移動節(jié)點的工作信道與當前所處于的區(qū)域分配的信道一致，且位于所處于區(qū)域中相對 遠離邊緣的位置。該時，移動節(jié)點當前所處區(qū)域與其目標工作區(qū)域一致，服務器會確認配置 該移動節(jié)點繼續(xù)工作在當前信道。
[0046]而當計算出成功接收到移動節(jié)點的信標信號的錯節(jié)點的數(shù)量少于預設闊值時，貝U說明兩種可能：
[0047]-種是移動節(jié)點一開始接入的信道不是其所位于的區(qū)域分配的信道，故而造成能 成功接收到其發(fā)送的信標信號的錯節(jié)點過少；另一種則是移動節(jié)點一開始接入的信道是其 所位于的區(qū)域分配的信道，但由于移動節(jié)點的移動，此時已經(jīng)進入了其所位于的區(qū)域的邊 緣。
[0048]在上述的兩種情況中，移動節(jié)點當前都不是工作在其目標工作區(qū)域分配的信道， 因而需要進行信道的切換。具體地，服務器會在數(shù)據(jù)庫中查詢成功接收該移動節(jié)點發(fā)送的 信標信號的至少一個錯節(jié)點的編號信息，根據(jù)該至少一個錯節(jié)點的編號信息，確定移動節(jié) 點當前工作信道對應區(qū)域的相鄰區(qū)域，并配置該移動節(jié)點工作在該相鄰區(qū)域分配的信道， 減少了不必要的無效信息的發(fā)送。
[0049]在上述的實施例中，通過根據(jù)移動節(jié)點的位置信息為移動節(jié)點配置目標工作區(qū)域 分配的信道，避免了不同區(qū)域之間"移動節(jié)點-一般錯節(jié)點"鏈路的信號沖突和干擾。而當 移動節(jié)點發(fā)送一個信標信號時，在同一區(qū)域中與該移動節(jié)點臨近的多個一般錯節(jié)點由于地 理位置上的臨近，會幾乎都立刻接收到該信標信號，如果每個一般錯節(jié)點都立刻轉(zhuǎn)發(fā)它們 接收到的信標信號給頭錯節(jié)點，則可能引發(fā)嚴重的沖突。參圖5和圖6,為了消除同一區(qū)域 中"一般錯節(jié)點-頭錯節(jié)點"鏈路之間的相互干擾，本實施例中，該方法還進一步包括：
[0050]S21;計算接收到移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錯節(jié)點的數(shù)量，并根據(jù)所述數(shù)量，將 預設時間窗等分為相應數(shù)量的時間切片。
[0051]假設接收到移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的一般錯節(jié)點的數(shù)量為N。，預設時間窗為T，，則此時分成的每個時間切片的長度為Ty/N。。
[005引S22;在數(shù)據(jù)庫中查詢各錯節(jié)點的編號信息，并根據(jù)各錯節(jié)點的編號信息將該各錯 節(jié)點對應至相應的時間切片。
[0053]繼續(xù)沿用上例，假設此時有S個一般錯節(jié)點接收到了移動節(jié)點發(fā)送的信標信號， 且該S個一般錯節(jié)點的編號信息分別為15、18、22，則錯節(jié)點15可^對應至第一個時間切 片，錯節(jié)點18可W對應至第二個時間切片，錯節(jié)點22可W對應至第=個時間切片。
[0054]S23;為各錯節(jié)點分別配置隨機時延，并控制各錯節(jié)點在相應的時間切片內(nèi)等待相 應的隨機時延后，轉(zhuǎn)發(fā)接收到的移動節(jié)點發(fā)送的信標信號。
[00巧]各一般錯節(jié)點的隨機時延可W是通過偽隨機數(shù)生成器生成，各一般錯節(jié)點的隨機 時延記為Ti，其中，i為根據(jù)各一般錯節(jié)點對應的時間切片而確定。在上述的例子中，錯節(jié) 點15對應至第一個時間切片，則其i確定為1，依此類推，錯節(jié)點18、22的i值分別為2、3。
[0056]上述的各一般錯節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)信標信號的時間T還可W通過下述的公式進行計算：
[0057] T = Ti+iTw/Na。
[0058] 當一個移動節(jié)點進入預設區(qū)域范圍后，會按照預設默認的時間周期周期性地開關 射頻發(fā)生器。為了提高無線傳感網(wǎng)絡的能效，需要盡可能地使移動節(jié)點工作在休眠模式，而 同時，由于需要對移動節(jié)點進行精確的位置追蹤，所W需要合理地設置移動節(jié)點的信標信 號的發(fā)送周期，W在能效和定位精度之間尋找最佳的平衡。參圖7,為此，本實施例中，該方 法還進一步包括：
[005引S31;檢測移動節(jié)點的移動速度。
[0060] 服務器中的追蹤模塊會對移動節(jié)點的移動速度進行檢測，通常地，當檢測到移動 節(jié)點的移動速度大于或小于某個預設的口限值后，就需要下發(fā)一個調(diào)節(jié)指令，并通過錯節(jié) 點發(fā)送給移動節(jié)點。原則上，移動節(jié)點的移動速度越快，則需要其發(fā)送周期越小，反之，則需 要其發(fā)送周期越大。然而，過于頻繁地調(diào)節(jié)移動節(jié)點的發(fā)送周期通常沒有必要，另一方面， 對于移動節(jié)點的速度檢測也并不一定精確，該會導致對移動節(jié)點發(fā)送周期過多的不必要調(diào) 整。因此，本實施例中進一步地：
[0061]S32;將檢測到的移動節(jié)點的移動速度與預設速度區(qū)間表進行比對。
[0062]S33;若連續(xù)預設闊值次數(shù)比對出該移動節(jié)點的移動速度都位于預設速度區(qū)間表 的某一區(qū)間范圍內(nèi)，則配置該移動節(jié)點的信標信號發(fā)送周期為與該區(qū)間范圍對應的信標信 號發(fā)送周期。
[0063] 服務器針對移動節(jié)點的不同速度區(qū)間分別對應設置了不同的發(fā)送周期，每次檢測 到的移動節(jié)點的移動速度都被當做是一次移動節(jié)點的速度估計值，只有當連續(xù)闊值次數(shù)的 速度估計值都位于某一速度區(qū)間時，才認為移動節(jié)點的實際移動速度達到了該速度區(qū)間， 進而進行相應的發(fā)送周期的調(diào)整。其中，移動節(jié)點的移動速度區(qū)間與信標信號發(fā)送周期對 應表可W為如下所示：
[0064]
【主權(quán)項】
1. 一種無線傳感網(wǎng)絡的信道接入方法，其特征在于，包括： 獲取預設區(qū)域范圍內(nèi)移動節(jié)點的位置信息，其中，所述預設區(qū)域范圍劃分有若干區(qū)域， 所述若干區(qū)域分別分配有信道，所述若干區(qū)域中相鄰區(qū)域分配的信道不同； 根據(jù)所述位置信息確定所述移動節(jié)點在所述若干區(qū)域中的目標工作區(qū)域； 配置所述移動節(jié)點工作在所述目標工作區(qū)域分配的信道。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述位置信息判斷所述移動節(jié)點在所 述若干區(qū)域中的目標工作區(qū)域，配置所述移動節(jié)點工作在所述目標工作區(qū)域分配的信道， 具體包括： 計算成功接收所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錨節(jié)點的數(shù)量； 若計算出的錨節(jié)點的數(shù)量小于預設閾值，則在數(shù)據(jù)庫中查詢成功接收所述移動節(jié)點發(fā) 送的信標信號的至少一個錨節(jié)點的編號信息； 根據(jù)所述至少一個錨節(jié)點的編號信息，確定所述移動節(jié)點當前工作信道對應區(qū)域的相 鄰區(qū)域； 配置所述移動節(jié)點工作在所述相鄰區(qū)域分配的信道。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 計算接收到所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錨節(jié)點的數(shù)量，并根據(jù)所述數(shù)量，將預設 時間窗等分為相應數(shù)量的時間切片； 在數(shù)據(jù)庫中查詢所述各錨節(jié)點的編號信息，并根據(jù)所述各錨節(jié)點的編號信息將所述各 錨節(jié)點對應至相應的時間切片； 為所述各錨節(jié)點分別配置隨機時延，并控制所述各錨節(jié)點在相應的時間切片內(nèi)等待相 應的隨機時延后，轉(zhuǎn)發(fā)接收到的所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 檢測所述移動節(jié)點的移動速度； 將檢測到的所述移動節(jié)點的移動速度與預設速度區(qū)間表進行比對； 若連續(xù)預設閾值次數(shù)比對出所述移動節(jié)點的移動速度都位于所述預設速度區(qū)間表的 某一區(qū)間范圍內(nèi)，則配置所述移動節(jié)點的信標信號發(fā)送周期為與所述區(qū)間范圍對應的信標 信號發(fā)送周期。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 計算成功轉(zhuǎn)發(fā)所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錨節(jié)點的數(shù)量； 若計算出的錨節(jié)點的數(shù)量小于預設閾值，則減小所述移動節(jié)點的信號接收周期。
6. -種無線傳感網(wǎng)絡的信道接入裝置，其特征在于，包括： 獲取模塊，用于獲取預設區(qū)域范圍內(nèi)移動節(jié)點的位置信息，其中，所述預設區(qū)域范圍 劃分有若干區(qū)域，所述若干區(qū)域分別分配有信道，所述若干區(qū)域中相鄰區(qū)域分配的信道不 同； 定位模塊，用于根據(jù)所述位置信息確定所述移動節(jié)點在所述若干區(qū)域中的目標工作區(qū) 域； 配置模塊，用于配置所述移動節(jié)點工作在所述目標工作區(qū)域分配的信道。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述定位模塊具體用于，計算成功接收所述 移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錨節(jié)點的數(shù)量；若計算出的錨節(jié)點的數(shù)量小于預設閾值，則在 數(shù)據(jù)庫中查詢成功接收所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的至少一個錨節(jié)點的編號信息；根據(jù) 所述至少一個錨節(jié)點的編號信息，確定所述移動節(jié)點當前工作信道對應區(qū)域的相鄰區(qū)域； 所述配置模塊具體用于，配置所述移動節(jié)點工作在所述相鄰的區(qū)域分配的信道。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 計算模塊，用于計算接收到所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錨節(jié)點的數(shù)量，并根據(jù)所 述數(shù)量，將預設時間窗等分為相應數(shù)量的時間切片； 查詢模塊，用于在數(shù)據(jù)庫中查詢所述各錨節(jié)點的編號信息，并根據(jù)所述各錨節(jié)點的編 號信息將所述各錨節(jié)點對應至相應的時間切片； 時延控制模塊，用于為所述各錨節(jié)點分別配置隨機時延，并控制所述各錨節(jié)點在相應 的時間切片內(nèi)等待相應的隨機時延后，轉(zhuǎn)發(fā)接收到的所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號。
9. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 檢測模塊，用于檢測所述移動節(jié)點的移動速度； 比對模塊，用于將檢測到的所述移動節(jié)點的移動速度與預設速度區(qū)間表進行比對；若 連續(xù)預設閾值次數(shù)比對出所述移動節(jié)點的移動速度都位于所述預設速度區(qū)間表的某一區(qū) 間范圍內(nèi)，則通過所述配置模塊配置所述移動節(jié)點的信標信號發(fā)送周期為與所述區(qū)間范圍 對應的信標信號發(fā)送周期。
10. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括計算模塊，用于計算成功 轉(zhuǎn)發(fā)所述移動節(jié)點發(fā)送的信標信號的錨節(jié)點的數(shù)量；若計算出的錨節(jié)點的數(shù)量小于預設閾 值，則通過所述配置模塊減小所述移動節(jié)點的信號接收周期。
【專利摘要】本申請公開了一種無線傳感網(wǎng)絡的信道接入方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術中無線傳感網(wǎng)絡中信道過于擁擠以及信道之間彼此沖突導致無線傳感網(wǎng)絡通信能耗升高的問題。該方法包括：獲取預設區(qū)域范圍內(nèi)移動節(jié)點的位置信息，其中，預設區(qū)域范圍劃分有若干區(qū)域，若干區(qū)域分別分配有信道，若干區(qū)域中相鄰區(qū)域分配的信道不同；根據(jù)位置信息確定移動節(jié)點在若干區(qū)域中的目標工作區(qū)域；配置移動節(jié)點工作在目標工作區(qū)域分配的信道。
【IPC分類】H04W74-08, H04W84-18
【公開號】CN104837212
【申請?zhí)枴緾N201510191038
【發(fā)明人】鄭侃, 李航, 龍航
【申請人】北京郵電大學
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月21日