[發(fā)明專利]一種健康傳感網(wǎng)絡(luò)及通訊方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310673007.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN103619075A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉燦才;盧忠云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山愛科數(shù)字科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04W84/18
• 分類號(hào): H04W84/18
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)生理健康監(jiān)護(hù)的技術(shù)，特別是一種健康傳感網(wǎng)絡(luò)及通訊方法。

背景技術(shù)

大型傳感網(wǎng)絡(luò)在軍事、環(huán)境、醫(yī)療以及商務(wù)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在某些應(yīng)用領(lǐng)域，如地震勘探、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)以及軍事監(jiān)測(cè)方面，由于環(huán)境復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)間距大、數(shù)據(jù)率大等原因，所以傳統(tǒng)的傳感應(yīng)器組網(wǎng)方式很難滿足要求。例如根據(jù)應(yīng)用需求，傳感網(wǎng)絡(luò)的傳輸大線采用雙絞線傳輸，節(jié)點(diǎn)間距離達(dá)220?m。如此大的間距會(huì)造成雙絞線終端傳輸信號(hào)極大衰減，數(shù)據(jù)率迅速下降，再加上需要低功耗，沒有現(xiàn)成的解決方案可以達(dá)到傳輸速率24?Mb／s；從普通的通信網(wǎng)絡(luò)來看，其負(fù)荷是隨機(jī)的，數(shù)據(jù)流需要復(fù)雜的路由，有不同的業(yè)務(wù)等級(jí)，高層協(xié)議上還要提供大量的應(yīng)用服務(wù)，因而數(shù)據(jù)傳輸效率不高，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，無法滿足傳感網(wǎng)絡(luò)要求。

中國專利申請(qǐng)200610005474.0《傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的傳輸方法》公開了“一種用于抑制在收容龐大數(shù)目的可移動(dòng)的傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中的、服務(wù)器處理以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。利用管理服務(wù)器DRS為每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置:從執(zhí)行傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)管理的多個(gè)分布式數(shù)據(jù)處理服務(wù)器DDS中的、成為存儲(chǔ)有可移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的主服務(wù)器的分布式服務(wù)器DDS,在各分布式服務(wù)器DDS中,在接收了來自傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的情況下,識(shí)別是應(yīng)由自己管理數(shù)據(jù)的傳感器節(jié)點(diǎn),還是由其他分布式服務(wù)器管理的傳感器節(jié)點(diǎn),若該識(shí)別結(jié)果是由其他分布式服務(wù)器管理的傳感器數(shù)據(jù),則基于管理服務(wù)器DRS的設(shè)置,向與主服務(wù)器相對(duì)應(yīng)的分布式服務(wù)器DDS-1傳送數(shù)據(jù)”的方案。?該方案主要針對(duì)移動(dòng)傳感問題中網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，而沒有解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提出一種應(yīng)用于健康監(jiān)護(hù)的傳感網(wǎng)絡(luò)及通訊方法，通過生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)之間的結(jié)構(gòu)和連接方式改進(jìn)來提高數(shù)據(jù)傳輸速度，及通道的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)簡化來達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸速度的提高，增強(qiáng)實(shí)時(shí)性和滿足低功耗長距離傳感網(wǎng)絡(luò)通訊要求。

本發(fā)明通過如下方案實(shí)現(xiàn)：

一種健康傳感網(wǎng)絡(luò)，由生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)、中繼和監(jiān)護(hù)終端組成分布式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并且相鄰生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和中繼之間串聯(lián)連接，其特征在于，?所述生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和中繼內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸模塊和指令傳輸模塊；生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和中繼的數(shù)據(jù)傳輸模塊之間通過獨(dú)立的無線通訊模塊連接以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸；生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)和中繼的指令傳輸模塊通過獨(dú)立的無線通訊模塊連接以實(shí)現(xiàn)來自監(jiān)護(hù)終端的指令傳遞。

上所述的數(shù)據(jù)傳輸模塊之間采用HDTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述的指令傳輸模塊之間采用RS485通訊協(xié)議進(jìn)行指令傳輸；

上所述的數(shù)據(jù)傳輸模塊之間的通訊協(xié)議棧具有三層結(jié)構(gòu)，協(xié)議棧自下至上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層；所述無線通訊模塊為RFID模塊、藍(lán)牙模塊或紅外模塊。

一種健康傳感網(wǎng)絡(luò)的通訊方法，為一種應(yīng)用于上述的健康傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)、中繼和監(jiān)護(hù)終端的數(shù)據(jù)和指令傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，包括如下步驟：

生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)或中繼進(jìn)行信號(hào)采集和數(shù)字化，并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊及獨(dú)立的上行網(wǎng)絡(luò)通道向監(jiān)護(hù)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳和匯聚步驟；

生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)或中繼通過指令傳輸模塊及獨(dú)立的下行網(wǎng)絡(luò)通道接收或傳遞來自監(jiān)護(hù)終端的指令步驟。

其中，所述的通過上行網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳過程步驟包括，上行網(wǎng)絡(luò)通道MAC層從LLC層接收單元數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行介質(zhì)訪問規(guī)程，查看上行網(wǎng)絡(luò)是否可以發(fā)送；當(dāng)上行網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)送，它將給數(shù)據(jù)封裝成MAC幀送往物理層；

生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)的MAC層接到其它生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)后，通過MAC幀內(nèi)目的地址進(jìn)行判斷，如果是發(fā)送給其它節(jié)點(diǎn)的過路數(shù)據(jù)，則立刻通過物理層轉(zhuǎn)發(fā)該幀；如果是給自己的數(shù)據(jù)，則將以包內(nèi)的CRC的數(shù)值來檢驗(yàn)包數(shù)據(jù)是否正確及數(shù)據(jù)送至LLC層；LLC層向應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)；

所述的通過下行網(wǎng)絡(luò)通道進(jìn)行指令下傳過程步驟包括，下行網(wǎng)絡(luò)通道通過RS485接口及通信協(xié)議采用上位節(jié)點(diǎn)向下位節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)姆绞絺鬟f來自監(jiān)護(hù)終端的指令；下位節(jié)點(diǎn)收到命令幀后直接向下級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)判斷其命令地址是否和本節(jié)點(diǎn)地址相同，若相同則根據(jù)命令內(nèi)容做出響應(yīng)。

綜上所述的本發(fā)明方法具有如下顯著特點(diǎn)：

1.????生理參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)之間采用獨(dú)立的上行或指令傳輸模塊，并采用單獨(dú)的通道；充分考慮了數(shù)據(jù)上傳兩大，指令下行距離要求高的特點(diǎn)；

2.????數(shù)據(jù)或指令上傳的通訊協(xié)議棧進(jìn)行了簡化；

3.????提供了一種新的傳感器連接和通訊方法。

附圖說明