[發(fā)明專(zhuān)利]一種樹(shù)型傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的協(xié)調(diào)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710181116.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107071873B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘海鵬;蔡昕哲;顧敏明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04W52/02
• 分類(lèi)號(hào): H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 32260 無(wú)錫市匯誠(chéng)永信專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張歡勇

1.一種樹(shù)型傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)的協(xié)調(diào)器，其特征在于，包括電源模塊、433M無(wú)線(xiàn)模塊、低功耗處理器，協(xié)調(diào)器工作步驟包括協(xié)調(diào)器入網(wǎng)階段、監(jiān)聽(tīng)廣播階段和數(shù)據(jù)采集階段；具體步驟如下：

協(xié)調(diào)器入網(wǎng)階段：

(1)協(xié)調(diào)器通電后，初始化硬件配置；

(2)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送協(xié)調(diào)器請(qǐng)求入網(wǎng)指令；

(3)收到網(wǎng)關(guān)回復(fù)的批準(zhǔn)協(xié)調(diào)器入網(wǎng)指令后，記錄協(xié)調(diào)器地址、原有節(jié)點(diǎn)數(shù)和使用信道，標(biāo)記所有節(jié)點(diǎn)為故障狀態(tài)；

(4)在信道0廣播協(xié)調(diào)器信道選擇指令；

(5)切換至信道0接收狀態(tài)，等待回復(fù)，等待時(shí)間為T(mén)_Wait，判斷是否收到其他協(xié)調(diào)器回復(fù)的協(xié)調(diào)器信道占用指令，如果是，判斷該信道被占用，進(jìn)入步驟(6)，否則判斷該信道可用，進(jìn)入步驟(9)；

(6)判斷是否協(xié)調(diào)器選擇信道指令發(fā)送次數(shù)等于信道總數(shù)減1次，如果是，判斷信道選擇失敗，進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(8)；

(7)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送協(xié)調(diào)器信道選擇失敗指令，等待一段時(shí)間后，清空協(xié)調(diào)器選擇信道指令發(fā)送次數(shù)，返回步驟(4)；

(8)改變協(xié)調(diào)器選擇信道指令中選用信道，返回步驟(4)；

(9)確定使用信道Channel_Used向網(wǎng)關(guān)發(fā)送協(xié)調(diào)器信道選擇成功指令；

(10)收到網(wǎng)關(guān)回復(fù)網(wǎng)絡(luò)建立成功指令后，更新定時(shí)器定時(shí)時(shí)間T_Collect，定時(shí)器定時(shí)；

(11)切換至信道0接收狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)廣播；

(12)判斷定時(shí)器定時(shí)時(shí)間是否達(dá)到，如果沒(méi)有到達(dá)，進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)廣播階段，即步驟(13)-(27)，否則進(jìn)入數(shù)據(jù)采集階段，即步驟(28)-(39)；

監(jiān)聽(tīng)廣播階段：

(13)判斷是否收到節(jié)點(diǎn)或其他協(xié)調(diào)器廣播的指令，如果是，進(jìn)入步驟(14)，否則返回步驟(12)；

(14)讀取指令，判斷指令類(lèi)別，如果是協(xié)調(diào)器信道選擇指令，進(jìn)入步驟(15)，如果是節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求入網(wǎng)指令，進(jìn)入步驟(19)；

處理其他協(xié)調(diào)器信道選擇指令子流程：

(15)判斷協(xié)調(diào)器信道選擇指令中選用信道和自身使用信道是否相同，如果是，判斷信道沖突，進(jìn)入步驟(16)，否則進(jìn)入步驟(17)；

(16)在信道0回復(fù)協(xié)調(diào)器信道占用指令；

(17)判斷自身托管節(jié)點(diǎn)中是否有節(jié)點(diǎn)地址首字節(jié)同發(fā)送協(xié)調(diào)器信道選擇指令的協(xié)調(diào)器的地址，如果有這樣的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入步驟(18)，否則返回步驟(11)；

(18)標(biāo)記該托管節(jié)點(diǎn)為故障狀態(tài)，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送節(jié)點(diǎn)故障指令，返回步驟(11)；

處理節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求入網(wǎng)指令子流程：

(19)讀取指令，判斷指令類(lèi)型，如果是新節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求入網(wǎng)指令，進(jìn)入步驟(20)；如果是原有節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求入網(wǎng)指令，進(jìn)入步驟(23)；如果是原有節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求入網(wǎng)指令，進(jìn)入步驟(21)，如果是待托管節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求入網(wǎng)指令，進(jìn)入步驟(25)；

(20)分配節(jié)點(diǎn)地址，在信道0向節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許新節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)指令；

(21)切換至信道0接收狀態(tài)，等待回復(fù)，等待時(shí)間為T(mén)_Wait，如果接收到節(jié)點(diǎn)確認(rèn)入網(wǎng)指令(包含節(jié)點(diǎn)地址)，則進(jìn)入步驟(22)，否則，返回步驟(11)；

(22)更新節(jié)點(diǎn)數(shù)目S_Node＝S_Node+1，標(biāo)記節(jié)點(diǎn)為正常狀態(tài)，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送新節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)指令，返回步驟(11)；

(23)在信道0向節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許原有節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)指令；

(24)標(biāo)記節(jié)點(diǎn)為正常狀態(tài)，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送原有節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)指令，返回步驟(11)；

(25)在信道0向節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許待托管節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)指令；

(26)切換至信道0接收狀態(tài)，等待回復(fù)，等待時(shí)間為T(mén)_Wait，如果接收到待托管節(jié)點(diǎn)確認(rèn)入網(wǎng)指令，則進(jìn)入步驟(27)，否則，返回步驟(11)；

(27)記錄該托管節(jié)點(diǎn)地址，標(biāo)記節(jié)點(diǎn)為正常狀態(tài)，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送待托管節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)指令；返回步驟(11)；

數(shù)據(jù)采集階段：

(28)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間達(dá)到后，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送獲取下次采集數(shù)據(jù)時(shí)間指令；

(29)收到網(wǎng)關(guān)回復(fù)的通知下次采集數(shù)據(jù)時(shí)間指令后，更新定時(shí)器定時(shí)時(shí)間T_Collect，定時(shí)器定時(shí)；

(30)讀取第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址和狀態(tài)，清零故障節(jié)點(diǎn)總數(shù)N_Error和新增故障節(jié)點(diǎn)數(shù)N_Error_Add；

(31)該節(jié)點(diǎn)狀態(tài)是否為正常狀態(tài)，進(jìn)入步驟(32)，否則，進(jìn)入步驟(36)；

(32)在使用信道Channel_Used上向節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令；

(33)切換至使用信道Channel_Used接收狀態(tài)，等待回復(fù)，等待時(shí)間為T(mén)_Wait，如果接收到節(jié)點(diǎn)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)指令，則進(jìn)入步驟(34)，否則，進(jìn)入步驟(35)；

(34)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)傳輸指令，等待定時(shí)時(shí)間到，進(jìn)入步驟(37)；

(35)標(biāo)記節(jié)點(diǎn)為故障狀態(tài)，更新故障節(jié)點(diǎn)總數(shù)N_Error＝N_Error+1，新增故障節(jié)點(diǎn)數(shù)N_Error_Add＝N_Error_Add+1，向網(wǎng)關(guān)發(fā)送節(jié)點(diǎn)故障指令，進(jìn)入步驟(37)；

(36)更新故障節(jié)點(diǎn)總數(shù)N_Error＝N_Error+1；

(37)該節(jié)點(diǎn)是否為最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果是，進(jìn)入步驟(38)，否則進(jìn)入步驟(39)；

(38)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送本輪數(shù)據(jù)采集完畢指令，返回步驟(11)；

(39)讀取下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址和狀態(tài)，返回步驟(31)。