低功耗传感器网络信道调整方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

本公开实施例公开了低功耗传感器网络信道调整方法、装置、电子设备及介质。所述低功耗传感器网络信道调整方法包括：在业务子周期内，通过业务信道接收传感节点发送的业务报文；在管理子周期内，确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期；当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，所述调整指令用于调整所述传感节点的业务信道。采用本公开实施例提供的技术方案，实现了低功耗传感器网络的业务信道动态分配支持，提高了低功耗传感器网络的传输可靠性和传输质量。和传输质量。和传输质量。

【技术实现步骤摘要】
低功耗传感器网络信道调整方法、装置、电子设备及介质


[0001]本公开涉及无线通信
，具体涉及一种低功耗传感器网络信道调整方法、装置、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]无线低功耗传感器网络主要由传感节点和汇聚节点组成，用于采集业务所需的数据并对数据进行传输、分析和融合。其中，传感节点负责感知设备状态，采集数据，并通过无线网络接入汇聚节点；汇聚节点具备简单计算终端接入功能。
[0003]在无线低功耗传感器网络中，传感节点通过通信信道向汇聚节点上报业务数据，该通信信道是单向传输信道，且传感节点与汇聚节点之间的通信信道是预先设置好的，在传感节点工作时无法更改。由于无线链路容易受到无线电干扰、工业干扰、天线干扰以及内部干扰等影响，预先设置的通信链路可能不可靠，且常常并非最优信道，导致传感节点无法及时可靠地上报传感器采集的业务数据。

技术实现思路

[0004]为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种低功耗传感器网络信道调整方法、装置、电子设备及介质。
[0005]第一方面，本公开实施例中提供了一种低功耗传感器网络信道调整方法。
[0006]具体地，所述低功耗传感器网络信道调整方法由汇聚节点执行，包括：在业务子周期内，通过业务信道接收传感节点发送的业务报文；在管理子周期内，确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期；当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，所述调整指令用于调整所述传感节点的业务信道，其中，M和N均为正整数。
[0007]根据本公开的实施例，所述确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，包括：确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的数量、发送时间间隔和/或信噪比。
[0008]根据本公开的实施例，所述当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，包括：当确定的在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的数量小于第一阈值，和/或所述在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的信噪比小于第二阈值，和/或在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的发送时间间隔的方差大于第三阈值时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点。
[0009]根据本公开的实施例，所述调整所述传感节点的业务信道，包括：
切换所述传感节点的业务信道；和/或调整所述业务子周期长度。
[0010]根据本公开的实施例，所述业务信道为单向传输信道，所述管理信道为双向传输信道。
[0011]第二方面，本公开实施例中提供了另一种低功耗传感器网络信道调整方法。
[0012]具体地，所述低功耗传感器网络信道调整方法由传感节点执行，包括：在业务子周期内，传感节点通过业务信道发送业务报文至汇聚节点；在管理子周期内，所述传感节点通过管理信道接收所述汇聚节点发送的调整指令，并根据所述调整指令调整所述传感节点的业务信道；其中，所述调整指令是所述汇聚节点在根据上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时发送的，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期，M和N均为正整数。
[0013]根据本公开的实施例，所述在业务子周期内，传感节点分别通过业务信道发送的业务报文至汇聚节点，包括：所述传感节点在当前业务子周期中自休眠状态激活；在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点，并在发送完成后再次进入休眠状态。
[0014]根据本公开的实施例，所述在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点，包括：在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，在随机退避一个时钟后，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点。
[0015]根据本公开的实施例，还包括：在激活的所述传感节点确定业务信道为忙时，该激活的所述传感节点进入休眠状态，随机等待下一次激活。
[0016]根据本公开的实施例，还包括：所述传感节点根据所述汇聚节点的时间信息调整自己的逻辑时钟，以实现时钟同步。
[0017]根据本公开的实施例，所述传感节点根据所述汇聚节点的时间信息调整自己的逻辑时钟，包括：所述传感节点接收所述汇聚节点发送的前导码和同步码，并记录接收到所述前导码和同步码时自身的本地时间T1，所述同步码中包括时间戳T；所述传感节点接收所述汇聚节点发送的数据包，并记录接收到所述数据包时自身的本地时间T2；所述传感节点获取自身的业务报文的传输时间nt；所述传感节点将自身的逻辑时钟调整为Tr=T+nt+(T2
‑
T1)，其中，Tr为所述传感节点的当前时间。
[0018]根据本公开的实施例，所述调整所述传感节点的业务信道，包括：切换所述传感节点的业务信道；和/或调整所述业务子周期长度。
[0019]第三方面，本公开实施例中提供了又一种低功耗传感器网络信道调整方法。
[0020]具体地，所述低功耗传感器网络信道调整方法由汇聚节点和传感节点执行，包括：在业务子周期内，传感节点通过业务信道发送业务报文至汇聚节点；在管理子周期内，所述汇聚节点确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期；当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，所述调整指令用于调整所述传感节点的业务信道，其中，M和N为正整数。
[0021]根据本公开的实施例，所述在业务子周期内，传感节点通过业务信道发送业务报文至汇聚节点，包括：所述传感节点在当前业务子周期中自休眠状态激活；在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点，并在发送完成后再次进入休眠状态；在激活的所述传感节点确定业务信道为忙时，该激活的所述传感节点进入休眠状态，随机等待下一次激活。
[0022]根据本公开的实施例，所述当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，包括：所述汇聚节点确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的数量、发送时间间隔和/或信噪比；当确定的在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的数量小于第一阈值，和/或在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的信噪比小于第二阈值，和/或在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的发送时间间隔的方差大于第三阈值时，所述汇聚节点通过管理信道发送调整指令至所述传感节点。
[0023]根据本公开的实施例，还包括：所述汇聚节点发送前导码和同步码至所述传感节点，所述同步码中包括时间戳T；所述汇聚节点发送数据包至所述传感节点；所述传感节点接收所述前导码和同步码，并记录此时自身的本地时间T1；所述传感节点接收所述数据包，并记录此时自身的本地时间T2；所述传感节点获取自身的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗传感器网络信道调整方法，由汇聚节点执行，其特征在于，包括：在业务子周期内，通过业务信道接收传感节点发送的业务报文；在管理子周期内，确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期；当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，所述调整指令用于调整所述传感节点的业务信道，其中，M和N均为正整数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，包括：确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的数量、发送时间间隔和/或信噪比。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，包括：当确定的在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的数量小于第一阈值，和/或所述在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的信噪比小于第二阈值，和/或在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的发送时间间隔的方差大于第三阈值时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述传感节点的业务信道，包括：切换所述传感节点的业务信道；和/或调整所述业务子周期长度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务信道为单向传输信道，所述管理信道为双向传输信道。6.一种低功耗传感器网络信道调整方法，由传感节点执行，其特征在于，包括：在业务子周期内，传感节点通过业务信道发送业务报文至汇聚节点；在管理子周期内，所述传感节点通过管理信道接收所述汇聚节点发送的调整指令，并根据所述调整指令调整所述传感节点的业务信道；其中，所述调整指令是所述汇聚节点在根据上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时发送的，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期，M和N均为正整数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在业务子周期内，传感节点分别通过业务信道发送的业务报文至汇聚节点，包括：所述传感节点在当前业务子周期中自休眠状态激活；在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点，并在发送完成后再次进入休眠状态。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点，包括：在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，在随机退避一个时钟后，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
在激活的所述传感节点确定业务信道为忙时，该激活的所述传感节点进入休眠状态，随机等待下一次激活。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：所述传感节点根据所述汇聚节点的时间信息调整自己的逻辑时钟，以实现时钟同步。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述传感节点根据所述汇聚节点的时间信息调整自己的逻辑时钟，包括：所述传感节点接收所述汇聚节点发送的前导码和同步码，并记录接收到所述前导码和同步码时自身的本地时间T1，所述同步码中包括时间戳T；所述传感节点接收所述汇聚节点发送的数据包，并记录接收到所述数据包时自身的本地时间T2；所述传感节点获取自身的业务报文的传输时间nt；所述传感节点将自身的逻辑时钟调整为Tr=T+nt+(T2
‑
T1)，其中，Tr为所述传感节点的当前时间。12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调整所述传感节点的业务信道，包括：切换所述传感节点的业务信道；和/或调整所述业务子周期长度。13.一种低功耗传感器网络信道调整方法，由汇聚节点和传感节点执行，其特征在于，包括：在业务子周期内，传感节点通过业务信道发送业务报文至汇聚节点；在管理子周期内，所述汇聚节点确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期；当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，所述调整指令用于调整所述传感节点的业务信道，其中，M和N为正整数。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述在业务子周期内，传感节点通过业务信道发送业务报文至汇聚节点，包括：所述传感节点在当前业务子周期中自休眠状态激活；在激活的所述传感节点确定业务信道空闲时，通过所述业务信道发送业务报文至汇聚节点，并在发送完成后再次进入休眠状态；在激活的所述传感节点确定业务信道为忙时，该激活的所述传感节点进入休眠状态，随机等待下一次激活。15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述当所述传感节点发送的业务报文的特征值满足第一条件时，通过管理信道发送调整指令至所述传感节点，包括：所述汇聚节点确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的数量、发送时间间隔和/或信噪比；当确定的在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的数量小于第一阈值，和/或在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的信噪比小于第二阈值，和/或在上N个管理周期接收到的所述传感节点发送的业务报文的发送时间间隔的方差
大于第三阈值时，所述汇聚节点通过管理信道发送调整指令至所述传感节点。16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：所述汇聚节点发送前导码和同步码至所述传感节点，所述同步码中包括时间戳T；所述汇聚节点发送数据包至所述传感节点；所述传感节点接收所述前导码和同步码，并记录此时自身的本地时间T1；所述传感节点接收所述数据包，并记录此时自身的本地时间T2；所述传感节点获取自身的业务报文的传输时间nt；所述传感节点将自身的逻辑时钟调整为Tr=T+nt+(T2
‑
T1)，其中，Tr为所述传感节点的当前时间。17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述调整所述传感节点的业务信道，包括：切换所述传感节点的业务信道；和/或调整所述业务子周期长度。18.一种低功耗传感器网络信道调整装置，位于汇聚节点，其特征在于，包括：第一接收单元，被配置为在业务子周期内，通过业务信道接收传感节点发送的业务报文；第一确定单元，被配置为在管理子周期内，确定在上N个管理周期接收到的传感节点发送的业务报文的特征值，所述管理周期包括M个业务子周期和一个管理子周期；第一调整单元，被配置为当所述传感节点发送的业务报文的特征值...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖本强，慕迪，张波，郑利斌，霍超，张朦朦，吴庆涛，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：