无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105530664A(43)申请公布日2016.04.27(21)申请号201610011759.9H04W84/18(2009.01)(22)申请日2016.01.08(71)申请人高尚地址211111江苏省南京市江宁区紫金江宁科技创业特别社区U-531房间(72)发明人高尚孙建成史兴娟陈滨范孟豹陈笑天(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人熊玉玮(51)Int.Cl.H04W24/08(2009.01)H04W56/00(2009.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法(57)摘要本发明公开了无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，属于无线传感网的技术领域。所述方法将每一采集周期的最后一个采样时间预留给叶子节点接收管理节点发送的同步包，叶子接点在采集周期的第一采样时间将上一采集周期采集的数据发给基站；采用双定时器机制实现采集时钟和发送时钟的同步调节；叶子节点不定周期发送数据包避免了节点在调节同步时发生发包冲突，保证了一个信道内的节点有序无冲突地将数据包发送出去；管理节点不定周期地在每个采集周期最后一个采样时间向各信道叶子节点发送同步包，既可以改善晶振温度漂移带来的同步误差问题又可以保证每一次同步包到达每个节点时不落在该节点的发送时间从而降低同步包的丢包率。CN105530664ACN105530664A权利要求书1/2页1.无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，其特征在于，第一采集周期：各信道上的叶子节点收到管理节点发送的启动命令包后延时触发采集时钟开始采样，初始化第一次发送数据包时刻以及数据包发送周期，管理节点在该采集周期的最后一次采样时间内向各信道上的叶子节点发送同步包以触发第二采集周期；第二采集周期：各信道上的叶子节点在该采集周期的第一次采样时间将上一采集周期内采集的数据封装为数据包待发送时钟触发后发送给网关节点，各信道上的叶子节点不定周期发送数据包，网关节点上报接收到的数据至监控中心，管理节点在该采集周期的最后一次采样时间内向各信道上的叶子节点发送同步包以触发第三次采集周期，管理节点不定周期发送同步包；第三及其以后的采集周期：各信道上的叶子节点与在第二采样周期一样周而复始地发送数据包、接收同步包。2.根据权利要求1所述的无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，其特征在于，采用双定时器运行机制调节来自同一时钟源的采集时钟和发送时钟同步，具体为：采集时钟在叶子节点收到启动命令包后在采样间隔到来时触发叶子节点采样，同时，发送时钟在发包间隔到来时触发叶子节点发包，叶子节点在发包过程中收到同步包时比较其当前时间戳和同步包时间戳并在时间戳之差超出同步误差范围时修正采集时钟和发送时钟的tick数。3.根据权利要求1或2所述的无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，其特征在于，各信道上的叶子节点不定周期发送数据包的方法为：经过本次采样周期中每个采样时间内叶子节点开始发包的时刻距离本次采集周期起始时刻的时间差后，触发发送时钟进行第一数据包的发送，此后每经过一个采集周期触发一次发送时钟进行其余数据包的发送。4.根据权利要求3所述的无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，其特征在于，在第二及其以后的采样周期内所有叶子节点的发包时间与各叶子节点间的发包时隙总和小于一个采样周期时间，其中，所述各叶子节点间的发包时隙为：一采样时间内第一叶子节点的发包开始时刻距离本次采样结束时刻的时间，或者，除第一个叶子节点以及最后一个叶子节点以外的其它任意叶子节点的发包结束时刻距离下一叶子节点发包开始时刻的时间，或者，一采样时间内最后一个叶子节点的发包结束时刻距离下一采样开始时刻的时间，或者，形成数据包的最后一次采样时间内最后一个叶子节点的发包结束时刻距离下一采集周期开始时刻的时间。5.根据权利要求1或2所述的无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，其特征在于，管理节点不定周期发送同步包的方法为：第一同步包发包时刻在第一采样周期的最后一次采样时间内触发发送时钟进行第一同步包的发送，此后在经过整数倍采集周期时触发一次发送时钟进行其余同步包的发送。6.根据权利要求5所述的无线传感监测网络中数据连续实时采集和传输方法，其特征在于，在各采样周期内管理节点在各信道上发同步包的时间与管理节点向各信道发同步包2CN105530664A权利要求书2/2页的时隙总和小于一个采样周期时间，其中，所述管理节点向各信道发同步包的时隙为：采样时间内的第一信道同步包收包开始时刻距离本次采样结束时刻的时间，或者，除第一个信道和最后一个信道以外的任意信道同步包收包结束时刻距离下一个信道同步包收