CN108012249A - 一种分簇链状无线传感器网络通信方法 - Google Patents
一种分簇链状无线传感器网络通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108012249A CN108012249A CN201711163433.9A CN201711163433A CN108012249A CN 108012249 A CN108012249 A CN 108012249A CN 201711163433 A CN201711163433 A CN 201711163433A CN 108012249 A CN108012249 A CN 108012249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cluster
- node
- cluster head
- nodes
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
- H04W52/02—Power saving arrangements
- H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
- H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W56/00—Synchronisation arrangements
- H04W56/001—Synchronization between nodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种分簇链状无线传感器网络通信方法。采用分簇‑链状拓扑构建网络,采用WOR模式设计通讯协议。所有传感器节点初始化完成后进入WOR模式,可由汇聚节点唤醒;汇聚节点周期性地向所有传感器节点发送同步信标帧,对整个网络进行时间同步,并调度网内簇首节点及其簇成员节点分时、协调地传输数据,并接收簇首节点发送过来的监测数据;在簇内周期,簇成员节点在对应的时隙醒来后,向簇首节点发送采集到的数据,各簇首节点同时接收簇成员节点发送的信息,互不干扰;在若干个簇间周期,簇首节点在汇聚节点的调度下,两两醒来传输数据,并通过多跳中继的方式将数据上报至汇聚节点。本发明具有较低的能耗和较高的可靠性,延长了网络生命周期。
Description
技术领域
本发明属于无线传感网络领域,特别涉及了一种分簇链状无线传感器网络通 信方法。
背景技术
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks:WSN)是由一系列价格低廉、能耗小、尺寸适中、具备数据采集和计算能力,并且能在短距离内进行无线通信的大 量传感器节点,通过自组织构成的一种特定用途的新型无线网络。由于其具有灵 活性高、容错性强和部署快速等特点,成为近年来通信学科的热点研究领域,也 成为一种周边监控、信息采集和提供军事区域后勤支援的可靠军事化应用。同时, WSN在其他领域也有着越来越多的表现,如基于传感器的个人健康监测、海洋 生态***实时监控、工业生产领域设备健康监测等。
随着研究的不断深入和应用场景的多样化,无线传感器网络技术取得了一系 列重大进展,同时,也带来了一系列新的问题和挑战。由于传感器本身电源能量 的局限性,节能降耗成为目前制约WSN发展的一个瓶颈问题。因此,无线传感 器网络中所有技术的实现都要以节能为第一要素。
分簇和链状都是无线传感器网络中常见的拓扑结构。分簇结构具有组网简单 的优点,但是网络覆盖范围有限,可靠性差,一旦簇头节点失效整个星型网络将 无法正常工作;链状结构只能保证监测的长度,在大范围的应用中无法保障监测 的全面性。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题,本发明旨在提供一种分簇链状无线 传感器网络通信方法,结合分簇和链状拓扑结构,弥补单一网络结构的存在的缺 陷。
为了实现上述技术目的,本发明的技术方案为:
一种分簇链状无线传感器网络通信方法,包括以下步骤:
(1)结合分簇拓扑结构和链型拓扑结构的特点,对无线传感器网络采用分 簇链状的节点部署方案;其中,每个簇的簇成员节点采集数据,并汇总至所在簇 的簇首节点,然后簇首节点按照多跳中继的方式将数据传输至汇聚节点;
(2)所有传感器节点初始化完成后进入WOR状态,汇聚节点进入发送状 态;整个网络完成一轮数据收集需要N+1个周期,包含1个簇内周期和N个簇 间周期,N为簇的数量;
(3)进入簇内周期,汇聚节点发送簇内信标帧,唤醒网络内全部传感器节 点,簇成员节点在对应的时隙醒来后,向簇首节点发送采集到的数据,各簇首节 点同时接收所属簇成员节点发送的信息,互不干扰;
(4)进入簇间周期,汇聚节点发送同步信号帧,唤醒所有簇首节点,相邻 簇首节点两两进入工作状态,通过多跳中继的方式将数据上报至汇聚节点;
(5)进入睡眠周期,所有传感器节点处于休眠状态,直至下一轮数据收集 周期。
进一步地,网络中的每个分簇包括1个簇首节点和n个簇成员节点,且簇头 节点位于簇成员节点的中心处,在一个分簇内,簇首节点的编号为0,各簇成员 节点的编号按照逆时针的方向从1开始依次递增;各簇首节点依次连接,直至到 达汇聚节点,从而构成链型拓扑结构,在链型拓扑结构中,各簇首节点的编号按 照其与汇聚节点距离的增大而从1开始依次递增。
进一步地,步骤(3)的具体步骤如下:
(31)汇聚节点发送包含m个帧的簇内信标帧,唤醒网络内全部传感器节 点;
(32)簇首节点被唤醒并接收到一个完整的信标帧后,根据其ID号以及所 接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest1,休眠时间trest1后进入接收状态:
trest1=(m-mj)tbeacon
上式中,mj为簇首节点接收到的信标帧帧序号,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧的时间;
(33)簇成员节点被唤醒并接收到一个完整的信标帧后,根据其ID号以及 所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest3,休眠trest3后醒来,若无数据发送, 则休眠时间trest5后直接进入下一轮数据收集周期,至此,簇内同步、时隙部署完 成:
trest3=(m-mj)tbeacon+(ni-1)tslot
trest5=(n-ni+1)tslot+Tbetween+Tsleep
上式中,ni为簇成员节点的簇内编号,tslot为簇成员节点发送一个数据帧的时隙长度,Tbetween为一个簇间周期,Tsleep为一个睡眠周期;
(34)簇成员节点在自己规定的时隙内发送数据,簇首节点接收数据;
(35)簇首节点在trest2时间内接收全部簇成员节点发送过来的数据后,进入 WOR状态,等待汇聚节点唤醒进入簇间周期:
trest2=n*tslot
上式中,n为一个分簇的簇成员个数;
(36)簇成员节点在对应的时隙内发送完数据并休眠trest4时间后进入下一轮 数据采集周期:
trest4=(n-ni)tslot+Tbetween+Tsleep
至此,簇内周期完成。
进一步地,步骤(4)的具体步骤如下:
(41)汇聚节点在第1个簇间周期开始发出帧位号为N的同步信标帧,以 唤醒所有的簇首节点;
(42)全部簇首节点被唤醒后,根据帧位号判断是否进入工作状态;这样, 在第1个簇间周期,N-2号簇首节点N至1号簇首节点被唤醒后,立即返回WOR 状态;
(43)N号簇首节点被唤醒后,根据所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时 间trest6,延迟时间trest6后进入发送状态:
trest6=(m-mj)tbeacon
(44)N-1号簇首节点被唤醒后,根据所接收到的信标帧帧序号计算出休眠 时间trest8,延迟时间trest8后进入接收状态:
trest8=(m-mj)tbeacon
(45)N号簇首节点发送数据,N-1号簇首节点接收数据,在tlast内完成数据 传输:
tlast=(N-Nk+1)*tcluster
上式中,Nk为簇首节点接收到的信标帧帧位号,在第i个簇间周期Nk=i,此时 Nk=1,tcluster为i号簇首节点向i-1号簇首节点簇首节点传输数据所需的时间;
(46)N号簇首节点休眠时间trest7后进入下一轮数据收集周期:
上式中,i为当前簇间周期发送数据的簇首节点编号,此时i=N,j为求和变量;
(47)N-1号簇首节点接收完数据后,准备开始下一个簇间周期;
(48)依次类推,直至所有节点信息上传到1号簇首节点;
(49)汇聚节点在最后一个簇间周期开始发出帧位号为1的同步信标帧,唤 醒1号簇首节点进入工作状态,同时汇聚节点由发送状态进入接收状态;
(410)1号簇首节点根据所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest9,延 迟时间trest9后进入发送状态:
trest9=(m-mj)tbeacon
(411)1号簇首节点发送收据,汇聚节点接收数据;
(412)1号簇首节点发送完数据后直接进入WOR状态,汇聚节点由接收状 态进入发送状态,至此,一轮数据收集完成。
进一步地,节点部署完成后,需要给每一个节点设置一个ID号,来表明该 节点在网络中的位置,该ID号包括簇首号和簇内成员号,所有簇首节点的簇内 成员号均为0,在一个簇内,所有节点的簇首号相同,汇聚节点的簇首号和簇内 成员号均为0。
进一步地,传感器节点有3种状态:工作状态、WOR状态和休眠状态,工 作状态分为发送状态和接收状态,WOR状态和休眠状态属于低功耗状态,节省 能耗;WOR状态能够接收数据,休眠状态不能发送和接收数据。
进一步地,限制簇成员节点的通信半径为最小有效通信半径,使相邻簇簇首 节点与该簇成员节点之间的距离远远大于其通信距离。
进一步地,汇聚节点由交流电直接供电,没有能耗限制;簇首节点和簇成员 节点的初始能量配比不同,簇首节点能量高于簇成员节点。
采用上述技术方案带来的有益效果:
本发明综合考虑了农田、河流等带状监测区域无线传感器网络实际应用的特 点,结合时间同步、时隙部署等协议机制,提出了一种分簇链状无线传感器网络 的通信方法,以减少数据时延、降低网络能耗。实验结果表明,本发明具有较高 的性能和可靠性,延长了网络的生命周期。
附图说明
图1是本发明的网络结构图;
图2是本发明的网络簇节点编号图;
图3是本发明的同步信标帧结构图;
图4是本发明的数据帧结构图;
图5是本发明的MAC协议流程图;
图6是本发明的簇内同步示意图;
图7是本发明的簇内时间同步方法示意图;
图8是本发明的簇间同步示意图;
图9是本发明的簇间时间同步方法示意图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案进行详细说明。
无线传感器网络多采用TDMA的时隙分配方式进行时隙部署,本发明在 TDMA思想的基础上,结合分簇链状网络拓扑结构,提出一种更适应该结构的 簇内和簇间的时间同步和调度传输机制。该机制主要采用WOR模式,使簇成员 节点周期性地醒来侦听汇聚节点发出的信标帧;在簇内周期,通过簇内信标帧的 调度以及时隙部署的原理,实现簇首节点与簇成员节点的数据传输;在簇间周期, 通过簇间信标帧的调度,实现2个相邻簇首节点的数据传输以及1号簇首节点和 汇聚节点的数据传输。簇成员节点完成数据传输后,根据情况进入低功耗的WOR 状态或休眠状态,从而节省能量。同时,由于每个节点只在属于自己的时隙内醒 来,使得数据传输有序进行,大大降低了数据碰撞的可能性,进一步减少了节点 的能耗。
如图1所示为本发明的网络结构图。汇聚节点位于网络的一端,以汇聚节点 为起始点、以簇首节点为位置点形成链状的拓扑结构。每个簇首节点周围围绕着 若干簇成员节点,形成分簇结构。
如图2所示为本发明的簇首节点编号图,距离汇聚节点越远编号越大。
1、帧格式定义
无线传感器网络是以能量为生命,能耗越低,网络生命周期越长。高精度的 时间同步方法成本高,不适合实际应用。为此,在不增加成本的前提下,如何实 现整个网络全部传感器节点的同步,是目前着重研究的问题。为此,本发明采用 粗粒度的时间同步方法,设计网络的通讯协议。在协议中,我们采用信标帧和数 据帧两种帧格式,信标帧用来实现传感器节点的时间同步,以及调度两个节点之 间数据传输;数据帧用以区分信标帧,是传感器所采集到的数据的载体。汇聚节 点按照递增的顺序,持续发送编号依次为1至m的时间同步信标帧。
如图3所示为本发明的信标帧帧格式定义图,信标帧由前导码、同步词汇 等组成,其中前导码设为4个字节,同步词汇设为2个字节,长度字节为1个字 节,帧类型为2个比特位,帧序号为6个比特位,帧位号为1个字节。
信标帧由总是汇聚节点广播出去,用于簇内同步和簇间同步,所以不需要地 址字节,此外信标帧上需要有表示帧类型的位,用于说明该次时间同步是簇间还 是簇内。帧类型占用两个比特,该位为00时表示簇间同步,该位为01时表示簇 内同步。
此外,信标帧上还需要有帧序号位,该位用来表示在汇聚节点发送的一轮信 标帧中,该信标帧所在的位置。帧位号只有在簇间同步时才会用到,用于表示该 条信标帧是汇聚节点发送的第几轮信标帧,因为在簇间同步中,发送一轮信标帧 只是用来同步两个簇首节点,所以结合帧位号就能判断该轮是来同步哪两个节 点。
如图4所示为本发明的数据帧帧格式定义图,数据帧用于节点间传递数据。 数据帧的长度不固定。一个数据帧包括前导码、同步词汇、长度字节等,其中前 导码设为4个字节,同步词汇设为2个字节,长度字节为1个字节,簇号为5个 比特位,簇内号为3个比特位,数据位占3个字节,整个数据长度是4字节的倍 数。
2、时间同步与数据传输
时间同步是无线传感器网络中的重要基础,只有网络内的节点都能准确地同 步到同一时间基准,才能实现全网的数据传输。本发明出于降低功耗的考虑,节 点在非工作状态处于休眠模式,只有在处于分配的时隙中才会收发数据,在侦听 信标帧时则处于WOR模式。
如图5所示是本发明的MAC协议流程图,当到达需要采集数据的时刻时, 即一个***周期的开始,汇聚节点先发送信标帧进行所有簇的簇内同步,即簇首 节点把该簇内的数据汇总到一起,并进行简单的处理。簇内同步后,数据都储存 在各个簇首节点上,之后汇聚节点再向所有的簇首节点广播信标帧进行簇间同 步。每发送一轮信标帧,两个相邻的簇首节点实现数据的传输,最后数据传送到 汇聚节点,至此一个完整的数据采集周期结束,之后***休眠一定的时间后再开 始新一轮的工作。
在本发明的应用环境中,通常汇聚节点是用电力线供电,可认为能量不限, 簇首节点和簇间节点则是通过电池供电,能量是有限的。各个节点的部署按照分 簇式的星链形结构,以汇聚节点为端点,簇首节点按照链式结构排开,然后再以 单个簇首节点为中心,簇内节点以星型结构部署。此外,对于节点的部署距离还 有要求,即以簇为单位,一个簇内的所有簇内节点都应该在簇首节点的通信范围 之内,而各个簇之间的距离则需要超过簇内节点的通信范围,即各个簇之间只有 簇首节点可以通信,而簇内节点无法与其他簇首节点通信,这样的部署可以避免 各个簇内通信的干扰。要实现这样的部署,需要调节簇首节点的发射功率和簇内 节点的发射功率。
部署好节点后,需要给各个节点设置一个ID,来表明该节点在网络中的位 置。该ID由两部分组成,簇号和簇内成员号。该字节的高5位表示簇号,低3 位表示簇内成员号。汇聚节点的簇号和簇内成员号都为0,其他簇首节点的簇内 成员号也为0。在一簇内,所有节点的簇首号都相同。
一个完整的大周期由三个部分组成:簇内同步周期Tin和簇间同步周期 Tbetween和睡眠周期Tsleep。运行的顺序是先完成簇内同步周期,把簇内节点采集 的数据汇总到簇首节点,然后运行簇间同步周期,把簇首节点上的数据通过多条 传送到汇聚节点,再运行睡眠周期,节点都处于休眠模式,一直到下一个大周期 的开始。
节点初始化完成后,就开始了一个新的大周期。网络的所有节点初始化完成 后,都处于WOR模式等待唤醒,汇聚节点广播一轮用于簇内同步的信标帧,所 有节点接收到同步词汇后被唤醒,继续接收完整的一个信标帧,之后根据接收到 的信标帧中的帧序号信息,所有的节点进入休眠模式并延时到信标帧发送结束的 时候。到达所有信标帧发送完成的时刻,簇首节点进入接收模式,簇内节点按照 簇内成员的顺序在对应的时隙内采集数据,然后发送给簇首节点。由于各个簇的 距离超出簇内节点的通信范围,因此各个簇内部通信不会互相干扰,所以簇内同 步可以是所有的簇同时进行。至此,簇内同步完成,每个簇内节点采集的数据都 汇总到簇首节点,簇内节点都进入休眠模式,簇首节点进入WOR模式。然后汇 聚节点广播一轮用于簇间同步的信标帧,所有的簇首节点被唤醒,接收到其中一个信标帧。接收到信标帧以后,根据信标帧中的帧位号判断该轮信标帧是同步哪 两个簇首节点,非同步节点继续进入WOR模式,而同步节点则根据帧序号信息, 延时到本轮广播信标帧结束,然后两个节点传送数据。至此,一轮簇间同步完成, 之后进行下一轮簇间同步,直至数据传送到汇聚节点。数据汇总到汇聚节点后, 一个工作周期结束,所有的节点进入休眠模式至下一个工作周期的开始。
1)簇内周期
如图6所示为本发明的簇内同步示意图。节点初始化完成后,首先进行簇内 同步,汇聚节点先发送一轮信标帧,信标帧的帧类型位为01,表明该轮所有的 信标帧用于簇内同步,信标帧的帧序号按照发送的顺序依次递增,从帧序号可以 推算广播信标帧阶段结束的时间。网络中所有节点,包括簇首节点,会在本轮信 标帧中接收到一个信标帧,根据信标帧的帧序号和发送一个信标帧的时间,可以 推算出广播阶段结束的时间点,接收的信标帧的帧序号越小,延迟的时间越长。 然后所有节点都进入休眠模式并延迟到广播阶段结束的时间点,从而实现了同步 过程的第一步。然后进入簇内汇总数据的阶段。该阶段中,簇首节点一直处于接 收状态,每个簇内节点都会被分配一个时隙,用于单个节点采集数据,并将数据 发送给簇首节点。在单个时隙内,只有一个簇内节点在工作,其他节点都处于休 眠模式。时隙的分配与节点的簇内成员号对应,例如1号簇内成员分配的是第1 个时隙。所有从广播阶段结束的时间开始,节点根据簇内成员号和每个时隙的时 间长度可以推算出需要延迟的时间。
假设一个簇内有N个簇,每个簇内有1个簇首节点和n个簇内节点,每个 节点的簇内成员编号为0~n(簇首节点的簇内成员号为0),其中簇内成员编号代 表了每个节点提前分配的时隙序号。汇聚节点广播一系列信标帧,用m表示广 播的信标帧数目,广播一个信标帧的时间为tbeacon。广播的信标帧的帧位号是从 1到m逐渐增加的。接收到信标帧后,节点转入休眠模式,延迟一定时间后醒来, 延迟的时间在下面介绍。簇内同步实现的效果是所有节点休眠结束后,簇首节点 和1号簇内节点同时醒来,1号节点在分配的时隙内,采集传感器数据,并发送 给簇首节点,然后1号节点休眠,同时2号节点醒来,重复以上流程,直到n号节点完成任务。
考虑到唤醒的时间和采集传感器数据的时间无法忽略,为了保证传送数据的 稳定性,每个时隙的长度稍大于tbeacon。这里用tslot表示一个时隙的长度。
当簇内普通节点采集数据时,采集的数据会与上一个数据周期采集的数据进 行对比,如果两次数据相同,说明没有新数据产生,为了节省能量,该节点在时 隙内不发送数据,而是直接休眠。此外当节点能量耗尽时,也会出现连续几轮周 期没有接收到该节点数据的情况,为防止这两种情况混淆,规定从第一次没有新 数据产生的周期开始记数,记数到达特定值后,节点必须强制发送一次数据,以 此来证明该节点是正常工作的。
如图所示图7是本发明的簇内时间同步方法示意图。假设簇内成员号为ni(0< =ni<=n)
的节点接受到一个信标帧,帧序号为mj。需要进行如下判断:
当ni为0时,该节点为簇首节点。该节点则休眠一段时间,然后进入接收模 式。休眠时间trest1为:
trest1=(m-mj)tbeacon
其中,trest1为簇首节点的休眠时间,m为汇聚节点发送信标帧的个数,mj为簇首 节点接收到的一个完整的信标帧的帧序号,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧的 时间。
然后节点进入接收模式,保持trest2的时间为:
trest2=n*tslot
其中,trest2为簇首节点接收数据的时间,n为该簇成员个数,tslot为簇成员节点发送一个数据帧的时隙长度。
至此该簇内的数据都汇集到簇首节点上,簇内同步完成。然后该节点进入 WOR模式,等待汇聚节点的唤醒,之后就进入簇间同步周期。
当ni不为0时,该节点为簇内节点。该节点则休眠一段时间,然后醒来,在 自己的时隙内采集数据并发送给簇首节点。休眠的时间trest3为:
trest3=(m-mj)tbeacon+(ni-1)tslot
其中trest3为簇成员节点的休眠时间,m为汇聚节点发送信标帧的个数,mj为该簇成员节点接收到的一个完整的信标帧的帧序号,tbeacon为汇聚节点广播一个信标 帧的时间,ni为该成员节点的簇内号,tslot为簇成员节点发送一个数据帧的时隙 长度。
该节点醒来后判断是否有新数据,有新数据则在对应的时隙内发送数据,发 送完成后休眠至下一个数据采集周期,没有新数据则直接休眠至下一个大周期。 其中如果有新数据发送,发送完后休眠的时间trest4为:
trest4=(n-ni)tslot+Tbetween+Tsleep
其中trest4为簇成员节点的休眠时间,n为该簇成员个数,ni为该成员节点的簇内号,tslot为簇成员节点发送一个数据帧的时隙长度,Tbetween为一个簇间同步周期 时间,Tsleep为一个睡眠周期时间。
如果没有新数数据发送,休眠的时间trest5为:
trest5=(n-ni+1)tslot+Tbetween+Tsleep
其中trest4为簇成员节点的休眠时间,n为该簇成员个数,ni为该成员节点的簇内号,tslot为簇成员节点发送一个数据帧的时隙长度,Tbetween为一个簇间同步周期 时间,Tsleep为一轮数据采集周期之间的休眠的时间。
2)簇间周期
如图8所示是本发明的簇间同步示意图。簇内同步完成后,所有簇内节点都 进入休眠状态,簇首节点进入WOR状态并等待汇聚节点的唤醒。汇聚节点先发 送第一轮信标帧,信标帧的帧类型号为00,表明该轮信标帧为簇间同步,信标 帧的帧位号为i,表明该轮信标帧是同步簇号为i和i-1的簇首节点。所有簇首节 点接收到同步词汇后就被唤醒,然后接收完整的一个信标帧,比较节点ID中的 簇号和信标帧中的帧位号,可以判断该轮信标帧是否是来同步本节点。只有节点 簇号为i和i-1的簇首节点会休眠延迟一段时间,之后i号簇首节点先i-1号簇首 节点发送数据。完成后i号节点休眠至下一个大周期的开始,i-1号节点继续进 入WOR状态。其他的节点直接进入WOR状态,等待下一轮信标帧唤醒。假设 共有N个簇首节点,要完成数据汇总到汇聚节点,汇聚节点共需要发送N轮信 标帧。
在一轮信标帧广播完,且两个簇首节点实现同步后,两个节点就进行数据传 输,从簇号高的簇首节点传输到簇号低的簇首节点。传输数据所需要的时间是不 是一个固定值,随着簇号的减小,传输数据所需的时间越长。这是因为每传输一 次,当前网络链尾的簇首节点上存储的数据量就要增加一次。假设簇号为N的 簇首节点向簇号为N-1的簇首节点传输数据所需的时间为tcluster,则簇号为N-1 的簇首节点发送数据所需的时间为2tcluster。簇号每减小1位,发送所需的时间增 加一个tcluster。
如图9所示为本发明的簇间时间同步方法示意图。假设有N个簇首节点, 它们的簇号为1~N。汇聚节点需要广播N轮信标帧,假设每轮广播m个信标帧, 广播一个信标帧的时间为tbeacon。在其中某一轮簇间同步中,簇号为Ni的簇首节 点接收到一个信标帧,其帧位号为Nk(1<=Nk<=N),帧序号为mj,该节点需要 进行以下判断:
当Ni=N-Nk+1时,该节点是本轮同步针对的节点之一,为同步后的发送节 点,该节点需要延迟trest6时间:
trest6=(m-mj)tbeacon
其中,trest6为簇首节点Ni的延迟时间,m为汇聚节点发送信标帧的个数,mj为簇 首节点接收到的一个完整的信标帧的帧序号,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧 的时间。
之后进入发送模式,发送完数据后该节点本周期的任务已经完成,直接休眠 到下个大周期的开始即可。休眠的时间trest7为:
其中,trest7为簇首节点Ni的休眠时间,m为汇聚节点发送信标帧的个数,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧的时间,Ni为该簇首节点的簇号,N为簇的个数,Tsleep为一轮数据采集周期之间的休眠的时间,tcluster为N号簇首节点向N-1号簇首节 点传输数据所需的时间,i为运算变量。
当Ni=N-Nk时,该节点也是本轮同步针对的节点之一,为同步后的接收节点, 该节点需要延迟trest8时间:
trest8=(m-mj)tbeacon
其中,trest8为簇首节点Ni的延迟时间,m为汇聚节点发送信标帧的个数,mj为簇 首节点接收到的一个完整的信标帧的帧序号,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧 的时间。
之后进入接收模式,接收模式持续的时间tlast为:
tlast=(N-Nk+1)*tcluster
其中,tlast为簇首节点Ni的接收数据的时间,N为簇的个数,Nk为簇首节点Ni接收到的信标帧的帧位号,tcluster为Ni号簇首节点向Ni-1号簇首节点传输数据所 需的时间。
接收完数据后,该节点直接进入WOR模式,准备开始接收下一轮信标帧。
当Ni为其他值时,节点收到信标帧后忽略信标帧的信息,直接进入WOR 模式,等待下一轮信标帧的唤醒,延时时trest9为:
trest9=m*tbeacon+(N-Nk+1)*tcluster
其中,trest9为簇首节点Ni的延时时间,m为汇聚节点发送信标帧的个数,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧的时间,N为簇的个数,Nk为簇首节点Ni接收到的 信标帧的帧位号,tcluster为Ni号簇首节点向Ni-1号簇首节点传输数据所需的时间。
以上为常规的簇首节点的同步,当Nk=N时,说明数据已经传送到1号簇首 节点,需要从该节点传送到汇聚节点,此时1号节点还是按照上面的判断操作, 不同的是接收的节点不再是簇首节点,而是汇聚节点。
3、通信协议
整个无线传感器网络内共有N个簇首节点,每个簇内有n个簇内节点,汇 聚节点发送一轮信标帧的个数m,发送一个信标帧需要的时间为tbeacon,所以发 送一轮信标帧的时间为mtbeacon,在簇内同步中,单个传感器节点分配的时隙长 度为tslot,在簇间同步中,用于簇首节点间传送数据的时间是成比例变化的,假 设链上最末端的簇首节点发送数据需要的时间为tcluster,数据采集周期之间的休 眠的时间为Tsleep,称为睡眠周期。
对于汇聚节点,算法过程如下:
1)初始化节点,初始化记数变量i为N,该变量用于簇间同步记数,进入 步骤2);
2)开始簇内同步,发送一轮用于簇内同步的信标帧,然后等待n*tslot的时 间(在该时间内,各个簇内进行数据汇总),进入步骤3);
3)开始簇间同步,发送一轮用于簇间同步的信标帧,然后等待 (N-j+1)*tcluster时间(在该时间内,簇号为N的簇首节点正在向簇号为N-1的 簇首节点发送数据),之后进入步骤4);
4)N减1,然后判断N是否等于1,如果不等于,则进入步骤3),如果等 于,则进入步骤5);
5)簇间同步已经进行到1号簇首节点,汇聚节点应该进入接收模式,持续 N*tcluster时间后进入步骤6);
6)进入空闲状态,开始睡眠周期的计时,计时到达了则进入步骤2),没有 则继续等待;
对于传感器节点,算法过程如下:
1)初始化节点,进入步骤2);
2)先进入WOR模式,准备开始簇内同步,接收到信标帧后进入步骤3);
3)提取有效负载中的帧序号mj,结合该节点的簇内标号ni进行如下判断, 当ni为0时,该节点为簇首节点,则进入步骤4),当ni不为0时,该节点为簇 内节点,进入步骤5);
4)作为簇首节点,休眠(m-mj)tbeacon时间后进入接收模式,并维持n*tslot的时间,接收该簇内所有簇内节点的数据,之后进入步骤9);
5)作为簇内节点,该节点休眠(m-mj)tbeacon+(ni-1)tslot时间后进入步骤6);
6)采集数据,并判断是否有新的数据,有则进入步骤7),没有则进入步骤 8);
7)节点把采集的数据在tslot时间内发送完,然后进入步骤9);
8)节点把缺省数据记数变量inodata加1,并判断是否大于最大缺省值 inodata-max,如果大于则进入步骤7),如果不大于则进入步骤9);
9)进入WOR状态,开始准备簇间同步,接收到信标帧,则进入步骤10),
10)提取出信标帧的帧位号Nk和帧序号mj,并结合该节点的簇间编号Ni进 行以下判断。在Nk不为N的情况中进行如下判断,当Ni=N-Nk+1时,该节点是 同步后的发送节点,进入步骤11),当Ni=N-Nk时,该节点是同步后的接收节点, 进入步骤13),当Ni为其他值时,该节点不是本轮信标帧所针对的节点,进入步 骤15)。当Nk为N时,该节点为1号簇首节点,进入步骤16);
11)该节点为同步后的发送节点,休眠(m-mj)tbeacon时间后进入步骤12);
12)该节点进入发送模式,发送完数据后进入步骤17);
13)该节点是同步后的接收节点,休眠(m-mj)tbeacon时间后进入步骤14);
14)节点接入接收模式,持续(N-NK+1)tcluster接收时间后进入步骤9),准 备下一轮的簇间同步;
15)该节点不是本轮簇间同步针对的节点,直接休眠m*tbeacon+(N-NK+1)tcluster时间后进入步骤9);
16)该节点为1号簇首节点,等信标帧发送完后,节点发送数据给汇聚节点, 延时trest=(m-mj)tbeacon时间后进入步骤17);
17)节点进入休眠模式,开始睡眠周期的计时,计时到达了则进入步骤2), 没有则继续等待。
4、***丢包率测试
在实验环境中,取六个传感器节点(其中两个簇首节点,四个簇内节点)和 一个汇聚节点,组成一个无线传感器网络,按照本文设计的通信协议,传感器节 点在接收到信标帧之后依次传送固定的数据帧,四个簇内节点传送的数据帧内容 都不相同,便于汇聚节点分开统计。该测试做三组实验,每组发送3000次。三 组数据结果如表1所示。
表1多点通信测试结果
通过述实验可以看出,多点通信中的丢包率比单点通信的要高出不少,但仍 然能保持在1%以下,可以满足实际应用的标准。多点通信丢包率上升的原因有 很多,可能是组网同步时出现了轻微的误差,从而影响了个别节点发送数据的时 间,也有可能是节点用于计时的时钟受到干扰从而影响了准确性。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围, 凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本 发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)结合分簇拓扑结构和链型拓扑结构的特点,对无线传感器网络采用分簇链状的节点部署方案;其中,每个簇的簇成员节点采集数据,并汇总至所在簇的簇首节点,然后簇首节点按照多跳中继的方式将数据传输至汇聚节点;
(2)所有传感器节点初始化完成后进入WOR状态,汇聚节点进入发送状态;整个网络完成一轮数据收集需要N+1个周期,包含1个簇内周期和N个簇间周期,N为簇的数量;
(3)进入簇内周期,汇聚节点发送簇内信标帧,唤醒网络内全部传感器节点,簇成员节点在对应的时隙醒来后,向簇首节点发送采集到的数据,各簇首节点同时接收所属簇成员节点发送的信息,互不干扰;
(4)进入簇间周期,汇聚节点发送同步信号帧,唤醒所有簇首节点,相邻簇首节点两两进入工作状态,通过多跳中继的方式将数据上报至汇聚节点;
(5)进入睡眠周期,所有传感器节点处于休眠状态,直至下一轮数据收集周期。
2.根据权利要求1所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,网络中的每个分簇包括1个簇首节点和n个簇成员节点,且簇头节点位于簇成员节点的中心处,在一个分簇内,簇首节点的编号为0,各簇成员节点的编号按照逆时针的方向从1开始依次递增;各簇首节点依次连接,直至到达汇聚节点,从而构成链型拓扑结构,在链型拓扑结构中,各簇首节点的编号按照其与汇聚节点距离的增大而从1开始依次递增。
3.根据权利要求2所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,步骤(3)的具体步骤如下:
(31)汇聚节点发送包含m个帧的簇内信标帧,唤醒网络内全部传感器节点;
(32)簇首节点被唤醒并接收到一个完整的信标帧后,根据其ID号以及所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest1,休眠时间trest1后进入接收状态:
trest1=(m-mj)tbeacon
上式中,mj为簇首节点接收到的信标帧帧序号,tbeacon为汇聚节点广播一个信标帧的时间;
(33)簇成员节点被唤醒并接收到一个完整的信标帧后,根据其ID号以及所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest3,休眠trest3后醒来,若无数据发送,则休眠时间trest5后直接进入下一轮数据收集周期,至此,簇内同步、时隙部署完成:
trest3=(m-mj)tbeacon+(ni-1)tslot
trest5=(n-ni+1)tslot+Tbetween+Tsleep
上式中,ni为簇成员节点的簇内编号,tslot为簇成员节点发送一个数据帧的时隙长度,Tbetween为一个簇间周期,Tsleep为一个睡眠周期;
(34)簇成员节点在自己规定的时隙内发送数据,簇首节点接收数据;
(35)簇首节点在trest2时间内接收全部簇成员节点发送过来的数据后,进入WOR状态,等待汇聚节点唤醒进入簇间周期:
trest2=n*tslot
上式中,n为一个分簇的簇成员个数;
(36)簇成员节点在对应的时隙内发送完数据并休眠trest4时间后进入下一轮数据采集周期:
trest4=(n-ni)tslot+Tbetween+Tsleep
至此,簇内周期完成。
4.根据权利要求3所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,步骤(4)的具体步骤如下:
(41)汇聚节点在第1个簇间周期开始发出帧位号为N的同步信标帧,以唤醒所有的簇首节点;
(42)全部簇首节点被唤醒后,根据帧位号判断是否进入工作状态;这样,在第1个簇间周期,N-2号簇首节点N至1号簇首节点被唤醒后,立即返回WOR状态;
(43)N号簇首节点被唤醒后,根据所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest6,延迟时间trest6后进入发送状态:
trest6=(m-mj)tbeacon
(44)N-1号簇首节点被唤醒后,根据所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest8,延迟时间trest8后进入接收状态:
trest8=(m-mj)tbeacon
(45)N号簇首节点发送数据,N-1号簇首节点接收数据,在tlast内完成数据传输:
tlast=(N-Nk+1)*tcluster
上式中,Nk为簇首节点接收到的信标帧帧位号,在第i个簇间周期Nk=i,此时Nk=1,tcluster为i号簇首节点向i-1号簇首节点簇首节点传输数据所需的时间;
(46)N号簇首节点休眠时间trest7后进入下一轮数据收集周期:
<mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>r</mi>
<mi>e</mi>
<mi>s</mi>
<mi>t</mi>
<mn>7</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>m</mi>
<mo>*</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>b</mi>
<mi>e</mi>
<mi>a</mi>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>*</mo>
<mi>i</mi>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mi>l</mi>
<mi>u</mi>
<mi>s</mi>
<mi>t</mi>
<mi>e</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>*</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mi>i</mi>
<mi>N</mi>
</munderover>
<mi>j</mi>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>s</mi>
<mi>l</mi>
<mi>e</mi>
<mi>e</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
上式中,i为当前簇间周期发送数据的簇首节点编号,此时i=N,j为求和变量;
(47)N-1号簇首节点接收完数据后,准备开始下一个簇间周期;
(48)依次类推,直至所有节点信息上传到1号簇首节点;
(49)汇聚节点在最后一个簇间周期开始发出帧位号为1的同步信标帧,唤醒1号簇首节点进入工作状态,同时汇聚节点由发送状态进入接收状态;
(410)1号簇首节点根据所接收到的信标帧帧序号计算出休眠时间trest9,延迟时间trest9后进入发送状态:
trest9=(m-mj)tbeacon
(411)1号簇首节点发送收据,汇聚节点接收数据;
(412)1号簇首节点发送完数据后直接进入WOR状态,汇聚节点由接收状态进入发送状态,至此,一轮数据收集完成。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,节点部署完成后,需要给每一个节点设置一个ID号,来表明该节点在网络中的位置,该ID号包括簇首号和簇内成员号,所有簇首节点的簇内成员号均为0,在一个簇内,所有节点的簇首号相同,汇聚节点的簇首号和簇内成员号均为0。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,传感器节点有3种状态:工作状态、WOR状态和休眠状态,工作状态分为发送状态和接收状态,WOR状态和休眠状态属于低功耗状态,节省能耗;WOR状态能够接收数据,休眠状态不能发送和接收数据。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,限制簇成员节点的通信半径为最小有效通信半径,使相邻簇簇首节点与该簇成员节点之间的距离远远大于其通信距离。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述分簇链状无线传感器网络通信方法,其特征在于,汇聚节点由交流电直接供电,没有能耗限制;簇首节点和簇成员节点的初始能量配比不同,簇首节点能量高于簇成员节点。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711163433.9A CN108012249B (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种分簇链状无线传感器网络通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711163433.9A CN108012249B (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种分簇链状无线传感器网络通信方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108012249A true CN108012249A (zh) | 2018-05-08 |
CN108012249B CN108012249B (zh) | 2019-12-31 |
Family
ID=62053116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711163433.9A Active CN108012249B (zh) | 2017-11-21 | 2017-11-21 | 一种分簇链状无线传感器网络通信方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108012249B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108769958A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-06 | 重庆邮电大学 | 基于能耗优化的m2m通信联合成簇及资源分配方法 |
CN109618384A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-12 | 南京邮电大学 | 无线传感器网络*** |
CN109618400A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-12 | 南京邮电大学 | 无线传感器网络数据传输方法、可读存储介质和终端 |
CN109982425A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-07-05 | 博频云彩(北京)科技有限公司 | 一种无中心分布式网络的时间准同步方法 |
CN111901879A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-11-06 | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 | 一种适用于水声分簇网络的时隙动态调整并发传输方法 |
CN111935691A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 深圳市蓝信物联科技有限公司 | 一种无线低功耗配置方法与装置 |
CN112055395A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-08 | 重庆邮电大学 | 基于事件驱动的动态分簇网络的协作传输方法 |
CN112105072A (zh) * | 2020-10-21 | 2020-12-18 | 国网思极紫光(青岛)微电子科技有限公司 | 物联网通信***及其构建方法 |
CN115334552A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-11-11 | 南京智轩诚网络科技有限公司 | 一种分布式数据快速传输方法及传输平台 |
CN116033520A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-04-28 | 深圳鹏龙通科技有限公司 | 无线组网方法及无线自组网络*** |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100110930A1 (en) * | 2006-11-07 | 2010-05-06 | Mikko Kohvakka | Energy-efficeint neighbor discovery for mobile wireless sensor networks |
CN103237337A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-08-07 | 山东省计算中心 | 一种无线传感器自适应网络休眠控制方法 |
CN104038991A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-09-10 | 河海大学 | 一种长距离线型无线传感器网络跨层通信方法 |
CN104703257A (zh) * | 2013-12-09 | 2015-06-10 | 中国科学院大学 | 一种针对目标检测的无线传感器网络分布式分簇和休眠调度方法 |
CN104883723A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-02 | 深圳洲斯移动物联网技术有限公司 | 一种基于无线传感器的无线通信*** |
CN107027137A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-08-08 | 河海大学 | 一种多链型无线传感器网络节点的优化部署方法 |
CN107682905A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-09 | 河海大学 | 一种星链型无线传感器网络无层通信方法 |
-
2017
- 2017-11-21 CN CN201711163433.9A patent/CN108012249B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100110930A1 (en) * | 2006-11-07 | 2010-05-06 | Mikko Kohvakka | Energy-efficeint neighbor discovery for mobile wireless sensor networks |
CN103237337A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-08-07 | 山东省计算中心 | 一种无线传感器自适应网络休眠控制方法 |
CN104703257A (zh) * | 2013-12-09 | 2015-06-10 | 中国科学院大学 | 一种针对目标检测的无线传感器网络分布式分簇和休眠调度方法 |
CN104038991A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-09-10 | 河海大学 | 一种长距离线型无线传感器网络跨层通信方法 |
CN104883723A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-09-02 | 深圳洲斯移动物联网技术有限公司 | 一种基于无线传感器的无线通信*** |
CN107027137A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-08-08 | 河海大学 | 一种多链型无线传感器网络节点的优化部署方法 |
CN107682905A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-09 | 河海大学 | 一种星链型无线传感器网络无层通信方法 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108769958B (zh) * | 2018-06-14 | 2020-11-06 | 重庆邮电大学 | 基于能耗优化的m2m通信联合成簇及资源分配方法 |
CN108769958A (zh) * | 2018-06-14 | 2018-11-06 | 重庆邮电大学 | 基于能耗优化的m2m通信联合成簇及资源分配方法 |
CN109618384A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-12 | 南京邮电大学 | 无线传感器网络*** |
CN109618400A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-12 | 南京邮电大学 | 无线传感器网络数据传输方法、可读存储介质和终端 |
CN109982425A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-07-05 | 博频云彩(北京)科技有限公司 | 一种无中心分布式网络的时间准同步方法 |
CN111901879B (zh) * | 2020-06-19 | 2023-09-15 | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 | 一种适用于水声分簇网络的时隙动态调整并发传输方法 |
CN111901879A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-11-06 | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 | 一种适用于水声分簇网络的时隙动态调整并发传输方法 |
CN111935691A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 深圳市蓝信物联科技有限公司 | 一种无线低功耗配置方法与装置 |
CN111935691B (zh) * | 2020-08-12 | 2024-01-16 | 深圳市蓝信物联科技有限公司 | 一种无线低功耗配置方法与装置 |
CN112055395A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-08 | 重庆邮电大学 | 基于事件驱动的动态分簇网络的协作传输方法 |
CN112055395B (zh) * | 2020-09-09 | 2022-03-29 | 重庆邮电大学 | 基于事件驱动的动态分簇网络的协作传输方法 |
CN112105072A (zh) * | 2020-10-21 | 2020-12-18 | 国网思极紫光(青岛)微电子科技有限公司 | 物联网通信***及其构建方法 |
CN112105072B (zh) * | 2020-10-21 | 2023-02-24 | 国网思极紫光(青岛)微电子科技有限公司 | 物联网通信***及其构建方法 |
CN115334552B (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-20 | 南京智轩诚网络科技有限公司 | 一种分布式数据快速传输方法及传输平台 |
CN115334552A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-11-11 | 南京智轩诚网络科技有限公司 | 一种分布式数据快速传输方法及传输平台 |
CN116033520A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-04-28 | 深圳鹏龙通科技有限公司 | 无线组网方法及无线自组网络*** |
CN116033520B (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-16 | 深圳鹏龙通科技有限公司 | 无线组网方法及无线自组网络*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108012249B (zh) | 2019-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108012249B (zh) | 一种分簇链状无线传感器网络通信方法 | |
CN101282335B (zh) | 低负载无线传感器网络mac层监听休眠方法 | |
CN101442459B (zh) | 一种高度可扩展的无线传感器网络组网方法 | |
EP2309806B1 (en) | Node control in wireless sensor networks | |
CN107682905B (zh) | 一种星链型无线传感器网络无层通信方法 | |
CN107919950B (zh) | 一种无冲突的竞争信道水声网络并行通信方法 | |
KR101174406B1 (ko) | 환경 에너지 획득 기반 센서네트워크를 위한 저전력 mac 통신 방법 | |
CN113453304B (zh) | 基于虚拟分簇和路径预约的自适应同步mac协议 | |
CN103874172A (zh) | 无线体域网中的数据传输方法和*** | |
Song et al. | Research on SMAC protocol for WSN | |
Chen et al. | MELEACH-L: More energy-efficient LEACH for large-scale WSNs | |
Chi et al. | Implementation and study of a greenhouse environment surveillance system based on wireless sensor network | |
Tang et al. | SR-MAC: A low latency MAC protocol for multi-packet transmissions in wireless sensor networks | |
CN105472718B (zh) | 无线传感网络中基于流量自适应的低功耗mac层通信方法 | |
Annabel et al. | An energy efficient wakeup schedule and power management algorithm for wireless sensor networks | |
CN103188736B (zh) | 基于流量控制的ant节点电源节能方法 | |
CN103096441A (zh) | 适用数据采集的低速率无线传感网络的低功耗的通信方法 | |
CN102917467B (zh) | 无线传感器网络的异步预约信道接入方法 | |
CN106507440B (zh) | 一种传感器网络***、组网和信息交互方法 | |
Liu et al. | CBA-MAC: An adaptive MAC protocol over clustering based wireless sensor networks | |
Siddiqui et al. | ES-MAC: Energy efficient Sensor-MAC protocol for wireless sensor networks | |
Wan et al. | A hybrid TDM-FDM MAC protocol for wireless sensor network using timestamp self-adjusting synchronization mechanism | |
Zurani et al. | Clustered time synchronization algorithm for wireless sensor networks | |
Qi et al. | Study on WBAN-based efficient and energy saving access mechanisms | |
Choi et al. | Variable area routing protocol in WSNs: A hybrid, energy-efficient approach |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |