[發明專利]用于在低能耗無線網絡中建立快速連接的部分信道映射

無效

• 申請號: 201380010131.1
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN104126329A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: A·E·哈發;S-H·崔;S·豪瑟;Y·孫
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W48/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及用于識別無線傳感器網絡中的信標信道信息的系統和方法。

背景技術

無線傳感器網絡(WSN)用于各種應用領域，包括工業過程監測和控制、環境和棲息地的監測、交通控制、樓宇自動化，醫療保健應用等。在某些這類應用中，供電傳感器可以用于惡劣環境中，并且在傳感器部署后盡可能長地不受限制是可取的。不過，大多數傳感器通過電池供電，并且受限的電池容量是部署不受限制的傳感器節點的主要局限。有限的傳感器節點壽命意味著應用的有限壽命或替換電池的附加成本和復雜性。傳感器節點為了連接到WSN，必須從WSN內提供服務集標識(SSID)的協調器接收特定的數據傳輸、信標和用于網絡的其他連接信息。該協調器在網絡內的任何信道中周期性地傳輸信標。不存在用于信標傳輸的專用信道。另外，信標信道可以以隨機模式從時隙幀改變到時隙幀。換句話說，在用于信標傳輸的信道可以從時隙幀改變到時隙幀時，該協調器可以在任何信道中傳輸該信標。因此，傳感器節點會花大量時間連接到網絡，這是因為該傳感器節點必須掃描每個信道以接收信標。由于傳感器節點在嘗試這個連接時必須保持有源無線電，并且由于等待連接需要大量時間，所以會產生電池消耗，從而限制傳感器節點的壽命，并進而限制了WSN的壽命。

發明內容

本文公開了用于在無線傳感器網絡中識別信標信道信息的系統和方法。在某些實施例中，該系統包括控制器、掃描器以及收發器。控制器經配置以識別可以無線傳輸信標信號的若干信道。若干信道少于可用于接收傳輸的信道總數。掃描器經配置以掃描用于第一信標信號的若干信道中的每個信道。收發器經配置以從若干信道中的一個信道接收第一信標信號。

在另一個說明性實施例中，方法包括識別可以傳輸信標信號的多個信道，掃描用于傳輸第一信標信號的多個信道內的每個信道，并且從多個信道中的一個信道接收第一信標信號。該多個信道具有少于可用于接收傳輸的信道總數的信道數量。

在又一個說明性實施例中，系統包括控制器和收發器。該控制器經配置以識別信標信道傳輸模式。該收發器經配置以傳輸信標信道信息。

在進一步說明性實施例中，方法包括識別信標傳輸模式和傳輸信標信道信息。識別和傳輸均通過使用第一無線裝置實施。

附圖說明

圖1示出根據各個實施例的說明性無線傳感器網絡的框圖；

圖2示出根據各個實施例的經配置以接入無線傳感器網絡的傳感器節點的框圖；

圖3示出根據各個實施例的在本文公開的技術的概念圖；

圖4示出根據各個實施例的用于在無線傳感器網絡中部分信道映射的方法的流程圖；以及

圖5示出根據各個實施例的用于在無線傳感器網絡中傳輸和識別信標信道信息的方法的流程圖。

具體實施方式

為了保持WSN內傳感器節點的電池壽命，將傳感器節點有效連接到網絡是有利的。因為保持有源無線電消耗大量功率，所以期望設計降低連接時間的網絡，從而降低無線電需要是有源的時間。因此，降低了功耗。本公開的實施例通過降低傳感器節點的無線電需要是有源的時間，提供將傳感器節點連接到WSN的有效設計。

圖1示出根據各個實施例的說明性無線傳感器網絡(WSN)100的框圖。網絡100包括協調器102和多個無線傳感器裝置(104、106、108)，也被稱為無線傳感器節點或簡稱為傳感器節點。無線傳感器節點104-108檢測他們布置在其中的環境條件，并向協調器102無線傳送指示感測環境的信息。每個無線傳感器節點可以與鄰近無線傳感器節點通信，以形成ad-hoc網絡，在其中無線傳感器節點重復從其他傳感器節點接收的傳輸，以中繼通過網絡100的數據。協調器102可以經配置以管理傳感器節點104-108，收集和分析從傳感器節點104-108接收的數據，并將網絡100與廣域網(WAN)連接用于遠程數據接入。協調器102接收由傳感器節點104-108傳輸的測量值和其他信息，并且可以向傳感器節點104-108提供控制信息。為方便起見，雖然圖1僅示出三個傳感器節點104-108和單個協調器102，但實際上，網絡100可以包括任何數量的傳感器節點和協調器。通過限制可以傳輸信標信號的信道或通過傳感器104-108彼此傳輸信標信道信息，網絡100可以降低傳感器節點104-108需要監測信標信號的時間。