[發(fā)明專利]一種可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210343498.2
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102833822A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪付強(qiáng);吳曉明;劉祥志;劉宏;孟祥艷;胡一帆;梁峰;張建強(qiáng);梁艷;孫志勇
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省計(jì)算中心
• 主分類號: H04W48/16
• 分類號: H04W48/16;H04W76/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，所述方法包括：

S110）網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)切換，根據(jù)用戶需求在允許入網(wǎng)狀態(tài)和禁止入網(wǎng)狀態(tài)間切換；

S120）入網(wǎng)管理，待入網(wǎng)無線設(shè)備發(fā)起網(wǎng)絡(luò)掃描，根據(jù)入網(wǎng)過程的不同分為首次入網(wǎng)和再次入網(wǎng)；

S130）網(wǎng)絡(luò)動態(tài)維護(hù)，包括周期性的主動維護(hù)和面向子節(jié)點(diǎn)的被動維護(hù)，子節(jié)點(diǎn)在主動維護(hù)過程中發(fā)起主動退網(wǎng)，而在被動維護(hù)過程中實(shí)現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)的被動退網(wǎng)。

2.按照權(quán)利要求1所述的可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)切換包含以下步驟：

S111）所述無線協(xié)調(diào)器在允許入網(wǎng)狀態(tài)和禁止入網(wǎng)狀態(tài)的切換由用戶主動發(fā)起，包括按鍵觸發(fā)或者命令觸發(fā)；無線協(xié)調(diào)器上電后處于等待用戶命令狀態(tài)，用戶通過按鍵或者觸摸屏等向無線協(xié)調(diào)器發(fā)送允許入網(wǎng)指令和禁止入網(wǎng)命令，無線協(xié)調(diào)器根據(jù)用戶命令向網(wǎng)絡(luò)中無線路由器廣播當(dāng)前是否允許入網(wǎng)；

S112）所述無線路由器只有在入網(wǎng)完成后，進(jìn)行允許入網(wǎng)狀態(tài)和禁止入網(wǎng)狀態(tài)切換，這種狀態(tài)切換與無線協(xié)調(diào)器同步。

3.按照權(quán)利要求1所述的可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，所述入網(wǎng)管理包含以下內(nèi)容：

S121）所述網(wǎng)絡(luò)掃描應(yīng)當(dāng)遍歷所有可用無線頻點(diǎn)，并依據(jù)信號質(zhì)量和入網(wǎng)狀態(tài)選擇最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)加入；如果無可用網(wǎng)絡(luò)，則繼續(xù)進(jìn)行掃描，掃描超過一定次數(shù)則進(jìn)行休眠掃描，即休眠一定時間后重新掃描，如果仍然無可用網(wǎng)絡(luò)，重復(fù)進(jìn)行上述休眠和掃描過程；

S122）所述入網(wǎng)狀態(tài)包含首次入網(wǎng)狀態(tài)，即沒有加入過任何無線網(wǎng)絡(luò)，以及再次入網(wǎng)狀態(tài)，即在此之前已經(jīng)加入過無線網(wǎng)絡(luò)；首次入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)為用戶添加的新無線設(shè)備，再次入網(wǎng)的無線設(shè)備為此前已經(jīng)加入過網(wǎng)絡(luò)，掉電或主動脫網(wǎng)后重新上電入網(wǎng)的設(shè)備；

S123）步驟S122所述當(dāng)設(shè)備處于首次入網(wǎng)狀態(tài)時，入網(wǎng)選擇處于允許入網(wǎng)狀態(tài)的無線協(xié)調(diào)器或無線路由器加入，當(dāng)設(shè)備處于再次入網(wǎng)狀態(tài)時，入網(wǎng)選擇已經(jīng)加入的網(wǎng)絡(luò)直接入網(wǎng)；處于再次入網(wǎng)狀態(tài)的無線設(shè)備只能選擇已經(jīng)加入過的網(wǎng)絡(luò)，只有在恢復(fù)出廠設(shè)置的情況下才作為新無線設(shè)備重新選擇網(wǎng)絡(luò)。

4.按照權(quán)利要求1所述的可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)動態(tài)維護(hù)包含以下內(nèi)容：

S131）所述主動維護(hù)為子節(jié)點(diǎn)向父節(jié)點(diǎn)周期性發(fā)送KeepAlive報(bào)文，父節(jié)點(diǎn)以此報(bào)文確定子節(jié)點(diǎn)的在網(wǎng)狀態(tài)；

S132）所述被動維護(hù)為父節(jié)點(diǎn)定時查詢其子節(jié)點(diǎn)是否有KeepAlive報(bào)文上傳，如果超過一定時間未上傳，則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)已經(jīng)退網(wǎng)；

S133）步驟S131和S132中父節(jié)點(diǎn)為無線協(xié)調(diào)器或無線路由器，子節(jié)點(diǎn)為無線路由器或無線終端；

S134）所述無線設(shè)備主動退網(wǎng)，當(dāng)出現(xiàn)人為干預(yù)或者無線設(shè)備電池耗盡情況，設(shè)備主動向其父節(jié)點(diǎn)申請退出網(wǎng)絡(luò)，父節(jié)點(diǎn)確認(rèn)后上報(bào)無線協(xié)調(diào)器統(tǒng)一管理；

S135）所述無線設(shè)備被動退網(wǎng)，當(dāng)無線設(shè)備出現(xiàn)異常被迫離開網(wǎng)絡(luò)，其父節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)該無線設(shè)備已經(jīng)退網(wǎng)，父節(jié)點(diǎn)確認(rèn)后上報(bào)無線協(xié)調(diào)器統(tǒng)一管理，其具體發(fā)現(xiàn)過程參照S132；

S136）所述無線移動終端不需要參與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)過程。

5.按照權(quán)利要求1所述的可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，還包括，S140）自適應(yīng)跳頻，包括無線鏈路狀態(tài)感知、無線頻點(diǎn)選擇和無線頻點(diǎn)切換。

6.按照權(quán)利要求5所述的可靠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，所述自適應(yīng)跳頻包含以下內(nèi)容：

S141）所述無線鏈路狀態(tài)感知，通過網(wǎng)絡(luò)在固定掃描時間內(nèi)狀態(tài)變換的次數(shù)決定，當(dāng)該次數(shù)超過設(shè)定門限，認(rèn)為當(dāng)前無線鏈路狀態(tài)較差，進(jìn)行跳頻，反之繼續(xù)停留在當(dāng)前的無線頻點(diǎn)；所述限定時間和變換次數(shù)門限根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)置；

S142）所述無線頻點(diǎn)選擇，在排除當(dāng)前受干擾頻點(diǎn)前提下，在可用頻點(diǎn)中選擇鏈路質(zhì)量較好的；所述鏈路質(zhì)量較好為所在頻點(diǎn)能量掃描結(jié)果較小；

S143）所述無線頻點(diǎn)切換，無線協(xié)調(diào)器在確定需要切換頻點(diǎn)并完成選擇新的頻點(diǎn)情況下，通知全網(wǎng)進(jìn)行頻點(diǎn)切換，網(wǎng)絡(luò)中各無線設(shè)備按照設(shè)定時間切換到新的頻點(diǎn)繼續(xù)工作。