无线传感器网络节点与网关之间的通信方法

摘要

本发明针对目前的无线传感器网络节点和网关需要专用芯片或高性能处理器才能实现、且侦测与发射时间长、功耗大，不利于采用电池供电等问题，公开了一种新的无线传感器网络节点与网关的通信方法，它利用每个无线传感器节点的特性，采用了以传感器节点为“主Master”、传感器网关为“从Slave”的通信联络方式；每个传感器网关占用一个无线频道；每个传感器网关中保存所有被管理传感器节点的ID号并产生对应的顺序号SN；传感器节点先通过注册与网关建立连接和获取工作频率、采集周期等运行参数，再进入“发送采集数据”状态按工作时隙采集、发送监测数据。具有算法简单、便于在较低性能的单片机上使用以及多节点通信碰撞几率低、对环境无线辐射干扰小，并能延长传感器节点的工作寿命等特点。

主权项

1.一种无线传感器网络节点与网关之间的通信方法，其特征是：a、以传感器节点为主Master、传感器网关为从Slave的通信模式，利用每个传感器节点具有一个唯一且不可更改的ID号的特性，将ID号作为每个收发数据包的一个字段，用于标识发出或接收数据包的传感器节点；b、在每个网关中存放一张ID号列表，使网关事先知道与该网关通信的每个无线传感器节点的ID号，同时建立ID号与顺序号SN之间的一一对应关系；c、使每个传感器网关占用一个无线频道，相邻安装使用的传感器网关工作于不同的无线频道；d、传感器节点注册：传感器节点加电后先工作于注册状态，每隔一定时间自动向外发送一次包括自身ID号的注册请求信号，发送信号的工作频率依次为整个数据采集控制系统中各网关的工作频率；如果传感器节点发出的注册请求信号被在某一网关所接收、而且注册请求信号中的ID号与该网关ID号列表中存储的某个ID号相同，则该网关回复含有传感器节点ID号和所独立的顺序号SN的响应信号，如果传感器节点收到网关回复的响应信号，则注册成功，该网关即为所述传感器节点的注册网关；如果传感器节点没有收到网关回复的响应信号，则进入休眠时段，休眠结束后再次发送注册请求信号，如此往复，直至注册成功；e、传感器节点的数据发送：传感器节点注册成功后进入发送采集数据状态，先根据收到的顺序号SN计算出其休眠时间Twait，并进入休眠时段；待休眠结束后开始采集传感数据，再以注册网关的工作频率发送所采集到的数据；注册网关在收到传感器节点发送的包括有ID号的采集数据信号后回复响应信号；传感器节点收到网关的响应信号后，重新计算Twait，并进入休眠时段，从而完成了一次数据采集和发送工作，此后，传感器节点将如此不断重复本步骤；f、在传感器节点的数据发送阶段，如果传感器节点发送采集到的数据后，连续多次未能收到网关的响应信号，则重新进入注册状态，并按照步骤d再次注册。