本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,尤其涉及一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)中使用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ǔJ菬o(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)。其中,無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)是由幾十到幾百個(gè)節(jié)點(diǎn)組成,采用無(wú)線通信方式,且動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的多跳的移動(dòng)性對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。由于無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中采用的是動(dòng)態(tài)路由,這樣在該網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可以隨意移動(dòng),并能以任意方式相互通信,然而當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)中有新節(jié)點(diǎn)加入或者節(jié)點(diǎn)退出或者已經(jīng)加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)依據(jù)LQI鏈路質(zhì)量頻繁調(diào)整通信路徑時(shí),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)需要重新組織,從而會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和造成節(jié)點(diǎn)有限能量的大量損耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法和系統(tǒng),可以提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量損耗。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法,包括:
終端節(jié)點(diǎn)獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù);
所述終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的身份標(biāo)識(shí)號(hào)ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù);
所述路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)定向傳輸系統(tǒng),包括:終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和基站,其中:
所述終端節(jié)點(diǎn),用于獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù),以及根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù);
所述路由節(jié)點(diǎn),用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由 節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
上述技術(shù)方案中,終端節(jié)點(diǎn)獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù);所述終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的身份標(biāo)識(shí)號(hào)ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù);所述路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。由于終端節(jié)點(diǎn)都是向某個(gè)固定的目的ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送采集數(shù)據(jù),這樣當(dāng)有新的終端節(jié)點(diǎn)加入時(shí),不會(huì)影響到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中其他已形成并正常運(yùn)行的簇組結(jié)構(gòu),以及當(dāng)某個(gè)簇組的個(gè)別節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)時(shí),也不會(huì)影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的簇組及其節(jié)點(diǎn),從而本發(fā)明實(shí)施例由于減少了網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)的過(guò)程,節(jié)點(diǎn)不需要頻繁調(diào)整通信路徑,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳挥梅磸?fù)重建,從而提高了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和通信質(zhì)量以及顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量損耗。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)定向傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法的流程示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種ID組別示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)定向傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1,圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)定向傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖,如圖1所示,該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中包括基站11、多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)12以及多個(gè)終端節(jié) 點(diǎn)13,以及還可以包括監(jiān)控平臺(tái)14。其中,終端節(jié)點(diǎn)13可以是無(wú)線傳感器,另外,終端節(jié)點(diǎn)13處于網(wǎng)絡(luò)層最外圍,因此終端節(jié)點(diǎn)13可以理解為葉子節(jié)點(diǎn),終端節(jié)點(diǎn)13可以用于對(duì)土木結(jié)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)結(jié)構(gòu)健康狀況參數(shù)信息的采集,例如:采集土木結(jié)構(gòu)的加速度、應(yīng)變、壓力和溫度等數(shù)據(jù)。終端節(jié)點(diǎn)13可以將采集到的采集數(shù)據(jù)上傳給該終端節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路由節(jié)點(diǎn)12,或者上傳對(duì)該終端節(jié)點(diǎn)13直接連接的上級(jí)的路由節(jié)點(diǎn)。在本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中一定數(shù)量的終端節(jié)點(diǎn)13連接到一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)12形成一個(gè)簇,若干個(gè)簇再通過(guò)簇頭相互連接形成樹(shù),即上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以理解為樹(shù)簇型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中基站11為一層,路由節(jié)點(diǎn)12為一層,終端節(jié)點(diǎn)13為一層,相鄰的層之間的節(jié)點(diǎn)即可形成定向父子結(jié)構(gòu)關(guān)系,并可以進(jìn)行相互間的無(wú)線通信。
另外,上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中基站11可以將接收到的采集數(shù)據(jù)上傳給監(jiān)控平臺(tái)14,由監(jiān)控平臺(tái)14對(duì)這些采集數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。
請(qǐng)參閱圖2,圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法的流程示意圖,如圖2所示,包括以下步驟:
201、終端節(jié)點(diǎn)獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù)。
其中,上述采集數(shù)據(jù)可以對(duì)土木結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康測(cè)量而采集到的數(shù)據(jù),例如:采集土木結(jié)構(gòu)的加速度、應(yīng)變、壓力和溫度等數(shù)據(jù)。當(dāng)然,本實(shí)施例中,上述采集數(shù)據(jù)還可以是終端節(jié)點(diǎn)需要上傳的任意數(shù)據(jù),例如:與路由節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行交互的交互數(shù)據(jù)。
另外,上述采集數(shù)據(jù)可以是終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)傳感器采集的。
另外,上述終端節(jié)點(diǎn)可以是無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn),該無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)可以包括一個(gè)或者多個(gè)用于對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康測(cè)量的傳感器或者芯片,其中,該傳感器可以是微型傳感器。
202、終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例中,可以是在終端節(jié)點(diǎn)加入到上述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),為該終端節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)或者多個(gè)路由節(jié)點(diǎn),即為其分配的路由節(jié)點(diǎn)的本地ID設(shè)置為該終端節(jié)點(diǎn)的目的ID,這樣該終端節(jié)點(diǎn)就只能向該路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)定向傳輸數(shù)據(jù)。
另外,本實(shí)施例中,可以為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配唯一的ID,即為每個(gè) 終端節(jié)點(diǎn),以及每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)和基站都分配唯一的ID。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)該ID進(jìn)行數(shù)據(jù)的定向傳輸。
203、路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
其中,上述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID也可以是路由節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)置,或者在路由節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)行調(diào)整設(shè)置的。
通過(guò)上述步驟就可以實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)定向向路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),路由節(jié)點(diǎn)定向向基站發(fā)送數(shù)據(jù),由于形成了簇組可以實(shí)現(xiàn)在有新的終端節(jié)點(diǎn)加入某個(gè)簇組時(shí),不會(huì)影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的簇組以及其無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的通信,以及當(dāng)有節(jié)點(diǎn)退出時(shí),也不會(huì)影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點(diǎn),從而本發(fā)明實(shí)施例由于減少了網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)的過(guò)程,節(jié)點(diǎn)不需要頻繁調(diào)整通信路徑,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳挥梅磸?fù)重建,從而提高了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和通信質(zhì)量以及顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量損耗。
另外,上述路由節(jié)點(diǎn)還可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn),將基站的控制命令發(fā)送到指定的終端節(jié)點(diǎn)。這樣可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)預(yù)先設(shè)定的定向傳輸方式將基站控制命令定向傳輸給終端節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)施例中,終端節(jié)點(diǎn)獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù);所述終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的身份標(biāo)識(shí)號(hào)ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù);所述路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。由于終端節(jié)點(diǎn)都是向某個(gè)固定的目的ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送采集數(shù)據(jù),這樣當(dāng)有新的終端節(jié)點(diǎn)加入時(shí),不會(huì)影響到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中其他已形成并正常運(yùn)行的簇組結(jié)構(gòu),以及當(dāng)某個(gè)簇組的個(gè)別節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)時(shí),也不會(huì)影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的簇組及其節(jié)點(diǎn),從而本發(fā)明實(shí)施例由于減少了網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)的過(guò)程,節(jié)點(diǎn)不需要頻繁調(diào)整通信路徑,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳挥梅磸?fù)重建,從而提高了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和通信質(zhì)量以及顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量損耗。
請(qǐng)參閱圖3,圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種數(shù)據(jù)定向傳輸方法的流程示意圖,如圖3所示,包括以下步驟:
301、終端節(jié)點(diǎn)對(duì)采集對(duì)象進(jìn)行采集,以獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù)。
步驟301可以對(duì)土木結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康測(cè)量而采集到的數(shù)據(jù),例如:采集土木 結(jié)構(gòu)的加速度、應(yīng)變、壓力和溫度等數(shù)據(jù)。
302、終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的身份標(biāo)識(shí)號(hào)ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
303、路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例中,終端節(jié)點(diǎn)的本地ID和目的ID,以及路由節(jié)點(diǎn)的本地ID和目的ID,以及基站的本地ID和目的ID可以如圖4所示。其中,在圖4中終端節(jié)點(diǎn)的目的ID與路由節(jié)點(diǎn)的本地ID為一組,另外,路由節(jié)點(diǎn)的本地ID可以等效為路由節(jié)點(diǎn)的源ID。另外,本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)采用的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)都可以是前期按照設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)方案布設(shè)的,傳感器節(jié)點(diǎn)不需要移動(dòng),所以這兩個(gè)地址是等效的。當(dāng)然,若在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況下可以是不等效的。路由節(jié)點(diǎn)的目的ID與基站的本地ID為一組,另外,基站的本地ID可以等效為基站的源ID。通過(guò)圖4所示的組別關(guān)系,這樣終端節(jié)點(diǎn)就只能向與其同組別ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),路由節(jié)點(diǎn)只能向與其同組別ID的基站發(fā)送數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)定向發(fā)送數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例中,上述終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)的步驟,可以包括:
所述終端節(jié)點(diǎn)向所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶有所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID和采集數(shù)據(jù)的上傳消息;
所述多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)中每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)從所述上傳消息中獲取所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID,并判斷所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID是否為本地ID;
判斷所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID為本地ID的路由節(jié)點(diǎn)從所述上傳消息中獲取所述采集數(shù)據(jù);
判斷所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID不為本地ID的路由節(jié)點(diǎn)禁止從所述上傳消息中獲取所述采集數(shù)據(jù)。
該實(shí)施方式可以是終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)后第一次上傳采集數(shù)據(jù)時(shí),由于終端節(jié)點(diǎn)只獲取到目的ID,但不知道該目的ID具體表示哪個(gè)路由節(jié)點(diǎn),從而在上傳采集數(shù)據(jù)時(shí),終端節(jié)點(diǎn)可以是向無(wú)線路由節(jié)點(diǎn)的多個(gè)或者所有路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶有所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID和采集數(shù)據(jù)的上傳消息。每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)接收到該上傳消息時(shí),就可以獲取該上傳消息所攜帶的目的ID,并判斷是否為路由節(jié) 點(diǎn)的本地ID,若是,則確定該上傳消息是發(fā)給自己的,并獲取該上傳消息中所攜帶的采集數(shù)據(jù)。而那些判斷目的ID不是本地ID的路由節(jié)點(diǎn),就可以忽略該上傳消息,即禁止從所述上傳消息中獲取所述采集數(shù)據(jù)。
另外,判斷所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID為本地ID的路由節(jié)點(diǎn)從所述上傳消息中獲取所述采集數(shù)據(jù)后,還可以向上述終端節(jié)點(diǎn)返回確認(rèn)回告(Acknowledgement,ACK)消息。當(dāng)上述終端節(jié)點(diǎn)接收到該ACK消息后就知道目的ID對(duì)應(yīng)哪個(gè)路由節(jié)點(diǎn),即確定了終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)的定向路徑。這樣終端節(jié)點(diǎn)下次上傳采集數(shù)據(jù)時(shí),就可以直接向該路由節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù),從而不需要向其他路由節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)定向數(shù)據(jù)傳輸。
本實(shí)施例中,上述方法還可以包括如下步驟:
304、在所述終端節(jié)點(diǎn)加入所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),設(shè)置所述終端節(jié)點(diǎn)的本地ID和目的ID,其中,所述終端節(jié)點(diǎn)的目的ID為路由節(jié)點(diǎn)的ID。
在終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),可以為該終端節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)本地ID,該ID在整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中是唯一的,以及為該終端節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)目的ID,該目標(biāo)ID為路由節(jié)點(diǎn)的ID,例如:本地ID。這樣可以實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)上傳的采集數(shù)據(jù)只會(huì)發(fā)送到該目的ID的路由節(jié)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)定向數(shù)據(jù)傳輸。
其中,上述終端節(jié)點(diǎn)可以是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中任意終端節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)施例中,還可以包括如下步驟:
305、在所述路由節(jié)點(diǎn)加入所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),設(shè)置所述路由節(jié)點(diǎn)的本地ID和目的ID,其中,所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID為基站的ID。
在路由節(jié)點(diǎn)加入上述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),可以為該路由節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)本地ID,以及為該路由節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)目的ID,該目的ID為基站的ID。這樣可以實(shí)現(xiàn)該路由節(jié)點(diǎn)只會(huì)向目的ID的基站上傳采集數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)定向數(shù)據(jù)傳輸。
其中,上述路由節(jié)點(diǎn)可以是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中任意路由節(jié)點(diǎn)。
本實(shí)施例中,還可以包括如下步驟:
所述路由節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)所述路由節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)集合中任一終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng),其中,所述終端節(jié)點(diǎn)集合內(nèi)任一終端節(jié)點(diǎn)的目的ID為所述路由節(jié)點(diǎn)的本地ID;
所述路由節(jié)點(diǎn)依據(jù)所述上傳時(shí)長(zhǎng)設(shè)置所述終端節(jié)點(diǎn)集合中每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的上傳采集數(shù)據(jù)的上傳時(shí)間和上傳順序,其中,在所述上傳順序中前一個(gè)終端節(jié) 點(diǎn)與后一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的上傳時(shí)間之差為所述上傳時(shí)長(zhǎng)。
該實(shí)施方式中,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)上傳時(shí)間,對(duì)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳進(jìn)行管理,從而避免高頻采樣時(shí)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)同時(shí)上傳造成的網(wǎng)絡(luò)通信擁堵的現(xiàn)象。
其中,上述終端節(jié)點(diǎn)集合中所有終端節(jié)點(diǎn)的目的ID都可以是上述路由節(jié)點(diǎn)的本地ID,這樣該終端節(jié)點(diǎn)集合中所有終端節(jié)點(diǎn)只是定向向該路由節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)。
另外,上述路由節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)所述路由節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)集合中任一終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng)可以包括:
路由節(jié)點(diǎn)設(shè)置終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)的起始時(shí)間,當(dāng)該起始時(shí)間達(dá)到時(shí),該終端節(jié)點(diǎn)向該路由節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù),路由節(jié)點(diǎn)接收到該采集數(shù)據(jù)后,向基站轉(zhuǎn)發(fā)該采集數(shù)據(jù)。當(dāng)基站接收到該采集數(shù)據(jù)時(shí),基站向該路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送ACK消息,以告知該路由節(jié)點(diǎn)上述終端節(jié)點(diǎn)上傳的采集數(shù)據(jù)全部接收完畢。從而路由節(jié)點(diǎn)就可以根據(jù)該ACK消息的接收時(shí)間,以及上述起始時(shí)間計(jì)算上述終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)所需要的時(shí)長(zhǎng)。另外,路由節(jié)點(diǎn)還可以添加一個(gè)緩沖時(shí)長(zhǎng),該緩沖時(shí)長(zhǎng)可以是考慮終端節(jié)點(diǎn)采集的網(wǎng)絡(luò)意外時(shí)延,從而上述終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng)可以為終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)所需要的時(shí)長(zhǎng)加上終端節(jié)點(diǎn)采集的網(wǎng)絡(luò)意外時(shí)延。當(dāng)然,上述終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng)也可以僅為終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)所需要的時(shí)長(zhǎng)。
另外,上述終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng)可以是該終端節(jié)點(diǎn)當(dāng)前需要上傳的所有采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng),例如:終端節(jié)點(diǎn)需要將近10個(gè)小時(shí)采集的數(shù)據(jù)上傳給基站,那么上述上傳時(shí)長(zhǎng)就可以是上傳這10個(gè)小時(shí)采集的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng);或者終端節(jié)點(diǎn)需要當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)上傳給基站,那么上述上傳時(shí)長(zhǎng)就可以是上傳當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng)。
另外,上述上傳順序可以是上述終端集合中各終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)的順序,在該順序終端節(jié)點(diǎn)的上傳時(shí)間都是相間隔上述上傳時(shí)長(zhǎng)。例如:從下個(gè)采樣與發(fā)送周期開(kāi)始,終端節(jié)點(diǎn)集合中包括10個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn)1-10)的數(shù)據(jù)采集與發(fā)送過(guò)程如下:
1)、終端節(jié)點(diǎn)1-10同時(shí)采樣;
2)、終端節(jié)點(diǎn)1-10采樣完成后,終端節(jié)點(diǎn)1在第0秒發(fā)送數(shù)據(jù),終端節(jié)點(diǎn) 2在第0+t秒發(fā)送數(shù)據(jù),以此順序,終端節(jié)點(diǎn)9在第8t秒,終端節(jié)點(diǎn)10在第9t秒發(fā)送數(shù)據(jù);其中,上述t為路由節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的上傳時(shí)長(zhǎng);
3)、基站(根節(jié)點(diǎn))經(jīng)路由節(jié)點(diǎn)接收10個(gè)終端節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)完成后,基站發(fā)送一個(gè)ACK消息給路由節(jié)點(diǎn),路由節(jié)點(diǎn)給各終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送可進(jìn)行下一輪數(shù)據(jù)采集與發(fā)送的允許指令。
通過(guò)循環(huán)執(zhí)行上述三個(gè)步驟,可以實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)同步采集數(shù)據(jù),按照特定順序上傳采集數(shù)據(jù),從而既實(shí)現(xiàn)了同步采樣,又解決了網(wǎng)絡(luò)擁堵的問(wèn)題。
本實(shí)施例中,上述方法還可以包括如下步驟:
所述路由節(jié)點(diǎn)依據(jù)數(shù)據(jù)通信量動(dòng)態(tài)設(shè)置所述路由節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)集合中的終端節(jié)點(diǎn)上傳采集數(shù)據(jù)的上傳周期,所述終端節(jié)點(diǎn)集合內(nèi)任一終端節(jié)點(diǎn)的目的ID為所述路由節(jié)點(diǎn)的本地ID;
所述路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收數(shù)據(jù)的確認(rèn)回告ACK消息向所述終端節(jié)點(diǎn)集合中的終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述上傳周期。
該實(shí)施方式中,可以是為不同的終端節(jié)點(diǎn)設(shè)置不同的上傳周期。例如:路由節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到當(dāng)前數(shù)據(jù)通信量比較大時(shí),可以只設(shè)置少量的終端節(jié)點(diǎn)的上傳周期為當(dāng)前傳輸數(shù)據(jù),而將大量的終端節(jié)點(diǎn)的上傳周期設(shè)置為不在當(dāng)前傳輸數(shù)據(jù)。
另外,該實(shí)施方式中,可以是在傳輸層對(duì)應(yīng)的是APS層(應(yīng)用支持子層),添加控制數(shù)據(jù)發(fā)送周期的管理函數(shù),以改變終端節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在的固定的數(shù)據(jù)包發(fā)送周期,采用動(dòng)態(tài)可調(diào)的終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包發(fā)送周期,通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包時(shí)向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送ACK消息的方式,依據(jù)路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信量,通過(guò)ACK消息動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)終端節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送數(shù)據(jù)的周期,從而使路由節(jié)點(diǎn)一直處在通信量適中狀態(tài),以此保證通信順暢。
另外,本實(shí)施例中為了解決高頻大量采集數(shù)據(jù)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)通信擁堵問(wèn)題,還可以是為路由節(jié)點(diǎn)配置具有運(yùn)算能力更強(qiáng)的CPU和容量更大的運(yùn)行內(nèi)存(RAM)的微控制器(MCU),以及可以選擇允許更大數(shù)據(jù)通信量的無(wú)線通信單元,這樣在硬件上就可以承受大的數(shù)據(jù)量的傳輸。
本實(shí)施例中,在圖1所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了多種可選的實(shí)施方式,都可以實(shí)現(xiàn)提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和通信質(zhì)量以及顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量損耗,以及還可以避免網(wǎng)絡(luò)擁堵。
下面為本發(fā)明裝置實(shí)施例,本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例用于執(zhí)行本發(fā)明方法實(shí)施例一至二實(shí)現(xiàn)的方法,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分,具體技術(shù)細(xì)節(jié)未揭示的,請(qǐng)參照本發(fā)明實(shí)施例一和實(shí)施例二。
請(qǐng)參閱圖5,圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)定向傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,包括:終端節(jié)點(diǎn)51、路由節(jié)點(diǎn)52和基站53,其中:
所述終端節(jié)點(diǎn)51,用于獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù),以及根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)51加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)51的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)52發(fā)送所述采集數(shù)據(jù);
所述路由節(jié)點(diǎn)52,用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)52的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)52的目的ID的基站53發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例中,終端節(jié)點(diǎn)51可以用于向所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)52發(fā)送攜帶有所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID和采集數(shù)據(jù)的上傳消息;
所述多個(gè)路由節(jié)點(diǎn)52中每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)52可以用于從所述上傳消息中獲取所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID,并判斷所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID是否為本地ID;
判斷所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID為本地ID的路由節(jié)點(diǎn)52可以用于從所述上傳消息中獲取所述采集數(shù)據(jù);
判斷所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID不為本地ID的路由節(jié)點(diǎn)52可以用于禁止從所述上傳消息中獲取所述采集數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例中,終端節(jié)點(diǎn)51還可以用于在所述終端節(jié)點(diǎn)51加入所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),設(shè)置所述終端節(jié)點(diǎn)51的本地ID和目的ID,其中,所述終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID為路由節(jié)點(diǎn)52的ID;
所述路由節(jié)點(diǎn)52還可以用于在所述路由節(jié)點(diǎn)52加入所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí),設(shè)置所述路由節(jié)點(diǎn)52的本地ID和目的ID,其中,所述路由節(jié)點(diǎn)52的目的ID為基站53的ID。
本實(shí)施例中,路由節(jié)點(diǎn)52作為簇組的簇頭節(jié)點(diǎn),該路由節(jié)點(diǎn)52還可以用于統(tǒng)計(jì)所述路由節(jié)點(diǎn)52簇組對(duì)應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)51集合中任一終端節(jié)點(diǎn)51上傳采集數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的上傳時(shí)長(zhǎng),其中,所述終端節(jié)點(diǎn)51集合內(nèi)任一終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID為所述路由節(jié)點(diǎn)52的本地ID;
上述路由節(jié)點(diǎn)52作為簇組的簇頭節(jié)點(diǎn),該路由節(jié)點(diǎn)52還可以用于依據(jù)所 述上傳時(shí)長(zhǎng)設(shè)置所述終端節(jié)點(diǎn)51集合中每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)51的上傳采集數(shù)據(jù)的上傳時(shí)間和上傳順序,其中,在所述上傳順序中前一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)51與后一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)51的上傳時(shí)間之差為所述上傳時(shí)長(zhǎng)。
通過(guò)設(shè)置上傳采集數(shù)據(jù)的上傳時(shí)間和上傳順序,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步采集,異步上傳,避免高頻采樣同時(shí)上傳造成的網(wǎng)絡(luò)擁堵。
本實(shí)施例中,路由節(jié)點(diǎn)52作為簇組的簇頭節(jié)點(diǎn),該路由節(jié)點(diǎn)52還可以用于依據(jù)數(shù)據(jù)通信量動(dòng)態(tài)設(shè)置所述路由節(jié)點(diǎn)52對(duì)應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)51集合中的終端節(jié)點(diǎn)51上傳采集數(shù)據(jù)的上傳周期,所述終端節(jié)點(diǎn)51集合內(nèi)任一終端節(jié)點(diǎn)51的目的ID為所述路由節(jié)點(diǎn)52的本地ID;
所述路由節(jié)點(diǎn)52還可以用于通過(guò)接收數(shù)據(jù)的ACK消息向所述終端節(jié)點(diǎn)51集合中的終端節(jié)點(diǎn)51發(fā)送所述上傳周期。
本實(shí)施例中,終端節(jié)點(diǎn)獲取需要上傳的采集數(shù)據(jù);所述終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述終端節(jié)點(diǎn)加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)設(shè)置的所述終端節(jié)點(diǎn)的目的身份標(biāo)識(shí)號(hào)ID,向所述終端節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述采集數(shù)據(jù);所述路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID,向所述路由節(jié)點(diǎn)的目的ID的基站發(fā)送所述采集數(shù)據(jù)。由于終端節(jié)點(diǎn)都是向某個(gè)固定的目的ID的路由節(jié)點(diǎn)發(fā)送采集數(shù)據(jù),這樣當(dāng)有新的終端節(jié)點(diǎn)加入時(shí),不會(huì)影響到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中其他已形成并正常運(yùn)行的簇組結(jié)構(gòu),以及當(dāng)某個(gè)簇組的個(gè)別節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)時(shí),也不會(huì)影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的簇組及其節(jié)點(diǎn),從而本發(fā)明實(shí)施例由于減少了網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)的過(guò)程,節(jié)點(diǎn)不需要頻繁調(diào)整通信路徑,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳挥梅磸?fù)重建,從而提高了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和通信質(zhì)量以及顯著降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量損耗。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程,是可以通過(guò)物理硬件設(shè)備執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn),所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時(shí),可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中,所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,簡(jiǎn)稱RAM)等。
以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。