無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法
【專(zhuān)利摘要】一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，主要是利用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以主動(dòng)掃描方式獲取周邊的各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，根據(jù)接收到傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，獲悉各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)狀況，采取相應(yīng)的更新措施。這些更新至少包括：在發(fā)現(xiàn)有未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，為未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的地址和新的身份ID，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)綁定操作；在發(fā)現(xiàn)有脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，為處于脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)建立分配新的中繼，建立新的路由表，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的重新入網(wǎng)綁定操作。相較于采用人工方式的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無(wú)需對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理，整個(gè)更新過(guò)程簡(jiǎn)單便捷，不僅大大降低了維護(hù)成本，更是確保了各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于我國(guó)城市化進(jìn)程的加速，現(xiàn)代化的樓宇越來(lái)越多的出現(xiàn)在城市中，人們的工作生活越來(lái)越依賴(lài)樓宇，很大一部分時(shí)間都是在樓宇中度過(guò)的。
[0003]一方面，人們對(duì)樓宇環(huán)境的舒適性、安全性等格外重視。針對(duì)于此，在現(xiàn)有技術(shù)中，已普遍采用用于對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控并在產(chǎn)生異常狀況時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的監(jiān)控系統(tǒng)，例如應(yīng)用于室內(nèi)建筑物內(nèi)的火警報(bào)警裝置，煤氣泄露報(bào)警裝置，煙感報(bào)警裝置，防盜報(bào)警裝置等，以及應(yīng)用于室外的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等。
[0004]另一方面，隨著世界能源日益緊缺的加劇，樓宇的節(jié)能性也顯得尤其重要。針對(duì)于此，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)對(duì)樓宇環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)控可以為中央空調(diào)、冰箱等用電設(shè)備的運(yùn)行提供參考，對(duì)節(jié)能減排起到積極的推動(dòng)作用。
[0005]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器以自由配置方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)同地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并匯聚給觀察者。傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息處理是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本要素；一組傳感器協(xié)同地完成感知任務(wù)；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在傳感器之間、傳感器和控制中心之間傳愉數(shù)據(jù)和控制命令；在對(duì)原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析的基礎(chǔ)上形成決策和控制，以實(shí)現(xiàn)信息處理的功能。
[0006]在實(shí)際應(yīng)用中的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)并不能以一個(gè)獨(dú)立的通信網(wǎng)絡(luò)形式存在。網(wǎng)絡(luò)中傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)需要發(fā)送到作為控制中心的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行分析、處理，同時(shí)，作為控制中心的應(yīng)用服務(wù)器也需要將相關(guān)命令下發(fā)到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感器。這就需要無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)。在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，傳感網(wǎng)關(guān)就擔(dān)當(dāng)著網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)議轉(zhuǎn)換器、不同網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)路由器、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚、存儲(chǔ)處理等重要角色，成為網(wǎng)絡(luò)間連接的不可或缺的紐帶。
[0007]一個(gè)小規(guī)模的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)可以只需部署一個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)，由這一個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)監(jiān)控著若干傳感器。而對(duì)于覆蓋范圍比較大的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)而言，就需要有多個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)，其中的每一個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)均監(jiān)控著若干傳感器。一般情況下，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求，傳感器的數(shù)量、布局會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整、更新。因此如何提高無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感網(wǎng)關(guān)對(duì)傳感器的監(jiān)控、維護(hù)成為一個(gè)關(guān)鍵要素，直接影響著無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在現(xiàn)有技術(shù)中，采用人工方式進(jìn)行維護(hù)，存在著操作繁瑣、維護(hù)成本高、可靠性下降等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是在于提供一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中操作繁瑣、維護(hù)成本高、可靠性下降等問(wèn)題。
[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，所述無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)包括:傳感節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器，所述傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法包括:(1)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)采用主動(dòng)掃描方式定期發(fā)出廣播信息，供周邊的傳感節(jié)點(diǎn)接收后發(fā)送指定反饋信息；(2)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽(tīng)傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息；若網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收到傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，則表明相應(yīng)的傳感節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)，并進(jìn)至步驟(3);若網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收不到傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，則表明傳感節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)通信故障，則將出現(xiàn)通信故障的傳感節(jié)點(diǎn)予以刪除并更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息；(3)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，判定傳感節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是否建立有通信連接；若判定傳感節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立有通信連接，則結(jié)束；反之，若判定傳感節(jié)點(diǎn)未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立有通信連接，則進(jìn)至步驟
(4); (4)、判定在未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立通信連接的傳感節(jié)點(diǎn)中是否存在有未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)，若存在，則進(jìn)至步驟(5);反之若不存在，則表明傳感節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)但與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)脫離了通信連接，進(jìn)至步驟(6); (5)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由表中的地址信息，為未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的地址和新的身份ID，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)綁定操作；(6)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)周邊的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，為處于正常工作狀態(tài)但未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立通信連接的傳感節(jié)點(diǎn)更新路由表信息，分配新的中繼，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的重新入網(wǎng)綁定操作。
[0010]可選地，所述廣播信息包括所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的地址信息，所述指定反饋信息包括傳感節(jié)點(diǎn)的地址信息、路由信息、同步信息、以及能量信息。
[0011]可選地，所述通信故障是由如下中的任一方式引起的:傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障或通信鏈路中斷。
[0012]可選地，在步驟(5)中，包括:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)查詢(xún)路由表中的路由鏈路和地址信息，從所述路由表中的地址信息中選定一個(gè)未被使用的地址，并將所述地址及相應(yīng)的路由信息發(fā)送至未入網(wǎng)的所述傳感節(jié)點(diǎn)作為其入網(wǎng)注冊(cè)地址，同時(shí)為未入網(wǎng)的所述傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的身份ID，實(shí)現(xiàn)握手，完成入網(wǎng)綁定操作；更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息。
[0013]可選地，所述步驟(6)包括:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，刪除所述傳感節(jié)點(diǎn)原先的所在的路由鏈表；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)周邊的傳感節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)信息，為脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)建立一條或多條可行的路由；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由的位置關(guān)系和能量衰減情況，從可行的路由中選定一條最佳路由；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)最佳路由，在必要時(shí)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)之間指定一個(gè)或多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)作為中繼，將路由信息發(fā)送至作為中繼的傳感節(jié)點(diǎn)和脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)，建立新的路由表，同時(shí)更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息。
[0014]可選地，所述傳感節(jié)點(diǎn)包括溫濕度傳感器、位置傳感器、紅外傳感器、紅外載波接收器、壓力傳感器、超聲波傳感器、煙感傳感器、CO傳感器、CO2傳感器、SO2傳感器、噪聲傳感器、電磁輻射傳感器、可吸入顆粒物傳感器、視頻探頭中的任意組合。
[0015]可選地，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述傳感節(jié)點(diǎn)是通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立通信連接的。
[0016]可選地，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述傳感節(jié)點(diǎn)之間的組網(wǎng)方式包括星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的一種或者它們的復(fù)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0017]可選地，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是以ARM9嵌入式處理器為核心的操作系統(tǒng)。
[0018]如上所述，本發(fā)明提供的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法主要是利用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以主動(dòng)掃描方式獲取周邊的各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，根據(jù)所述指定反饋信息，獲悉各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)狀況，采取相應(yīng)的更新措施。這些更新至少包括:在發(fā)現(xiàn)有未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，為未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的地址和新的身份ID，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)綁定操作；在發(fā)現(xiàn)有脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，為處于脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)建立分配新的中繼，建立新的路由表，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的重新入網(wǎng)綁定操作。相較于采用人工方式的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無(wú)需對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理，整個(gè)更新過(guò)程簡(jiǎn)單便捷，不僅大大降低了維護(hù)成本，更是確保了各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1顯示了本發(fā)明傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法所應(yīng)用的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2a至圖2c顯示了本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與傳感節(jié)點(diǎn)之間的建立的Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各種組網(wǎng)方式。
[0021]圖3顯示了本發(fā)明傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法在一個(gè)實(shí)施方式中的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):傳統(tǒng)的傳感網(wǎng)絡(luò)，采用人工方式進(jìn)行維護(hù)，存在著操作繁瑣、維護(hù)成本高等問(wèn)題。
[0023]因此，為克服上述缺陷的產(chǎn)生及解決上述各個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，利用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)籌調(diào)度，根據(jù)不同的環(huán)境下各個(gè)傳感器的聯(lián)網(wǎng)狀況而自適應(yīng)采取相應(yīng)措施對(duì)其中的一些傳感節(jié)點(diǎn)必要地調(diào)整其路由并予以更新，從而維護(hù)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]圖1顯示了本發(fā)明傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法所應(yīng)用的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)包括:設(shè)置在各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的傳感節(jié)點(diǎn)10、與傳感節(jié)點(diǎn)10建立通信連接網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12建立通信連接的服務(wù)平臺(tái)14。
[0026]網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12是與傳感節(jié)點(diǎn)10建立通信連接，用于對(duì)通信連接的各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10進(jìn)行監(jiān)控、匯總由傳感節(jié)點(diǎn)10上傳的數(shù)據(jù)并對(duì)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以供上傳、匯報(bào)以及向?qū)?yīng)的所述傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令。在本實(shí)施方式中，特別地，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述傳感節(jié)點(diǎn)是通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立通信連接的。Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議，其具有如下優(yōu)點(diǎn):1、近距離；2、低復(fù)雜度、自組織；3、低功耗；4、低速率，采用Zigbee技術(shù)的產(chǎn)品可以在2.4GHz上提供250kbps (16個(gè)信道)，在915MHz上提供40kbps (10個(gè)信道)和在868MHz上提供20kbps (I個(gè)信道)的傳輸速率；5、短時(shí)延；6、低成本，Zigbee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡(jiǎn)單，所以大大降低了成本；7、高容量，Zigbee采用多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可以由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)。
[0027]網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12與各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10之間的建立的Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以采用不同的組網(wǎng)方式。具體來(lái)講:在一個(gè)實(shí)施例中，所述組網(wǎng)方式為星狀型網(wǎng)絡(luò)，即:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12作為一個(gè)中心控制點(diǎn)，各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10都與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)直接相連(如圖2a所示),從而實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12)對(duì)多點(diǎn)(傳感節(jié)點(diǎn)10)的通信或多點(diǎn)(傳感節(jié)點(diǎn)10)對(duì)一點(diǎn)(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12)的通信。在另一實(shí)施例中，所述組網(wǎng)方式為樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如圖2b所示，在圖2b中，在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12和傳感節(jié)點(diǎn)10之間還引入了具有路由功能的中繼設(shè)備，這些中繼設(shè)備可以是由傳感節(jié)點(diǎn)12來(lái)完成)。在再一實(shí)施例中，所述組網(wǎng)方式為網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(如圖2c所示，在圖2c中，在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12和傳感節(jié)點(diǎn)10之間還引入了具有路由功能的中繼設(shè)備，這些中繼設(shè)備可以是由傳感節(jié)點(diǎn)12來(lái)完成)，具備路由路徑自動(dòng)優(yōu)化功能。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并不以上述為限，在其他實(shí)施例中，也可以采用復(fù)合型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合的復(fù)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。
[0028]在本實(shí)施方式中，各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10需要將監(jiān)控點(diǎn)采集到數(shù)據(jù)或者與自身相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)上傳至相連的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12，即，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12會(huì)匯總由傳感節(jié)點(diǎn)10上傳的數(shù)據(jù)。更進(jìn)一步地，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)還包括對(duì)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后再上傳至服務(wù)平臺(tái)14。在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12匯總由傳感節(jié)點(diǎn)10上傳的數(shù)據(jù)并對(duì)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換以供上傳，包括:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12以主動(dòng)掃描方式獲取相連的傳感節(jié)點(diǎn)10的數(shù)據(jù)，將獲取的所述數(shù)據(jù)加入網(wǎng)關(guān)消息隊(duì)列，從所述網(wǎng)關(guān)消息隊(duì)列中讀出所述數(shù)據(jù)并將其封裝成數(shù)據(jù)包，再將所述數(shù)據(jù)包上傳至服務(wù)平臺(tái)14。在上述處理中，傳感節(jié)點(diǎn)10上傳的數(shù)據(jù)包括傳感節(jié)點(diǎn)10的采集數(shù)據(jù)和與傳感節(jié)點(diǎn)10相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)(例如故障數(shù)據(jù))，所述數(shù)據(jù)包為可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML數(shù)據(jù)包。在一具體實(shí)現(xiàn)中，所述傳感節(jié)點(diǎn)包括溫濕度傳感器、位置傳感器、紅外傳感器、紅外載波接收器、壓力傳感器、超聲波傳感器、煙感傳感器、CO傳感器、CO2傳感器、SO2傳感器、噪聲傳感器、電磁輻射傳感器、可吸入顆粒物傳感器、視頻探頭中的任意組合。優(yōu)選地，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為ARM9嵌入式處理器為核心的操作系統(tǒng)。
[0029]服務(wù)平臺(tái)14是與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12建立通信連接，用于對(duì)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12進(jìn)行監(jiān)控、匯總由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12上傳的數(shù)據(jù)、對(duì)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)及處理、以及通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12向?qū)?yīng)的傳感節(jié)點(diǎn)10發(fā)送監(jiān)控指令。
[0030]在本實(shí)施方式中，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述服務(wù)平臺(tái)是基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)建立通信連接的。如此，本發(fā)明中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12就實(shí)現(xiàn)了 Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)(例如Internet)的無(wú)縫連接，綜合利用了各個(gè)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)。
[0031]服務(wù)平臺(tái)是作為一個(gè)管理中心，用于管理與之相連的各個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12及其下的各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10。所屬監(jiān)控指令具體可包括請(qǐng)求數(shù)據(jù)讀取指令和控制指令。服務(wù)平臺(tái)14主要表現(xiàn)在:當(dāng)服務(wù)平臺(tái)14需要獲取各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10的數(shù)據(jù)時(shí)，即通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12向指定的那一個(gè)或那幾個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10發(fā)出請(qǐng)求數(shù)據(jù)讀取指令，并在后續(xù)匯總通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12上傳所對(duì)應(yīng)那一個(gè)或那幾個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；服務(wù)平臺(tái)14可以直接存儲(chǔ)上傳的數(shù)據(jù)或?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)(例如針對(duì)一段時(shí)間內(nèi)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)獲得相關(guān)的規(guī)律變化)以判定傳感節(jié)點(diǎn)10或者傳感節(jié)點(diǎn)10所對(duì)應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)的被監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)行狀況；當(dāng)服務(wù)平臺(tái)14接收到外部指令或判定傳感節(jié)點(diǎn)10或者傳感節(jié)點(diǎn)10所對(duì)應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)的被監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)行狀況需要變動(dòng)時(shí)，則通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12向傳感節(jié)點(diǎn)10發(fā)出控制指令，調(diào)整傳感節(jié)點(diǎn)10或傳感節(jié)點(diǎn)10所對(duì)應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)的被監(jiān)控對(duì)象的運(yùn)行狀況。
[0032]圖3顯示了本發(fā)明傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法在一個(gè)實(shí)施方式中的流程示意圖。結(jié)合圖1和圖3，所述傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法包括:
[0033]步驟S201，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12采用主動(dòng)掃描方式定期發(fā)出廣播信息，供周邊的傳感節(jié)點(diǎn)10接收后發(fā)送指定反饋信息。在本實(shí)施例中，所述廣播信息是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12每隔一段時(shí)間就定期地發(fā)送出去。所述廣播信息至少包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的地址信息，當(dāng)然，并不以此為限，在其他情況下，所述廣播信息還可以包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12的設(shè)備類(lèi)型、位置信息等。周邊的傳感節(jié)點(diǎn)10在收到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12發(fā)出的廣播信息后，即向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12發(fā)送指定反饋信息，以向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12報(bào)告?zhèn)鞲泄?jié)點(diǎn)的相關(guān)信息。在本實(shí)施例中，所述指定反饋信息可以包括傳感節(jié)點(diǎn)10的地址信息、路由信息、同步信息、以及能量信息等。
[0034]步驟S203，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12監(jiān)聽(tīng)各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10上傳的指定反饋信息并根據(jù)是否能接收到指定反饋信息來(lái)判斷各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10的工作狀況。具體而言，若網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12接收到某一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10的指定反饋信息，則表明相應(yīng)的這一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10處于正常工作狀態(tài)，并進(jìn)至步驟S205 ;若網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12接收不到某一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10的指定反饋信息，則表明相應(yīng)的這一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10出現(xiàn)了通信故障，則在后續(xù)操作中將出現(xiàn)通信故障的傳感節(jié)點(diǎn)予以刪除并更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息。在本實(shí)施例中，判定傳感節(jié)點(diǎn)10是否出現(xiàn)通信故障可以是根據(jù)連續(xù)多次接收不到指定反饋信息而得出的。所述通信故障是由如下中的任一方式引起的:傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障或通信鏈路中斷。
[0035]步驟S205,網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)接收到的傳感節(jié)點(diǎn)10的指定反饋信息,判定傳感節(jié)點(diǎn)10與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12是否建立有通信連接；若判定傳感節(jié)點(diǎn)10與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12是建立有通信連接的，則結(jié)束所述流程；反之，若判定傳感節(jié)點(diǎn)10是未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12建立有通信連接的，則進(jìn)至步驟S207。
[0036]步驟S207，判定在未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12建立通信連接的傳感節(jié)點(diǎn)10中是否存在有未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)10，若存在，則進(jìn)至步驟S209 ;反之若不存在，則表明傳感節(jié)點(diǎn)10處于正常工作狀態(tài)但與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12脫離了通信連接，接著，進(jìn)至步驟S211。
[0037]步驟S209，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)路由表中的地址信息，為未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)10分配一個(gè)新的地址，完成傳感節(jié)點(diǎn)10的入網(wǎng)綁定操作。在本實(shí)施例中，步驟209具體包括:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12查詢(xún)路由表中的路由鏈路和地址信息，從所述路由表中的地址信息中選定一個(gè)未被使用的地址，并將所述地址及相應(yīng)的路由信息發(fā)送至未入網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)10作為其入網(wǎng)注冊(cè)地址，同時(shí)為未入網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)10分配一個(gè)新的身份ID，實(shí)現(xiàn)握手，完成入網(wǎng)綁定操作；更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息。
[0038]步驟S211，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)周邊的傳感節(jié)點(diǎn)10的指定反饋信息，為處于正常工作狀態(tài)但未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12建立通信連接的傳感節(jié)點(diǎn)10更新路由表信息，分配新的中繼，完成傳感節(jié)點(diǎn)10的重新入網(wǎng)綁定操作。通過(guò)步驟S211即可將脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)重新入網(wǎng)。
[0039]具體地，步驟S211更可進(jìn)一步細(xì)化為以下各個(gè)步驟:a、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)10的指定反饋信息(具體指路由信息)，刪除所述傳感節(jié)點(diǎn)10原先的路由表；b、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)周邊的傳感節(jié)點(diǎn)10的指定反饋信息(具體指路由信息和能量信息)，為脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)10建立一條或多條可行的路由；c、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)各個(gè)路由的位置關(guān)系和能量裳減情況，從可行的路由中選定一條最佳路由；d、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12根據(jù)選定的最佳路由，在必要時(shí)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)之間指定一個(gè)或多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)10作為中繼，將路由信息發(fā)送至作為中繼的傳感節(jié)點(diǎn)10和脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)10，建立新的路由表，同時(shí)更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)12中的路由表信息。
[0040]綜上所述，本發(fā)明提供的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法主要是利用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以主動(dòng)掃描方式獲取周邊的各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，根據(jù)接收到傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，獲悉各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)狀況，采取相應(yīng)的更新措施。這些更新至少包括:在發(fā)現(xiàn)有未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，為未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的地址和新的身份ID，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)綁定操作；在發(fā)現(xiàn)有脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)時(shí)，為處于脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)建立分配新的中繼，建立新的路由表，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的重新入網(wǎng)綁定操作。相較于采用人工方式的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無(wú)需對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理，整個(gè)更新過(guò)程簡(jiǎn)單便捷，不僅大大降低了維護(hù)成本，更是確保了各個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行。
[0041]雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，所述無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)包括:傳感節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器，其特征在于，所述傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法包括: (I)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)采用主動(dòng)掃描方式定期發(fā)出廣播信息，供周邊的傳感節(jié)點(diǎn)接收后發(fā)送指定反饋信息； (2)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽(tīng)傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息；若網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收到傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，則表明相應(yīng)的傳感節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)，并進(jìn)至步驟(3);若網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收不到傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，則表明傳感節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)通信故障，則將出現(xiàn)通信故障的傳感節(jié)點(diǎn)予以刪除并更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息； (3)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，判定傳感節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是否建立有通信連接；若判定傳感節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立有通信連接，則結(jié)束；反之，若判定傳感節(jié)點(diǎn)未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立有通信連接，則進(jìn)至步驟(4 ); (4)、判定在未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立通信連接的傳感節(jié)點(diǎn)中是否存在有未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)，若存在，則進(jìn)至步驟(5);反之若不存在，則表明傳感節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)但與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)脫離了通信連接，進(jìn)至步驟(6)； (5)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由表中的地址信息，為未入網(wǎng)的新的傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的地址和新的身份ID，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)綁定操作； (6)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的周邊的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，為處于正常工作狀態(tài)但未與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立通信連接的傳感節(jié)點(diǎn)更新路由表信息，分配新的中繼，完成所述傳感節(jié)點(diǎn)的重新入網(wǎng)綁定操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述廣播信息包括所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的地址信息，所述指定反饋信息包括傳感節(jié)點(diǎn)的地址信息、路由信息、同步信息、以及能量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述通信故障是由如下中的任一方式引起的:傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障或通信鏈路中斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，在步驟(5)中，包括:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)查詢(xún)路由表中的路由鏈路和地址信息，從所述路由表中的地址信息中選定一個(gè)未被使用的地址，并將所述地址及相應(yīng)的路由信息發(fā)送至未入網(wǎng)的所述傳感節(jié)點(diǎn)作為其入網(wǎng)注冊(cè)地址，同時(shí)為未入網(wǎng)的所述傳感節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)新的身份ID，實(shí)現(xiàn)握手，完成入網(wǎng)綁定操作；更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述步驟(6)包括: 6-1、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，刪除所述傳感節(jié)點(diǎn)原先的路由表; 6-2、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)周邊的傳感節(jié)點(diǎn)的指定反饋信息，為脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)建立一條或多條可行的路由； 6-3、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由的位置關(guān)系和能量衰減情況，從可行的路由中選定一條最佳路由； 6-4、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)最佳路由，在必要時(shí)在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)之間指定一個(gè)或多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)作為中繼，將路由信息發(fā)送至作為中繼的傳感節(jié)點(diǎn)和脫網(wǎng)的傳感節(jié)點(diǎn)，建立新的路由表，同時(shí)更新網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中的路由表信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述傳感節(jié)點(diǎn)包括溫濕度傳感器、位置傳感器、紅外傳感器、紅外載波接收器、壓力傳感器、超聲波傳感器、煙感傳感器、CO傳感器、CO2傳感器、SO2傳感器、噪聲傳感器、電磁輻射傳感器、可吸入顆粒物傳感器、視頻探頭中的任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述傳感節(jié)點(diǎn)是通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立通信連接的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與所述傳感節(jié)點(diǎn)之間的組網(wǎng)方式包括星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的一種或者它們的復(fù)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點(diǎn)的更新方法，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是以ARM9嵌入式處理器為`核心的操作系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H04W24/04GK103686799SQ201210327081
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月6日
【發(fā)明者】王凱, 張朝福, 文耀鋒 申請(qǐng)人:蘇州聯(lián)科盛世科技有限公司