基于事件触发应用的无线传感器网络介质访问调度方法

摘要

本发明公开了一种基于事件触发应用的无线传感器网络介质访问调度方法，该方法能够保证传感器网络在没有事件发生时，保持较高的能效性；在检测到事件发生时，及时快速地传输数据。本发明在终端节点的数据包内嵌入了一个标志位，指示当前节点缓冲数据包个数，使得簇头节点能够获取网络的准确负载信息，进而相应地调整传输策略，并将该调度信息嵌入信标帧中广播给簇内节点。本发明采用的精确的信道资源分配——时分复用和基于同步的自适应信道轮询相应地针对突发负载和极低负载场景，在避免了信道资源浪费的同时解决了固定占空比式协议的有限带宽问题，及时充足地给有负载的节点分配信道资源，在保持协议高能效性的基础上提高数据传输的实时性。

主权项

一种基于事件触发应用的无线传感器网络介质访问调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）网络中的簇头节点周期性地在簇内发送信标帧以同步邻近的终端节点，建立超帧结构，信标帧内包含时分复用时隙分配、簇头节点信道轮询信息时间及自适应信道轮询的间隔等；（2）子节点若有数据发送，等待并接收簇头节点的信标帧：子节点首先在信标帧中解析簇头信道轮询的时间，并在簇头进行信道轮询的时候采用低功耗侦听方式进行数据包的发送，如果簇头节点的第一个信道轮询被利用了，证明有节点需要传输数据，簇头节点就会再隔一段时间进行信道轮询以供其他节点进行数据传输；（3）子节点在每次发送的数据包内嵌入一个存储队列长度指示变量，指示终端节点当前缓冲的数据包数目；簇头节点收到子节点的数据包后查看队列长度指示变量，并根据其值相应地为特定节点在下一周期分配相应的时分复用时隙进行数据的传输；（4）在簇头信道轮询时成功通过LPL方式发送数据包的子节点接收信标帧后检查簇头节点给自己在下一个超帧周期分配TDMA时隙的具体时间段，并在相应的时间苏醒进行数据的传输；（5）如果子节点没有待发送的数据包，子节点转入休眠状态以节省能量；此后，如果没有数据产生，子节点只有在每周期开始的时候苏醒接收信标帧信息以维持与簇头节点的时间同步；簇头节点在信道轮询没有被利用后也转入休眠状态。