基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，包括步驟：步驟A.周期性地喚醒接收節(jié)點(diǎn)，打開無(wú)線通信模塊，對(duì)信道進(jìn)行采樣評(píng)估，獲得設(shè)定時(shí)間長(zhǎng)度的RSSI序列；步驟B.對(duì)采樣后的RSSI序列進(jìn)行分割切片，提取出RSSI序列中有用的RSSI段；步驟C.對(duì)提取出的RSSI段進(jìn)行特征的提取，提取出RSSI段的突出特征；步驟D.使用RSSI段的突出特征來(lái)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)類型的識(shí)別；判斷出是否存在ZigBee信號(hào)；步驟E.若存在ZigBee信號(hào)，則保持無(wú)線通信模塊打開進(jìn)行通信；否則，關(guān)閉無(wú)線通信模塊進(jìn)入睡眠模式。本發(fā)明可以有效避免假醒問題，降低基于Zigbee傳輸?shù)臒o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)工作功耗。
【專利說(shuō)明】基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其是一種基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸?shù)淖越M織網(wǎng)絡(luò)，是無(wú)線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要研究方向，是現(xiàn)代信息技術(shù)一個(gè)新的發(fā)展領(lǐng)域。它集成了傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)，可以應(yīng)用到軍事、環(huán)境等領(lǐng)域。它把信息世界和物理世界聯(lián)系在一起，將改變?nèi)伺c自然的交互方式。正因?yàn)槿绱耍瑹o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。它的典型特征是近距離、低功耗、低成本、低傳輸速率，主要適用于自動(dòng)控制以及遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，目的是為了滿足小型廉價(jià)設(shè)備的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)和控制。
[0003]為了達(dá)到長(zhǎng)期運(yùn)行的目的，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常運(yùn)行在低功耗的周期性工作(duty cycling)模式下。所謂周期性工作即節(jié)點(diǎn)周期性的醒來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，而在其他時(shí)間關(guān)閉無(wú)線通信模塊，從而節(jié)省大量能量。低功耗監(jiān)聽(Low Power Listening, LPL)和低功耗探測(cè)(Low Power Probing，LPP)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)常用的兩種低功耗周期性工作技術(shù)。LPL和LPP的工作方式分別如圖1 (a)和圖1 (b)所示。
[0004]在LPL中，每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)周期性的醒過(guò)來(lái)打開無(wú)線通信模塊去測(cè)量信道的能量，如果能量高于一個(gè)閾值，則接收節(jié)點(diǎn)認(rèn)為存在數(shù)據(jù)傳輸，故保持無(wú)線通信模塊打開來(lái)收取可能的數(shù)據(jù)包；否則，節(jié)點(diǎn)關(guān)閉無(wú)線通信模塊。這個(gè)過(guò)程就是所謂的空閑信道評(píng)估(Clear Channel Assessment, CCA)。使用LPL的發(fā)送節(jié)點(diǎn)重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)包當(dāng)做傳輸前導(dǎo)(preambles)直到接收節(jié)點(diǎn)返回一個(gè)ACK表示數(shù)據(jù)包已被收到。
[0005]在LPP中，節(jié)點(diǎn)使用的是接收節(jié)點(diǎn)觸發(fā)機(jī)制，每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)都會(huì)周期性醒來(lái)發(fā)送一個(gè)探測(cè)包probe告訴周圍節(jié)點(diǎn)自己的醒來(lái)事件，收到接收節(jié)點(diǎn)的probe,發(fā)送節(jié)點(diǎn)會(huì)馬上發(fā)出數(shù)據(jù)包。在LPP中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)不會(huì)主動(dòng)重復(fù)發(fā)送傳輸前導(dǎo)，反而是靜默等待接收節(jié)點(diǎn)的probe,只有在收到probe時(shí)候才進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0006]在無(wú)干擾的環(huán)境下，這兩種方法可以節(jié)省很大程度上減少能量消耗。但是，當(dāng)有其他無(wú)線技術(shù)運(yùn)行在同樣的頻率上時(shí)，他們的性能會(huì)急劇下降。
[0007]而隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)大范圍的應(yīng)用到室內(nèi)系統(tǒng)中，比如空調(diào)控制系統(tǒng)，智能家居等應(yīng)用系統(tǒng)。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是遵守IEEE802.15.4協(xié)議規(guī)范，它必須運(yùn)行在2.4GHz的頻段上。2.4GHz是工作在ISM頻段(Industrial ScientificMedical)的一個(gè)頻段。ISM頻段是工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)用頻段。一般來(lái)說(shuō)世界各國(guó)均保留了一些無(wú)線頻段，以用于工業(yè)，科學(xué)研究，和微波醫(yī)療方面的應(yīng)用。應(yīng)用這些頻段無(wú)需許可證，只需要遵守一定的發(fā)射功率(一般低于1W)，并且不要對(duì)其它頻段造成干擾即可。ISM頻段在各國(guó)的規(guī)定并不統(tǒng)一。而2.4GHz為各國(guó)共同的ISM頻段。
[0008]由于2.4GHz是一個(gè)免費(fèi)的頻段，所以很多設(shè)備應(yīng)用于在這個(gè)頻段。在室內(nèi)環(huán)境中，常見的運(yùn)行在2.4GHz的無(wú)線技術(shù)包括:(1)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)WiFi，遵循IEEE802.11協(xié)議規(guī)范；(2)藍(lán)牙技術(shù)Bluetooth，遵循IEEE802.15.1協(xié)議規(guī)范；(3) ZigBee,遵循IEEE802.15.4協(xié)議規(guī)范；(4)微波爐，微波不是一種通信信號(hào)，但是微波爐產(chǎn)生的微波信號(hào)的頻率卻于2.4GHz頻段產(chǎn)生了重疊，導(dǎo)致了干擾。
[0009]這些干擾會(huì)導(dǎo)致低功耗周期性工作產(chǎn)生許多能量浪費(fèi)。比如以Zigbee數(shù)據(jù)傳輸為例，在LPL中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)使用CCA來(lái)判斷自己是否該保持無(wú)線通信模塊的打開。如果存在干擾源，發(fā)出的信號(hào)能量大于閾值時(shí)，即使沒有ZigBee的數(shù)據(jù)在傳輸，CCA也會(huì)認(rèn)為信道是繁忙的，從而打開節(jié)點(diǎn)的無(wú)線通信模塊，造成無(wú)謂的能量浪費(fèi)。這就是所謂的假醒問題，即，節(jié)點(diǎn)認(rèn)為信道存在數(shù)據(jù)傳輸而實(shí)際信道上沒有ZigBee的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于LPP，同樣存在著類似的問題。如果LPP機(jī)制的探測(cè)包probe丟失,發(fā)送節(jié)點(diǎn)等不到probe會(huì)導(dǎo)致其一直打開自己的無(wú)線通信模塊，監(jiān)聽信道，等待可能得probe消息。這會(huì)造成發(fā)送節(jié)點(diǎn)無(wú)線通信模塊打開過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間，導(dǎo)致能量的浪費(fèi)。
[0010]因此在存在干擾的情況下，檢測(cè)信道能量和解碼探測(cè)包都極易受到干擾，尤其是非ZigBee的其他無(wú)線技術(shù)的干擾的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，利用ZigBee信號(hào)對(duì)于干擾更加有抵抗性的更加有特點(diǎn)的特征來(lái)檢測(cè)可能的數(shù)據(jù)傳輸，從而在真正有數(shù)據(jù)包傳輸?shù)臅r(shí)候，喚醒節(jié)點(diǎn)，根本上消除假醒問題，從而達(dá)到降低基于Zigbee傳輸?shù)臒o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)工作功耗的目的；本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0012]一種基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，包括下述步驟:
[0013]步驟A.周期性地喚醒接收節(jié)點(diǎn)，打開無(wú)線通信模塊，對(duì)信道進(jìn)行采樣評(píng)估，獲得設(shè)定時(shí)間長(zhǎng)度的RSSI序列；RSSI是指接收信號(hào)能量(Received Signal StrengthIndicator)；`
[0014]步驟B.對(duì)采樣后的RSSI序列進(jìn)行分割切片，提取出RSSI序列中有用的RSSI段；
[0015]步驟C.對(duì)提取出的RSSI段進(jìn)行特征的提取，提取出RSSI段的突出特征；
[0016]步驟D.使用RSSI段的突出特征來(lái)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)類型的識(shí)別；判斷出是否存在ZigBee 信號(hào)；
[0017]步驟E.若存在ZigBee信號(hào)，則保持無(wú)線通信模塊打開進(jìn)行通信；否則，關(guān)閉無(wú)線通信模塊進(jìn)入睡眠模式，節(jié)省能量。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟A中，采樣的頻率是31.25KHz，采樣窗口的大小是90個(gè)采樣點(diǎn)，花費(fèi)時(shí)間2.9ms ；
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟B中，有用的RSSI段通過(guò)各段的開始點(diǎn)S和結(jié)束點(diǎn)E來(lái)分割提取，具體為:
[0020]定義采樣到的RSSI序列為:X= Ix1, x2，……，xw}，這里W是采樣窗口大??；在這個(gè)RSSI序列里面各個(gè)RSSI段的開始點(diǎn)S和結(jié)束點(diǎn)E用下面的公式表示:
[0021]S= {s X^1-Noise | <thd, Xs-Noise ^ thd}
[0022]E= {e I I Xe-Noise I ^ thd, | xe+1-Noise | <thd}[0023]Noise是環(huán)境噪聲值，thd是段閾值；
[0024]將S和E進(jìn)行升序排列然后放入兩個(gè)數(shù)組Is和Ie中，其中I Is I = I Ie | =K,這里K是提取出來(lái)的有用的RSSI段的總數(shù)。
[0025]進(jìn)一步地，所述步驟C中，提取的RSSI段的突出特征包括:傳輸時(shí)間、最小包間隔時(shí)間MP1、峰值/均值能量比PAPR、低于噪聲信號(hào)UNF。
[0026]進(jìn)一步地，所述步驟D中，識(shí)別無(wú)線信號(hào)類型的方法具體包括:
[0027]步驟D-1:首先判斷PAPR，若PAPR小于等于ZigBee信號(hào)的表征值(即1.3)，則轉(zhuǎn)向步驟D-2 ;否則轉(zhuǎn)向步驟D-3 ；
[0028]步驟D-2:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間大于等于Zigbee包的最小傳輸時(shí)間(608 μ s)，則轉(zhuǎn)往步驟D-4 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)；
[0029]步驟D-3:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間大于等于Zigbee包的最小傳輸時(shí)間，則轉(zhuǎn)往步驟D-5 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)；
[0030]步驟D-4:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間小于等于Zigbee包的最大傳輸時(shí)間(4256 μ S)，則判斷是ZigBee信號(hào)；否則判斷不是ZigBee信號(hào)；
[0031]步驟D-5:判斷RSSI段的低于噪聲信號(hào)UNF指示變量，若指示變量是FALSE，則轉(zhuǎn)往步驟D-6 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)；
[0032]步驟D-6:判斷數(shù)據(jù)包傳輸?shù)拈g隔時(shí)間，若間隔時(shí)間與ZigBee的標(biāo)準(zhǔn)MPI相差小于一設(shè)定閾值，則轉(zhuǎn)往步驟D-7 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)；
[0033]步驟D-7:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間小于等于Zigbee包的最大傳輸時(shí)間，則判斷是ZigBee信號(hào)；否則判斷不是ZigBee信號(hào)。
[0034]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本質(zhì)上來(lái)講，本發(fā)明從根本上改變了現(xiàn)有的基于CCA和探測(cè)包的低功耗周期性工作模式。本發(fā)明可以從根本上消除假醒問題，減少節(jié)點(diǎn)無(wú)線通信模塊的打開時(shí)間，達(dá)到節(jié)省能量、降低功耗的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為現(xiàn)有技術(shù)LPL和LPP工作模式示意圖。
[0036]圖2為本發(fā)明的執(zhí)行步驟概覽圖。
[0037]圖3為ZigBee信號(hào)的RSSI序列。
[0038]圖4為WiFi信號(hào)的RSSI序列。
[0039]圖5為藍(lán)牙信號(hào)的RSSI序列。
[0040]圖6為微波爐信號(hào)的RSSI序列。
[0041]圖7為判斷是否存在ZigBee信號(hào)的決策樹示意圖。
[0042]圖8為本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0044]本發(fā)明所提出的基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，接收節(jié)點(diǎn)運(yùn)行在一種低功耗模式---ZiSense模式下，采用周期性時(shí)鐘來(lái)周期性地喚醒接收節(jié)點(diǎn)。如圖8所示，該方法具體包括下述步驟:[0045]步驟A.周期性地喚醒接收節(jié)點(diǎn)，打開無(wú)線通信模塊，對(duì)信道進(jìn)行采樣評(píng)估，獲得設(shè)定時(shí)間長(zhǎng)度的RSSI序列；RSSI是指接收信號(hào)能量(Received Signal StrengthIndicator)；
[0046]步驟B.對(duì)采樣后的RSSI序列進(jìn)行分割切片，提取出RSSI序列中有用的RSSI段；
[0047]步驟C.對(duì)提取出的RSSI段進(jìn)行特征的提取，提取出RSSI段的突出特征；
[0048]步驟D.使用RSSI段的突出特征來(lái)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)類型的識(shí)別；判斷出是否存在ZigBee 信號(hào)；
[0049]步驟E.若存在ZigBee信號(hào)，則保持無(wú)線通信模塊打開進(jìn)行通信；否則，關(guān)閉無(wú)線通信模塊進(jìn)入睡眠模式，節(jié)省能量。
[0050]本發(fā)明的步驟概覽參見圖2。
[0051]具體地，在步驟A中的RSSI采樣過(guò)程需要快速執(zhí)行，這樣才能保證時(shí)間效率，從而減少無(wú)線通信模塊的打開時(shí)間。本發(fā)明使用了 TinyOS提供的無(wú)線通信模塊驅(qū)動(dòng)程序，提高了總線的時(shí)鐘頻率，從而將RSSI的采樣頻率提高到了 31.25KHz,即，32 μ s/采樣點(diǎn)。本發(fā)明的采樣窗口大小是90個(gè)采樣點(diǎn)，需要花費(fèi)2.9毫秒。
[0052]具體地，在步驟B中，從采樣的RSSI序列中提取RSSI段的方法如下，分段的目標(biāo)是從90個(gè)采樣點(diǎn)組成的RSSI序列提取出RSSI段，每個(gè)段對(duì)應(yīng)于一個(gè)包的傳輸。直觀上講，一個(gè)包的傳輸可以被一連串的高RSSI采樣序列來(lái)識(shí)別出來(lái)。比如對(duì)于微波爐，一個(gè)RSSI段起始于偏離環(huán)境噪聲。本發(fā)明使用的分段方法是:當(dāng)RSSI采樣點(diǎn)的值偏離環(huán)境噪聲值超過(guò)一定閾值時(shí)，本發(fā)明認(rèn)為這是一個(gè)有效的RSSI段的開始。相類似的，一個(gè)段的結(jié)束可以認(rèn)為是RSSI采樣值和環(huán)境噪聲值的差值小于了這個(gè)閾值。
[0053]定義采樣到的RSSI序列為:X= {x1, x2，……，xw}，這里W是采樣窗口大小90 ;在這個(gè)RSSI序列里面各個(gè)RSSI段的開始點(diǎn)S和結(jié)束點(diǎn)E用下面的公式表示:
[0054]S= {s ||Xs-2-Noise | <thd, |Xs-Noise ≥ thd}
[0055]E= {e| |Xe-Noise |≥ thd, | xe+1-Noise | <thd}
[0056]Noise是環(huán)境噪聲值，thd是段閾值；
[0057]將S和E進(jìn)行升序排列然后放入兩個(gè)數(shù)組Is和Ie中。為了消除開始和結(jié)束點(diǎn)在采樣窗口外的問題，我們?nèi)藶榈脑诓蓸有蛄械拈_始和結(jié)束分別加上了一個(gè)環(huán)境噪聲值。因此這里可以保證| Is | = |Ie | =K,這里K是提取出來(lái)的段的總數(shù)。
[0058]t:匕如，如圖3的ZigBee采樣序列所示,通過(guò)上述方法得到:S={2.2ms} ,E= {4.2ms},則RSSI序列在時(shí)間范圍[2.2ms, 4.2ms]內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)段(如圖中高于噪聲的米樣點(diǎn)組成)，再比如圖4的WiFi采樣序列，通過(guò)上述方法得到:S={2.8ms, 3.3ms, 3.6ms, 4.2ms},E= {3.0ms, 3.5ms, 4.0ms, 4.5ms}。則我們可以得到 4 個(gè)段:[2.8ms, 3.0ms]，[3.3ms, 3.5ms]， [3.6ms, 4.0ms]，[4.2ms, 4.5ms]。
[0059]具體地，步驟C中，提取RSSI段的突出特征如下所述。不同的信號(hào)源的RSSI序列如圖3~圖6所示。圖3是ZigBee傳輸時(shí)采集的RSSI序列；圖4是WiFi信號(hào)產(chǎn)生的RSSI序列；圖5展示了藍(lán)牙信號(hào)的RSSI序列；圖6展示了微波爐產(chǎn)生的電磁波的RSSI序列。
[0060]根據(jù)上面的RSSI采樣序列特點(diǎn)，本發(fā)明決定提取RSSI段的四個(gè)突出特征，包括:包傳輸時(shí)間、最小包間隔時(shí)間MP1、峰值/均值能量比PAPR、低于噪聲信號(hào)UNF。
[0061]1).傳輸時(shí)間(On-air Time)。[0062]不同的技術(shù)的不同的有效傳輸時(shí)間范圍是由各自協(xié)議規(guī)范規(guī)定的傳輸速率和有效包的大小決定的。根據(jù)其底層的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，我們可以得知=ZigBee包的傳輸時(shí)間為[608 μ S，4256 μ s] ；WiFi包的傳輸時(shí)間根據(jù)802.1ln的規(guī)范是[194 μ S，542 μ s];藍(lán)牙包的傳輸時(shí)間是366 μ s ;微波爐的傳輸時(shí)間是由微波爐的工作模式?jīng)Q定的，[2ms, 10ms]。
[0063]第k個(gè)RSSI段的傳輸時(shí)間的計(jì)算公式如下:
[0064]Ton(k) = (Is(k)-1E(k)).Ts
[0065]Ts是采樣周期。
[0066]2).最小包間隔時(shí)間 MPI (Minimum Packet Interval, MPI)。
[0067]MPI定義為兩個(gè)連續(xù)的傳輸信號(hào)之間的最小間隔時(shí)間。ZigBee的MPI是由傳輸層的協(xié)議定義規(guī)范的，一般取決于ACK的往返時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)在的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，ZigBee的MPI是
2.Sms0 WiFi的包間隔時(shí)間是由802.11協(xié)議規(guī)范的，兩個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)包發(fā)送之間至少間隔DIFS時(shí)間(DCF Inter-Frame Space)。即WiFI的MPI是28 μ S。由于藍(lán)牙使用的是偽隨機(jī)跳頻，在同一個(gè)頻率上的兩個(gè)連續(xù)的包的時(shí)間間隔是沒有定值的，即藍(lán)牙的MPI不存在。而微波爐的MPI就是微波爐周期性工作的關(guān)閉階段的時(shí)間。即，微波爐的MPI是IOms (在電源的頻率是50Hz的情況下)。
[0068]MPI的計(jì)算公式如下:
[0069]Tmpi = min{0' -j)| I Xi — Xj l< ths,l<j<i< K}
【權(quán)利要求】
1.一種基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，其特征在于，包括下述步驟: 步驟A.周期性地喚醒接收節(jié)點(diǎn)，打開無(wú)線通信模塊，對(duì)信道進(jìn)行采樣評(píng)估，獲得設(shè)定時(shí)間長(zhǎng)度的RSSI序列； 步驟B.對(duì)采樣后的RSSI序列進(jìn)行分割切片，提取出RSSI序列中有用的RSSI段； 步驟C.對(duì)提取出的RSSI段進(jìn)行特征的提取，提取出RSSI段的突出特征； 步驟D.使用RSSI段的突出特征來(lái)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)類型的識(shí)別；判斷出是否存在ZigBee信號(hào); 步驟E.若存在ZigBee信號(hào)，則保持無(wú)線通信模塊打開進(jìn)行通信；否則，關(guān)閉無(wú)線通信模塊進(jìn)入睡眠模式。
2.如權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，其特征在于: 所述步驟A中，采樣的頻率是31.25KHz，采樣窗口的大小是90個(gè)采樣點(diǎn)，花費(fèi)時(shí)間2.9ms ο
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，其特征在于: 所述步驟B中，有用的RSSI段通過(guò)各段的開始點(diǎn)S和結(jié)束點(diǎn)E來(lái)分割提取，具體為:定義采樣到的RSSI序列為:X={Xl，X2，……，xw}，這里W是采樣窗口大?。辉谶@個(gè)RSSI序列里面各個(gè)RSSI段的開始點(diǎn)S和結(jié)束點(diǎn)E用下面的公式表示:
S= {s X^1-Noise | <thd, Xs-Noise ^ thd}
E= {e I Xe-Noise I ^ thd, | xe+1_Noise | <thd} Noise是環(huán)境噪聲值，thd是段閾值； 將S和E進(jìn)行升序排列然后放入兩個(gè)數(shù)組Is和Ie中，其中I Is I = I Ie I =K,這里K是提取出來(lái)的有用的RSSI段的總數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，其特征在于: 所述步驟C中，提取的RSSI段的突出特征包括:傳輸時(shí)間、最小包間隔時(shí)間MP1、峰值/均值能量比PAPR、低于噪聲信號(hào)UNF。
5.如權(quán)利要求4所述的基于無(wú)線信號(hào)類型識(shí)別的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗工作方法，其特征在于: 所述步驟D中，識(shí)別無(wú)線信號(hào)類型的方法具體包括: 步驟D-1:首先判斷PAPR，若PAPR小于等于ZigBee信號(hào)的表征值，則轉(zhuǎn)向步驟D-2 ;否則轉(zhuǎn)向步驟D-3 ； 步驟D-2:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間大于等于Zigbee包的最小傳輸時(shí)間，貝U轉(zhuǎn)往步驟D-4 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)； 步驟D-3:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間大于等于Zigbee包的最小傳輸時(shí)間，貝U轉(zhuǎn)往步驟D-5 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)； 步驟D-4:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間小于等于Zigbee包的最大傳輸時(shí)間，則判斷是ZigBee信號(hào)；否則判斷不是ZigBee信號(hào)；步驟D-5:判斷RSSI段的低于噪聲信號(hào)UNF指示變量，若指示變量是FALSE，則轉(zhuǎn)往步驟D-6 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)； 步驟D-6:判斷數(shù)據(jù)包傳輸?shù)拈g隔時(shí)間，若間隔時(shí)間與ZigBee的標(biāo)準(zhǔn)MPI相差小于一設(shè)定閾值，則轉(zhuǎn)往步驟D-7 ;否則判斷不是ZigBee信號(hào)； 步驟D-7:判斷數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間,若傳輸時(shí)間小于等于Zigbee包的最大傳輸時(shí)間，則判斷是ZigBee信號(hào) ；否則判斷不是ZigBee信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK103596256SQ201310597904
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】鄭霄龍, 朱彤, 王繼良 申請(qǐng)人:無(wú)錫清華信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中心