基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102869077A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102869077A(43)申请公布日2013.01.09(21)申请号201210309159.2(22)申请日2012.08.28(71)申请人苏州博联科技有限公司地址215123江苏省苏州市独墅湖高教区林泉街399号南工院1楼申请人东南大学(72)发明人刘昊马千里张轩(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴(51)Int.Cl.H04W52/02(2009.01)H04W84/18(2009.01)G08C17/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图44页(54)发明名称基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法(57)摘要本发明公开了一种基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法，所述无线传感网络包括中心节点、路由节点和终端节点，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）中心节点向无线传感网络内其他节点发送管理配置信息；路由节点和终端节点接收中心节点的管理配置信息后，进行节点管理配置；（2）终端节点管理配置完毕后，进行数据采集，并将采集的数据通过ZigBee网络向其他节点发送；（3）终端节点数据传输完毕后，进入休眠状态，将相关数据保存到由外部电源进行持续供电的存储器中，并开启唤醒定时器；（4）定时器定时休眠的时间到达时，节点进行休眠唤醒，开始新一轮的数据采集和数据传输。CN1028697ACN102869077A权利要求书1/1页1.一种基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法，所述无线传感网络包括中心节点、路由节点和终端节点，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）中心节点向无线传感网络内其他节点发送管理配置信息；路由节点和终端节点接收中心节点的管理配置信息后，进行节点管理配置；（2）终端节点管理配置完毕后，进行数据采集，并将采集的数据通过ZigBee网络向其他节点发送；（3）终端节点数据传输完毕后，进入休眠状态，将相关数据保存到由外部电源进行持续供电的存储器中，并开启唤醒定时器；（4）定时器定时休眠的时间到达时，节点进行休眠唤醒，开始新一轮的数据采集和数据传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中终端节点的微处理器具有低功耗工作模式和高速模式；当进行数据采集和数据传输时，终端节点的微处理器采用高速模式，其他状态终端节点的微处理器采用低功耗工作模式。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中心节点和路由节点保持无线射频模块的开启状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中终端节点通过设置CPU的工作状态寄存器在低功耗工作模式和高速模式之间切换。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中终端节点的低功耗工作模式根据工作状态进行切换；当节点进行数据采集时，终端节点选择关闭无线射频模块；当节点进行数据传输时，关闭数据采集传感器，同时开启无线射频模块。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法中终端节点通过设置无线射频的工作状态寄存器实现无线射频模块的开启和关闭。2CN102869077A说明书1/5页基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法技术领域[0001]本发明属于无线传感网络数据传输技术领域，具体涉及一种基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法。背景技术[0002]在室外环境温湿度数据信息采集监测这类无线传感网路应用中，无线传感网络使用蓄电池供电，并且一般处于较为偏僻的野外，无法经常指派人员专门前往现场为这些无线传感器节点充电，因此，这类无线传感网路应用对于功耗控制有着严格要求。[0003]基于SoC芯片的低功耗工作模式是无线传感网实现低功耗的有效方法。无线传感网节点的处理器功耗主要由系统时钟，工作电压和ASIC制作工艺来决定，一般而言，工作电压越高，运行时钟越快的话其产生的功耗也将越大。如果处理器芯片能够支持低功耗模式，提供有效控制方式来灵活处理内部系统时钟和其它硬件模块的工作状态，从而可以依据不同的应用场景来制定相匹配的低功耗策略，以达到延长无线传感网络节点持续时间的目的。[0004]在无线传感网络中，MAC协议定义了无线信道的使用机制，对网络的性能和效率都有很大的影响。为了尽量减少在MAC层对无线信道使用导致无用的能量消耗，可以采用工作/休眠的循环工作机制，使节点在发送数据时开启射频模块，在无数据传输时，与邻近节点同步来协调休眠和工作的周期，随后进入休眠模式来降低节点功耗。发明内容[0005]本发明目的在于提供一种基于ZigBee协议的无线传感网络的数据采集传输方法，解决了现有技术中基于ZigBee协议的无线传感网络进行数据采集和传输时功耗大