CN103874172B - 无线体域网中的数据传输方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线体域网中的数据传输方法和***。所述方法包括：唤醒从节点；接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中；接收所述从节点的上传数据，所述上传数据是按照所述统计帧中的调度信息传输的。所述***包括：包括网络协调器，所述网络协调器包括：节点唤醒模块，用于唤醒从节点；调度模块，用于接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中；数据处理模块，用于接收所述从节点的上传数据，所述上传数据是按照所述统计帧中的调度信息传输的。采用本发明能提高能效且缩短数据在超帧中的等待时延。

Description

无线体域网中的数据传输方法和***

技术领域

本发明涉及人体通信技术，特别是涉及一种无线体域网中的数据传输方法和***。

背景技术

无线体域网是以人体为通信信道进行数据传输的通信网络。在传统的无线体域网中，主要应用蓝牙、Zigbee等协议实现组网通信。应用于无线体域网中的蓝牙、Zigbee等协议都是基于覆盖范围广、可进行多跳的多级簇树形网络这些因素设计的，而无线体域网大都为星型结构，一跳即可完成数据的传输，因此，通过蓝牙或Zigbee等协议实现的无线体域网过于复杂，对于结构简单的星型网络而言，常常需要耗费过多的资源处理不必要的细节，进而造成了无线体域网中能效低的缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对无线体域网中能效低的缺陷问题，提供一种能提高能效的无线体域网中的数据传输方法。

此外，还有必要提供一种能提高能效的无线体域网中的数据传输***。

一种无线体域网中的数据传输方法，包括如下步骤：

唤醒从节点；

接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中；

接收所述从节点的上传数据，所述上传数据是按照所述统计帧中的调度信息传输的。

在其中一个实施例中，所述唤醒节点的步骤为：

向无线体域网中的从节点发送信标帧，所述信标帧包括源地址和时间同步信息。

在其中一个实施例中，所述唤醒节点的步骤之后还包括：

读取接收的信标帧，判断所述信标帧中记录的源地址是否为网络协调器所在的地址，若是，则

从所述信标帧中提取时间同步信息，并根据所述时间同步信息进行时间同步。

在其中一个实施例中，还包括：

通过所述信标帧的发送触发计时；

判断所述计时得到的时间是否达到设定的超帧周期，若是，则

返回所述向无线体域网中的从节点发送信标帧的步骤。

在其中一个实施例中，还包括：

接收紧急数据请求帧，中断所述上传数据的传输或等待所述数据请求帧下发完毕，接收发起紧急数据请求帧的从节点上传的紧急数据。

在其中一个实施例中，还包括：

使完成上传数据传输的从节点进入休眠状态。

一种无线体域网中的数据传输***，包括网络协调器，所述网络协调器包括：

节点唤醒模块，用于唤醒从节点；

调度模块，用于接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中；

数据处理模块，用于接收所述从节点的上传数据，所述上传数据是按照所述统计帧中的调度信息传输的。

在其中一个实施例中，所述节点唤醒模块还用于向无线体域网中的从节点发送信标帧，所述信标帧包括源地址和时间同步信息。

在其中一个实施例中，还包括从节点，所述从节点包括：

读取模块，用于读取接收的信标帧，判断所述信标帧中记录的源地址是否为网络协调器所在的地址，若是，则通知时间同步模块；

所述时间同步模块用于从所述信标帧中提取时间同步信息，并根据所述时间同步信息进行时间同步。

在其中一个实施例中，所述网络协调器还包括：

计时器，用于通过所述信标帧的发送触发计时，并判断计时得到的时间是否达到设定的超帧周期，若是，则通知所述节点唤醒模块。

在其中一个实施例中，所述网络协调器还包括：

紧急处理模块，用于接收紧急数据请求帧，中断所述上传数据的传输或等待所述数据请求帧下发完毕，接收发起紧急请求帧的从节点上传的紧急数据。

在其中一个实施例中，所述节点还包括：

休眠模块，用于待完成上传数据的传输后进入休眠状态。

上述无线体域网中的数据传输方法和***，在唤醒从节点之后通过数据请求帧和下发的统计帧结合实现了对节点上传的有序控制，按照统计帧中的调度信息所进行的数据上传满足了无线体域网中每一从节点的上传需求，也保证了数据上传的有序性，实现了对无线体域网中数据传输的全面控制，进而避免了因竞争协议造成的数据上传请求重发等情况下耗费的能量，提高了能效。

附图说明

图1为一个实施例中无线体域网中的数据传输方法的流程图；

图2为一个实施例中信标帧的结构示意图；

图3为图1中唤醒节点的方法流程图；

图4为一个实施例中数据请求帧的结构示意图；

图5为一个实施例中统计帧的结构示意图；

图6为一个实施例中数据帧的结构示意图；

图7为另一个实施例中无线体域网中的数据传输方法的流程图；

图8为一个实施例中超帧周期的阶段划分示意图；

图9为一个实施例中无线体域网中的数据传输***的结构示意图；

图10为另一个实施例中无线体域网中的数据传输***的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，在一个实施例中，一种无线体域网中的数据传输方法，包括如下步骤：

步骤S110，唤醒从节点。

本实施例中，无线体域网中的从节点在未进行上传数据的传输时将处于休眠状态，以通过这一低功耗模式降低从节点的能效。在进行无线体域网中的上传数据传输时，需要唤醒处于休眠状态的从节点，进而使得从节点中的数据得以传输出去。

在一个实施例中，上述步骤S110的具体过程为：向无线体域网中的从节点发送信标帧，该信标帧包括源地址和时间同步信息。

本实施例中，在以人体为通信信道的无线体域网中，介质访问控制(mediumaccess control，简称MAC)协议决定了人体通信信道的使用方式，在从节点之间分配有限的人体通信信道资源，构建无线体域网的底层基础结构，因此对于无线体域网而言，介质访问控制协议所在的MAC层所应用的数据传输机制将对无线体域网的性能产生非常大的影响，是保证无线体域网高效通信的关键之一。

对处于休眠状态的从节点所进行的唤醒可通过信标帧的发送实现。信标帧用于唤醒从节点，并建立无线体域网中的时间同步，其中，信标帧中的源地址用于标识发送信标帧的装置是否为网络协调器，时间同步信息则是无线体域网中进行时间同步的依据。

在一个实施例中，信标帧的结构如图2所示，信标帧可为7字节，包括了帧类型、目的地址、源地址、时间同步信息和校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为信标帧；目的地址为接收信标帧的从节点所在地址，对应了1字节；校验码为2字节，用于保证帧的完整性。

在另一个实施例中，信标帧由网络协调器定时发出，周期性的向无线体域网中的从节点发送信标帧。具体的，周期性地唤醒网络协调器，开启网络协调器中的发射模块发送信标帧，并通过信标帧实现对全网从节点进行时间同步。

为保证无线体域网中的数据传输高效有序地实施，在时间上将通过超帧周期进行管控。超帧周期为预设的时间段，是无线体域网中所有从节点的数据传输周期。网络协调器将控制从节点在超帧周期内完成唤醒到传输数据的过程，并在当前的超帧周期内满足每一从节点的数据传输需求。信标帧由网络协调器在超帧周期的初始阶段向从节点发送。

如图3所示，在一个实施例中，上述步骤S110之后还包括：

步骤S210，读取接收的信标帧，判断信标帧中记录的源地址是否为网络协调器所在的地址，若是，则进入步骤S230，若否，则进入步骤S250。

本实施例中，无线体域网中的从节点在接收信标帧之后，将读取得到信标帧中的源地址和时间同步信息，进而判断发送信标帧的设备是否为网络协调器，若是，则处于休眠状态的从节点被唤醒，并按照从信标帧中读取得到的时间同步信息进行时间同步，若判断到信标帧的来源并不是网络协调器，则继续处于休眠状态。

步骤S230，从信标帧中提取时间同步信息，并根据时间同步信息进行时间同步。

本实施例中，无线体域网中的每一从节点均按照网络协调器所发送的时间同步信息进行时间同步，以使得无线体域网中从节点的时间是同步的。

步骤S250，停留于休眠状态。

步骤S130，接收唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中。

本实施例中，被唤醒的从节点将根据当前的数据传输需求计算当前超帧周期内上传数据所需的时隙数目，将该时间数据打包成数据请求帧，并通过预先分配的时隙上传到网络协调器中，通过数据请求帧保证了无线体域网中多个从节点的公平上传。

在一个实施例中，如图4所示，数据请求帧可为6字节，包括帧类型、目的地址、源地址、时隙请求数目和校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为数据请求帧；目的地址为1字节，是网络协调器所在地址；源地址为1字节，是发送数据请求帧的从节点所在地址；时隙请求数目为1字节，是从节点在当前超帧周期上传数据所需的时隙数目；校验码为2字节，用于保证数据请求帧的完整性。

网络协调器由发送模式转为接收模式，接收从节点上传的数据请求帧，在并将数据请求帧中的时隙数目与相应的节点标识对应存储。

进一步的，对数据请求帧的接收进行计时，判断接收数据请求帧耗费的时间是否达到预设的时间限值，若是，则将未接收到数据请求帧所对应的节点标识对应的时隙数据记为零，认为该从节点不需要进行数据传输，仍处于休眠状态，若未达到预设的时间限值，则继续进行数据请求帧的接收。

通过时间限值在时间上控制数据请求帧的接收将保证了无线体域网中从节点在超帧周期内完成数据的传输。

在数据请求帧接收完毕之后，将对节点标识所对应的时隙数目进行统计，以获知全网从节点的所有时隙需求，并根据统计结果生成调度信息，将生成的调度信息打包成统计帧的形式下发给无线体域网中的每一从节点。统计帧中的调度信息用于分配从节点的工作时间和休眠时间，即时地反馈了当前网络实际的数据传输需求，并实现实时调度。

如图5所示，统计帧为7+2N字节，包括帧类型、目的地址、源地址、总时隙数目、节点标识及其时隙、校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为数据请求帧；目的地址为1字节，是无线体域网中从节点所在地址；源地址为1字节，是网络协调器所在地址；总时隙数目为2字节，是网络协调器根据接收的数据请求帧统计得到的无线体域网的所有时隙需求；节点标识及其时隙为2N字节，节点标识及其时隙即为该节点标识对应从节点的调度信息，从节点将根据记录的时隙进行上传数据的传输。

步骤S150，接收从节点的上传数据，该上传数据是按照统计帧中的调度信息传输的。

本实施例中，从节点在接收到下发的调度信息之后，将按照调度信息中记录的时隙进行数据的上传。在调度信息的作用下，无线体域网中的节点分配的时隙有序上传数据，有效避免了节点排除上传数据，进而缩短了数据的排队时延。

如图6所示，上传的数据被打包成数据帧的形式，为128字节，包括帧类型、目的地址、源地址、帧序号、帧数据和校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为数据帧；目的地址为1字节，是网络协调器所在地址；源地址为1字节，是节点所在地址；帧数据122字节，是节点所需要上传的数据。

如图7所示，在另一个实施例中，上述无线体域网中的数据传输方法还包括：

步骤S310，通过信标帧的发送触发计时。

本实施例中，在发送信标帧的同时触发进行计时，以信标帧为起始进行时间统计。

步骤S330，判断计时得到的时间是否达到设定的超帧周期，若是，则返回步骤S110，若否，则返回步骤S310。

本实施例中，判断以信标帧为起始进行计时得到的时间是否达到了设定的超帧周期，若是，则说明无线体域网所进行的数据传输完成了一个周期，节点需要等待下一超帧周期的时隙分配方可再次进行数据的传输，若否，则继续进行计时。

在另一个实施例中，上述无线体域网的数据传输方法还包括：接收紧急数据请求帧，中断上传数据的传输或等待数据请求帧下发完毕，接收发起紧急数据请求帧的从节点上传的紧急数据。

本实施例中，无线体域网的数据传输中，无可避免的发生某些数据需要紧急进行上传的情况，在接收到紧急数据请求帧时，若正在进行数据的上传，则中断数据的上传，而进行紧急数据的上传，使得紧急数据能够及时地进行传输，若无线体域网中正在进行数据请求帧的下发，则需要等待数据请求帧下发完毕之后再上传紧急数据。

在一个实施例中，在完成了数据的上传之后，对于上传的数据，将进行完整性检查。判断上传的数据是否完整，若否，则说明发生数据的丢失，将在超帧周期中的非活跃期启动重传机制，与发生了数据丢失所对应的从节点进行点对点的重传，若是，则整个无线体域网将进入休眠状态，以等待下一超帧周期的到来。

在另一个实施例中，上述无线体域网的数据传输方法还包括：使完成上传数据传输的从节点进入休眠状态的步骤。

本实施例中，在从节点完成数据上传之后将进入休眠状态，以降低功耗。

以网络协调器为主节点，与多个从节点组成了无线体域网，而信标帧、数据请求帧、统计帧和数据帧也组成了用于实现无线体域网中数据传输的超帧，并且通过数据请求帧准确地向主节点网络协调器反馈了每一从节点的数据传输需求，同时，统计帧在一个超帧内对数据请求帧进行即时反馈，大大地缩短了从节点中上传数据的传输在超帧上的等待时延。

上述无线体域网中的数据传输方法按照超帧周期实现数据的周期性传输，如图8所示，在上述无线体域网所设定的超帧周期中，对于网络协调器而言按照先后顺序包括了五个阶段，即信标帧的发送阶段、数据请求帧的接收阶段、统计帧的生成和下发阶段、数据帧的接收阶段和非活跃期，其中，非活跃期是为了数据帧的重传所预留的。

上述无线体域网中的数据传输方法通过网络协调器对节点进行数据管理，可应用于医疗领域，例如生理参数采集和监测病情的应用，并且由于不需要采用竞争性协议获取数据的时隙发送权，从而能够保证节点及时获取上传数据的权限，以上传紧急医疗数据。

此外，由于网络协调器能够完全获取无线体域网中的所有数据传输需求，因此能够最为合理的调度机制使得节点以最小的代价完成数据传输，从而实现低能效，另外，由于不需要采用竞争性协议获取数据的时隙发送权而避免了帧碰撞的发生，进一步地降低了能效。

如图9所示，在一个实施例中，一种无线体域网中的数据传输***，网络协调器10，该网络协调器10包括节点唤醒模块110、调度模块130和数据处理模块150。

节点唤醒模块110，用于唤醒从节点。

本实施例中，无线体域网中的从节点在未上传数据时将处于休眠状态，以通过这一低功耗模式降低从节点的能效。在进行无线体域网中的数据传输时，需要节点唤醒模块110唤醒处于休眠状态的从节点，进而使得从节点中的数据得以传输出去。

在一个实施例中，上述节点唤醒模块110还用于向无线体域网中的从节点发送信标帧，该信标帧包括源地址和时间同步信息。

本实施例中，在以人体为通信信道的无线体域网中，介质访问控制协议决定了人体通信信道的使用方式，在从节点之间分配有限的人体通信信道资源，构建无线体域网的底层基础结构，因此对于无线体域网而言，介质访问控制协议所在的MAC层所应用的数据传输机制将对无线体域网的性能产生非常大的影响，是保证无线体域网高效通信的关键之一。

对处于休眠状态的从节点所进行的唤醒可通过信标帧的发送实现。信标帧用于唤醒从节点，并建立无线体域网中的时间同步，其中，信标帧中的源地址用于标识发送信标帧的装置是否为网络协调器10，时间同步信息则是无线体域网中进行时间同步的依据。

信标帧可为7字节，包括了帧类型、目的地址、源地址、时间同步信息和校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为信标帧；目的地址为接收信标帧的从节点所在地址，对应了1字节；校验码为2字节，用于保证帧的完整性。

在另一个实施例中，信标帧由节点唤醒模块110定时发出，周期性的向无线体域网中的从节点发送信标帧。具体的，周期性地唤醒节点唤醒模块110，发送信标帧，并通过信标帧实现对全网从节点进行时间同步。

为保证无线体域网中的数据传输高效有序地实施，在时间上将通过超帧周期进行管控。超帧周期为预设的时间段，是无线体域网中所有从节点的数据传输周期。网络协调器10将控制从节点在超帧周期内完成唤醒到传输数据的过程，并在当前的超帧周期内满足每一从节点的数据传输需求。信标帧由从节点唤醒模块110在超帧周期的初始阶段向从节点发送。

如图10所示，在一个实施例中，上述无线体域网中的数据传输***还包括与网络协调器10进行数据交互的若干从节点30，该从节点30包括读取模块310和时间同步模块330。

读取模块310，用于读取接收的信标帧，判断信标帧中记录的源地址是否为网络协调器10所在的地址，若是，则通知时间同步模块330，若否，则停留于休眠状态。

本实施例中，无线体域网中的从节点30在接收信标帧之后，读取模块310将读取得到信标帧中的源地址和时间同步信息，进而判断发送信标帧的设备是否为网络协调器10，若是，则处于休眠状态的从节点30被唤醒，时间同步模块330按照从信标帧中读取得到的时间同步信息进行时间同步，若判断到信标帧的来源并不是网络协调器10，则继续处于休眠状态。

时间同步模块330，用于从信标帧中提取时间同步信息，并根据时间同步信息进行时间同步。

本实施例中，无线体域网中的每一从节点30中，时间同步模块330均按照网络协调器10所发送的时间同步信息进行时间同步，以使得无线体域网中从节点30的时间是同步的。

调度模块130，用于接收唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中。

本实施例中，被唤醒的从节点将根据当前的数据传输需求计算当前超帧周期内上传数据所需的时隙数目，将该时间数据打包成数据请求帧，并通过预先分配的时隙上传到网络协调器10中，通过数据请求帧保证了无线体域网中多个从节点的公平上传。

在一个实施例中，数据请求帧可为6字节，包括帧类型、目的地址、源地址、时隙请求数目和校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为数据请求帧；目的地址为1字节，是网络协调器10所在地址；源地址为1字节，是发送数据请求帧的从节点所在地址；时隙请求数目为1字节，是从节点在当前超帧周期上传数据所需的时隙数目；校验码为2字节，用于保证数据请求帧的完整性。

网络协调器10由发送模式转为接收模式，调度模块130接收从节点30上传的数据请求帧，在并将数据请求帧中的时隙数目与相应的节点标识对应存储。

进一步的，对数据请求帧的接收进行计时，判断接收数据请求帧耗费的时间是否达到预设的时间限值，若是，则将未接收到数据请求帧所对应的节点标识对应的时隙数据记为零，认为该从节点不需要进行数据传输，仍处于休眠状态，若未达到预设的时间限值，则继续进行数据请求帧的接收。

通过时间限值在时间上控制数据请求帧的接收将保证了无线体域网中从节点在超帧周期内完成数据的传输。

在数据请求帧接收完毕之后，调度模块130将对节点标识所对应的时隙数目进行统计，以获知全网从节点的所有时隙需求，并根据统计结果生成调度信息，将生成的调度信息打包成统计帧的形式下发给无线体域网中的每一从节点。统计帧中的调度信息用于分配从节点的工作时间和休眠时间，即时地反馈了当前网络实际的数据传输需求，并实现实时调度。

统计帧为7+2N字节，包括帧类型、目的地址、源地址、总时隙数目、从节点30标识及其时隙、校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为数据请求帧；目的地址为1字节，是无线体域网中从节点所在地址；源地址为1字节，是网络协调器10所在地址；总时隙数目为2字节，是网络协调器10根据接收的数据请求帧统计得到的无线体域网的所有时隙需求；节点标识及其时隙为2N字节，节点标识及其时隙即为该节点标识对应从节点的调度信息，从节点将根据记录的时隙进行上传数据的传输。

数据处理模块150，用于接收从节点的上传数据，该上传数据是按照统计帧中的调度信息传输的。

本实施例中，从节点在接收到下发的调度信息之后，将按照调度信息中记录的时隙进行上传数据的传输。在调度信息的作用下，无线体域网中从节点分配的时隙有序上传数据，有效避免了从节点排队上传数据，进而缩短了数据的排除时延。

上传的数据被打包成数据帧的形式，为128字节，包括帧类型、目的地址、源地址、帧序号、帧数据和校验码。其中，帧类型为1字节，所对应的字段将标识了当前帧为数据帧；目的地址为1字节，是网络协调器10所在地址；源地址为1字节，是从节点所在地址；帧数据122字节，是从节点所需要上传的数据。

在另一个实施例中，上述无线体域网中的数据传输***的网络协调器10中还包括计时器，该计时器用于通过信标帧的发送触发计时，并判断计时得到的时间是否达到设定的超帧周期，若是，则通知节点唤醒模块110。

本实施例中，在发送信标帧的同时触发计时器进行计时，以信标帧为起始进行时间统计。

计时器判断以信标帧为起始进行计时得到的时间是否达到了设定的超帧周期，若是，则说明无线体域网所进行的数据传输完成了一个周期，从节点需要等待下一超帧周期的时隙分配方可再次进行数据的传输，若否，则继续进行计时。

在另一个实施例中，上述网络协调器10还包括紧急处理模块，该紧急处理模块用于接收紧急数据请求帧，中断上传数据的传输或等待数据请求帧下发完毕，接收发起紧急请求帧的从节点上传的紧急数据。

本实施例中，无线体域网的数据传输中，无可避免的发生某些数据需要紧急进行上传的情况，紧急处理模块在接收到紧急数据请求帧时，若正在进行数据的上传，则中断数据的上传，而进行紧急数据的上传，使得紧急数据能够及时地进行传输，若无线体域网中正在进行数据请求帧的下发，则需要等待数据请求帧下发完毕之后再上传紧急数据。

在一个实施例中，在完成了数据的上传之后，对于上传的数据，将进行完整性检查。判断上传的数据是否完整，若否，则说明发生数据的丢失，将在超帧周期中的非活跃期启动重传机制，与发生了数据丢失所对应的从节点进行点对点的重传，若是，则整个无线体域网将进入休眠状态，以等待下一超帧周期的到来。

在另一个实施例中，上述从节点30还包括休眠模块，该休眠模块用于待完成上传数据的传输后进入休眠状态。

本实施例中，在从节点30完成数据上传之后休眠模块使从节点30进入休眠状态，以降低功耗。

以网络协调器为主节点，与多个从节点组成了无线体域网，而信标帧、数据请求帧、统计帧和数据帧也组成了用于实现无线体域网中数据传输的超帧，并且通过数据请求帧准确地向主节点网络协调器反馈了每一从节点的数据传输需求，同时，统计帧在一个超帧内对数据请求帧进行即时反馈，大大地缩短了从节点中上传数据的传输在超帧上的等待时延。

上述无线体域网中的数据传输***按照超帧周期实现数据的周期性传输，在上述无线体域网所设定的超帧周期中，对于网络协调器10而言按照先后顺序包括了五个阶段，即信标帧的发送阶段、数据请求帧的接收阶段、统计帧的生成和下发阶段、数据帧的接收阶段和非活跃期，其中，非活跃期是为了数据帧的重传所预留的。

上述无线体域网中的数据传输***通过网络协调器10对从节点进行数据管理，可应用于医疗领域，例如生理参数采集和监测病情的应用，并且由于不需要采用竞争性协议获取数据的时隙发送权，从而能够保证从节点及时获取上传数据的权限，以上传紧急医疗数据。

此外，由于网络协调器10能够完全获取无线体域网中的所有数据传输需求，因此能够最为合理的调度机制使得从节点以最小的代价完成数据传输，从而实现低能效，另外，由于不需要采用竞争性协议获取数据的时隙发送权而避免了帧碰撞的发生，进一步地降低了能效。

上述无线体域网中的数据传输方法和***，在唤醒从节点之后通过数据请求帧和下发的统计帧的结合实现了对从节点上传的有序控制，按照调度信息所进行的数据上传满足了无线体域网中每一从节点的上传需求，也保证了数据上传的有序性，实现了对无线体域网中数据传输的全面控制，进而避免了因竞争协议造成的数据上传请求重发等情况下耗费的能量，提高了能效。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线体域网中的数据传输方法，包括如下步骤：

唤醒从节点；

接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中；

接收所述从节点的上传数据，所述上传数据是按照所述统计帧中的调度信息传输的；

还包括：

在所述上传数据完成上传之后，判断所述上传数据是否完整，若否，则说明发生数据的丢失，在超帧周期中的非活跃期启动重传机制，与发生了数据丢失所对应的从节点进行点对点的重传，若是，则整个无线体域网将进入休眠状态，等待下一超帧周期的到来；所述超帧周期为预设的时间段，是无线体域网中所有从节点的数据传输周期；

其中，所述接收所述从节点的上传数据，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中的步骤包括：在数据请求帧接收完毕之后，对节点标识所对应的时隙数目进行统计，以获知全网从节点的所有时隙需求，并根据统计结果生成调度信息，将生成的调度信息打包成统计帧的形式下发给无线体域网中的每一从节点，所述统计帧中的调度信息用于分配所述从节点的工作时间和休眠时间，即时地反馈当前网络实际的数据传输需求，并实现实时调度；

所述接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧的步骤还包括：接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，对所述数据请求帧的接收进行计时，判断接收所述数据请求帧耗费的时间是否达到预设的时间限值，若是，则将未接收到数据请求帧所对应的节点标识对应的时隙数据记为零，认为该从节点不需要进行数据传输，仍处于休眠状态，若未达到预设的时间限值，则继续进行所述数据请求帧的接收；

还包括：

接收紧急数据请求帧，中断所述上传数据的传输或等待所述数据请求帧上传完毕，接收发起紧急数据请求帧的从节点上传的紧急数据；

其中，所述数据请求帧由所述唤醒的从节点通过预先分配的时隙上传至网络协调器；所述上传数据通过数据帧的形式发送；信标帧、数据请求帧、统计帧以及数据帧均包括校验码。

2.根据权利要求1所述的无线体域网中的数据传输方法，其特征在于，所述唤醒从节点的步骤为：

向无线体域网中的从节点发送信标帧，所述信标帧包括源地址和时间同步信息。

3.根据权利要求2所述的无线体域网中的数据传输方法，其特征在于，所述唤醒从节点的步骤之后还包括：

读取接收的信标帧，判断所述信标帧中记录的源地址是否为网络协调器所在的地址，若是，则

从所述信标帧中提取时间同步信息，并根据所述时间同步信息进行时间同步。

4.根据权利要求2所述的无线体域网中的数据传输方法，其特征在于，还包括：

通过所述信标帧的发送触发计时；

判断所述计时得到的时间是否达到设定的超帧周期，若是，则

返回所述向无线体域网中的从节点发送信标帧的步骤。

5.根据权利要求1所述的无线体域网中的数据传输方法，其特征在于，还包括：

使完成上传数据传输的从节点进入休眠状态。

6.一种无线体域网中的数据传输***，其特征在于，包括网络协调器，所述网络协调器包括：

节点唤醒模块，用于唤醒从节点；

调度模块，用于接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，根据所述数据请求帧生成统计帧，并下发至从节点中；

数据处理模块，用于接收所述从节点的上传数据，所述上传数据是按照所述统计帧中的调度信息传输的；

所述无线体域网中的数据传输***，还用于在所述上传数据完成上传之后，判断所述上传数据是否完整，若否，则说明发生数据的丢失，在超帧周期中的非活跃期启动重传机制，与发生了数据丢失所对应的从节点进行点对点的重传，若是，则整个无线体域网将进入休眠状态，等待下一超帧周期的到来；所述超帧周期为预设的时间段，是无线体域网中所有从节点的数据传输周期；

其中，所述调度模块，具体用于在数据请求帧接收完毕之后，对节点标识所对应的时隙数目进行统计，以获知全网从节点的所有时隙需求，并根据统计结果生成调度信息，将生成的调度信息打包成统计帧的形式下发给无线体域网中的每一从节点，所述统计帧中的调度信息用于分配所述从节点的工作时间和休眠时间，即时地反馈当前网络实际的数据传输需求，并实现实时调度；

所述网络协调器，还用于接收所述唤醒的从节点上传的数据请求帧，对所述数据请求帧的接收进行计时，判断接收所述数据请求帧耗费的时间是否达到预设的时间限值，若是，则将未接收到数据请求帧所对应的节点标识对应的时隙数据记为零，认为该从节点不需要进行数据传输，仍处于休眠状态，若未达到预设的时间限值，则继续进行所述数据请求帧的接收；

所述网络协调器还包括：

紧急处理模块，用于接收紧急数据请求帧，中断所述上传数据的传输或等待所述数据请求帧上传完毕，接收发起紧急数据请求帧的从节点上传的紧急数据；

其中，所述数据请求帧由所述唤醒的从节点通过预先分配的时隙上传至网络协调器；所述上传数据通过数据帧的形式发送；信标帧、数据请求帧、统计帧以及数据帧均包括校验码。

7.根据权利要求6所述的无线体域网中的数据传输***，其特征在于，所述节点唤醒模块还用于向无线体域网中的从节点发送信标帧，所述信标帧包括源地址和时间同步信息。

8.根据权利要求7所述的无线体域网中的数据传输***，其特征在于，还包括从节点，所述从节点包括：

读取模块，用于读取接收的信标帧，判断所述信标帧中记录的源地址是否为网络协调器所在的地址，若是，则通知时间同步模块；

所述时间同步模块用于从所述信标帧中提取时间同步信息，并根据所述时间同步信息进行时间同步。

9.根据权利要求7所述的无线体域网中的数据传输***，其特征在于，所述网络协调器还包括：

计时器，用于通过所述信标帧的发送触发计时，并判断计时得到的时间是否达到设定的超帧周期，若是，则通知所述节点唤醒模块。

10.根据权利要求6所述的无线体域网中的数据传输***，其特征在于，所述从节点还包括：

休眠模块，用于待完成上传数据的传输后进入休眠状态。