù)庫中；進一步地，在向傳感器節(jié)點輸出喚醒命令時，向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中其它傳感器節(jié)點輸出休眠命令。中心控制單元可以是PC機、PDA或手持終端。較佳地，本實施例中的中心控制單元為PC機，通過GPRS與無線網(wǎng)關(guān)相連，遠程發(fā)送命令或者接收傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息。無線網(wǎng)關(guān)，用于接收傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，轉(zhuǎn)發(fā)給中心控制單元；接收中心控制單元輸出的命令，轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器節(jié)點；本發(fā)明實施例中，無線網(wǎng)關(guān)可以通過USB或RS232與中心控制單元連接，也可以通過因特網(wǎng)(Internet)或GPRS與中心控制單元遠程連接。較佳地，本實施例中的無線網(wǎng)關(guān)通過GPRS與中心控制單元相連，接收中心控制單元的命令并發(fā)送給傳感器節(jié)點，接收傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，轉(zhuǎn)發(fā)給中心控制單元。傳感器節(jié)點，在喚醒時，接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送，在確定工作完畢后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點；如果任一無線信息包含的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。本發(fā)明實施例中，傳感器節(jié)點的結(jié)構(gòu)如圖2所示，采集被監(jiān)測設(shè)備的信息，在傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)時，將采集的信息打包輸出至無線網(wǎng)關(guān)。進一步地，對于傳感器節(jié)點安裝在被監(jiān)測設(shè)備上的情形，傳感器節(jié)點在確定無線信息包含的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)時，輸出控制信號控制相連的被監(jiān)測設(shè)備；接收來自中心控制單元的命令，喚醒、休眠或者控制相連的被監(jiān)測設(shè)備。圖3為本發(fā)明實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法總體流程示意圖。參見圖3，該流程包括步驟301，處于喚醒狀態(tài)的傳感器節(jié)點在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息；本步驟中，預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置。被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識包括傳感器節(jié)點當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識或與傳感器節(jié)點相連的被監(jiān)測設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識。步驟302，解析無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號；本步驟中，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，表明無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)沒有被監(jiān)測設(shè)備處于工作狀態(tài)，此時，可以啟動被監(jiān)測設(shè)備，即傳感器節(jié)點或與傳感器節(jié)點相連的被監(jiān)測設(shè)備，從而采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號。步驟303，將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；
本步驟中，為了保障在預(yù)先設(shè)置的監(jiān)聽時間內(nèi)，傳感器節(jié)點能夠接收到其它傳感器節(jié)點在無線信息發(fā)送時間周期內(nèi)發(fā)送的無線信息，設(shè)置無線信息發(fā)送時間周期小于監(jiān)聽時間。生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息包括將讀取的數(shù)字信號封裝為數(shù)據(jù)包；獲取被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)，并設(shè)置被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識；將數(shù)據(jù)包以及被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識封裝為無線信息。步驟304，在確定工作完畢或任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。較佳地，該方法進一步包括解析無線信息，得到數(shù)字信號，融合解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號。融合解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號包括如果解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號相同，刪除存儲的數(shù)字信號，退出喚醒狀態(tài)，進入休眠狀態(tài)以節(jié)省電能。如果解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號不相同，獲取待發(fā)送的數(shù)字信號中不相同的部分，以在無其它傳感器節(jié)點工作時發(fā)送不相同的部分。這樣，可以有效降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸資源。對于傳感器節(jié)點與被監(jiān)測設(shè)備相連的情形，在采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號之前， 進一步包括向被監(jiān)測設(shè)備輸出控制信號，觸發(fā)被監(jiān)測設(shè)備啟動進入工作狀態(tài)。本步驟中，控制信號包括電壓信號、4 20mA電流信號、脈寬調(diào)制器(PWM，Pulse Width Modulation)脈沖信號、開關(guān)信號或者RS-485/RS-232信號等。進一步地，無線信息中還可以進一步攜帶控制順序標(biāo)識，傳感器節(jié)點在接收到控制順序標(biāo)識信息后，根據(jù)自身的控制順序標(biāo)識信息，確定輸出控制信號的順序，實現(xiàn)排序輸出控制信號功能。由上述可見，本發(fā)明實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法、裝置及系統(tǒng)， 傳感器節(jié)點在處于喚醒狀態(tài)時，通過監(jiān)測其它傳感器節(jié)點發(fā)送的包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)的無線信息，根據(jù)無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)，確定其它傳感器節(jié)點或與傳感器節(jié)點相連的被監(jiān)測設(shè)備未處于工作狀態(tài)時，觸發(fā)該傳感器節(jié)點進入工作狀態(tài)。這樣，無需與中心控制單元進行交互，提高了對事件的響應(yīng)靈敏度，提高了傳感器節(jié)點的工作效率；進一步地，對于傳感器節(jié)點安裝在被監(jiān)測設(shè)備上的情形，傳感器節(jié)點在進入工作狀態(tài)后，輸出控制信號使被監(jiān)測設(shè)備進入工作狀態(tài)，無需持續(xù)采集，降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功耗；而且，傳感器節(jié)點利用自身資源進行協(xié)同工作處理，中心控制單元無需協(xié)調(diào)和控制各傳感器節(jié)點，大大減輕了中心控制單元的工作負(fù)荷、增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；此外，可以保證一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在同一時間只有一個傳感器節(jié)點在工作，其它傳感器節(jié)點處于監(jiān)聽或者休眠狀態(tài)，減少了電能消耗。以下舉兩個具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
圖4為本發(fā)明第一實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法流程示意圖。參見圖4，該流程包括步驟401，處于工作預(yù)備狀態(tài)的傳感器節(jié)點監(jiān)聽來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)的無線信息；本步驟中，當(dāng)傳感器從休眠狀態(tài)被喚醒時，進入工作預(yù)備狀態(tài)，進入工作預(yù)備狀態(tài)的傳感器節(jié)點首先監(jiān)聽無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線信息。喚醒可以通過接收工作狀態(tài)命令，或者，傳感器節(jié)點通過檢測需要進入工作狀態(tài)。步驟402，檢測獲取無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理量信息；本步驟中，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，傳感器節(jié)點可以通過兩種方式確定被監(jiān)測設(shè)備是否處于工作狀態(tài)，一種是監(jiān)聽被監(jiān)測設(shè)備上安裝的傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，例如，森林中設(shè)置的火災(zāi)報警系統(tǒng)，傳感器節(jié)點在采集到火災(zāi)報警信息后，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送；另一種是監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的物理量變化信息，以確定是否有被監(jiān)測設(shè)備處于工作狀態(tài)， 例如，在多臺大電流電動機控制的電動機控制系統(tǒng)中，不能同時啟動其中的兩臺電動機，由于電動機的電壓在啟動電動機時會發(fā)生變化，安裝在控制電路上的傳感器節(jié)點通過檢測系統(tǒng)電壓是否發(fā)生變化，就可以獲知是否有其他電動機處于工作狀態(tài)。物理量包括電壓、電流、聲音或光等，這樣，該傳感器節(jié)點能夠通過電壓、電流、聲音或光等物理量檢測，從而可以確定是否有電動機處于工作狀態(tài)。所應(yīng)說明的是，步驟402可以與步驟401同時執(zhí)行，也可以在步驟401后執(zhí)行。步驟403，在預(yù)先設(shè)置的監(jiān)聽時間內(nèi)，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)、以及，確定獲取的物理量信息變化沒有超出預(yù)先設(shè)置的物理量變化閾值，觸發(fā)進入工作狀態(tài)。本步驟中，在預(yù)先設(shè)置的監(jiān)聽時間內(nèi)，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，以及，確定獲取的物理量信息變化沒有超出預(yù)先設(shè)置的物理量變化閾值，例如，電壓、電流信息的波動幅度在預(yù)先設(shè)置的波動范圍內(nèi)，則表明當(dāng)前時間沒有其他傳感器節(jié)點或監(jiān)測設(shè)備處于工作狀態(tài)，該傳感器節(jié)點可以進入工作狀態(tài)。在傳感器節(jié)點進入工作狀態(tài)后，可以進一步包括步驟404，按照預(yù)先設(shè)置的無線信息發(fā)送時間周期發(fā)送包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)的無線信息。該方法還可以進一步包括傳感器節(jié)點解析接收的數(shù)據(jù)包，判斷正在工作的傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息與該傳感器節(jié)點需要處理的數(shù)據(jù)包信息相同，退出工作預(yù)備狀態(tài)，進入休眠狀態(tài)以節(jié)省電能。本步驟中，對于應(yīng)用于火災(zāi)報警的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如果接收到附近的傳感器節(jié)點已經(jīng)發(fā)出報警信息，則該傳感器節(jié)點可以取消報警狀態(tài)，進入休眠模式。在上述步驟中，如果傳感器節(jié)點判斷正在工作的傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息與該傳感器節(jié)點需要處理的數(shù)據(jù)包信息不相同時，將正在工作的傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包信息與本身需要處理的數(shù)據(jù)包信息融合，以在無其它傳感器節(jié)點工作時發(fā)送融合的數(shù)據(jù)包信息。融合的數(shù)據(jù)包信息中，包含有各傳感器節(jié)點的標(biāo)識信息。該方法進一步包括如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)、和/或，確定獲取的物理量信息變化超出預(yù)先設(shè)置的物理量變化閾值， 設(shè)置延時時間后觸發(fā)進入休眠狀態(tài)，并在延時時間到時喚醒傳感器節(jié)點進入工作預(yù)備狀態(tài)。本步驟中，延時時間可以隨機設(shè)定。較佳地，在傳感器節(jié)點進入工作狀態(tài)后，還可以進一步包括傳感器節(jié)點確定能夠改變電壓、電流或者發(fā)出聲音或光等物理量時，通過改變或發(fā)出這些物理量，以阻止其他處于工作預(yù)備狀態(tài)的傳感器節(jié)點進入工作狀態(tài)。這樣，傳感器節(jié)點通過輸出控制信號以控制其他設(shè)備或傳感器節(jié)點，使得同一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備不能有2臺同時工作(例如，用于多臺大電流設(shè)備控制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不能同時啟動其中兩臺設(shè)備時)，傳感器節(jié)點在檢測到有其它設(shè)備工作時，不輸出控制信號，如果檢測到其它設(shè)備停止工作，并確認(rèn)沒有其它設(shè)備工作時，觸發(fā)傳感器節(jié)點可以輸出控制信號以控制其他設(shè)備進入工作狀態(tài)。控制信號包括電壓信號、4 20mA電流信號、脈寬調(diào)制器(PWM，Pulse Width Modulation)脈沖信號、開關(guān)信號或者RS-485/RS-232信號等。進一步地，傳感器節(jié)點還可以根據(jù)預(yù)設(shè)位置或標(biāo)識號順序輸出控制信號，實現(xiàn)排序輸出控制信號功能。圖5為本發(fā)明第二實施例的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法流程示意圖。參見圖5，傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù)的速率與發(fā)送無線信息的速率相同，該流程包括步驟501，傳感器節(jié)點進入工作預(yù)備狀態(tài)；步驟502，監(jiān)聽來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)的無線信息；步驟503，判斷是否接收到無線信息，如果是，執(zhí)行步驟511，否則，執(zhí)行步驟504;步驟504，判斷監(jiān)聽是否超時，如果是，執(zhí)行步驟505，否則，返回執(zhí)行步驟502 ；步驟505，繼續(xù)監(jiān)測可用物理量信息；步驟506，根據(jù)可用物理量信息判斷是否有其他傳感器節(jié)點在工作，如果是，執(zhí)行步驟511，否則，執(zhí)行步驟507 ；步驟507，判斷監(jiān)測是否超時，如果是，執(zhí)行步驟508，否則，返回執(zhí)行步驟505 ；步驟508，傳感器節(jié)點進入工作狀態(tài)；步驟511，傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)；步驟512，判斷休眠是否超時，如果是，執(zhí)行步驟502，否則，返回執(zhí)行步驟511。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法，其特征在于，該方法包括處于喚醒狀態(tài)的傳感器節(jié)點在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息；解析無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號；將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；在確定工作完畢或任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息包括將讀取的數(shù)字信號封裝為數(shù)據(jù)包；獲取被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)，并設(shè)置被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識；將數(shù)據(jù)包以及被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識封裝為無線信息。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述被監(jiān)測設(shè)備與傳感器節(jié)點相連，在采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號之前，進一步包括向被監(jiān)測設(shè)備輸出控制信號，觸發(fā)被監(jiān)測設(shè)備啟動進入工作狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制信號包括電壓信號、電流信號、脈寬調(diào)制器脈沖信號、開關(guān)信號或者RS-485/RS-232信號。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述無線信息中進一步攜帶控制順序標(biāo)識， 傳感器節(jié)點在接收到控制順序標(biāo)識信息后，根據(jù)自身的控制順序標(biāo)識信息，確定輸出控制信號的順序。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線信息發(fā)送時間周期小于監(jiān)聽時間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括解析無線信息得到數(shù)字信號，融合解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述融合解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號包括如果解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號相同，刪除存儲的數(shù)字信號；如果解析得到的數(shù)字信號與該傳感器節(jié)點待發(fā)送的數(shù)字信號不相同，獲取待發(fā)送的數(shù)字信號中不相同的部分，以在無其它傳感器節(jié)點工作時發(fā)送不相同的部分。
9.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的裝置，其特征在于，該裝置包括無線通信模塊、微處理器、電源管理模塊以及信號調(diào)理模塊，其中，無線通信模塊，在接收到微處理器發(fā)送的喚醒命令時，在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)，觸發(fā)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至微處理器；接收微處理器發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；微處理器，用于解析接收的無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的無線信息發(fā)送時間周期讀取信號調(diào)理模塊存儲的數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至無線通信模塊；如果任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置無線通信模塊以及信號調(diào)理模塊進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，向無線通信模塊輸出喚醒命令；電源管理模塊，用于為無線通信模塊、微處理器以及信號調(diào)理模塊提供工作電壓；信號調(diào)理模塊，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為微處理器可讀取的數(shù)字信號。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述無線通信模塊進一步用于接收中心控制單元的喚醒命令或休眠命令，在接收到中心控制單元發(fā)送的喚醒命令時，向微處理器輸出；在接收到中心控制單元發(fā)送的休眠命令時，輸出至微處理器并將無線通信模塊置于休眠狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置安裝在被監(jiān)測設(shè)備上，所述微處理器在觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)時，進一步用于向無線通信模塊輸出控制命令，無線通信模塊接收控制命令，輸出至相連的被監(jiān)測設(shè)備，以使被監(jiān)測設(shè)備進入工作狀態(tài)。
12.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括中心控制單元、無線網(wǎng)關(guān)以及傳感器節(jié)點，其中，中心控制單元，用于接收無線網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的無線信息，進行存儲；無線網(wǎng)關(guān)，用于接收傳感器節(jié)點發(fā)送的無線信息，轉(zhuǎn)發(fā)給中心控制單元；接收中心控制單元輸出的命令，轉(zhuǎn)發(fā)給傳感器節(jié)點；傳感器節(jié)點，在喚醒時，接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，如果無線信息包含的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送，在確定工作完畢后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點；如果任一無線信息包含的當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)， 觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器節(jié)點包括無線通信模塊、微處理器、電源管理模塊以及信號調(diào)理模塊，其中，無線通信模塊，在接收到微處理器發(fā)送的喚醒命令時，在預(yù)先設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)，觸發(fā)接收來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至微處理器；接收微處理器發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；微處理器，用于解析接收的無線信息，如果無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，觸發(fā)信號調(diào)理模塊進入工作狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的無線信息發(fā)送時間周期讀取信號調(diào)理模塊存儲的數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，輸出至無線通信模塊；如果任一無線信息包含的被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置無線通信模塊以及信號調(diào)理模塊進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，向無線通信模塊輸出喚醒命令； 電源管理模塊，用于為無線通信模塊、微處理器以及信號調(diào)理模塊提供工作電壓； 信號調(diào)理模塊，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號，并將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為微處理器可讀取的數(shù)字信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點協(xié)同工作的方法、裝置及系統(tǒng)。處于喚醒狀態(tài)的傳感器節(jié)點在設(shè)定的監(jiān)聽時間內(nèi)接收來自其他傳感器節(jié)點發(fā)送的攜帶被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息；解析無線信息，如果被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點未處于工作狀態(tài)，采集被監(jiān)測設(shè)備的物理信號；將采集的物理信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，按照預(yù)先設(shè)置的間隔讀取數(shù)字信號，生成包含被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識的無線信息，并進行發(fā)送；在確定工作完畢或任一被監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)標(biāo)識為傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)后，觸發(fā)設(shè)置休眠計數(shù)器，并設(shè)置傳感器節(jié)點進入休眠狀態(tài)，在休眠計數(shù)器計數(shù)到后，喚醒傳感器節(jié)點。應(yīng)用本發(fā)明，可以提高傳感器節(jié)點的工作效率。
文檔編號H04W52/02GK102547792SQ20111044893
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者劉琪, 張俊輝, 羅銀生 申請人:北京必創(chuàng)科技有限公司