[發明專利]一種無線傳感器網絡節點自組網系統

在審

• 申請號: 201710245164.4
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107124722A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 孫澤宇;李龍星;趙國增;李傳鋒;李遠博;侯小靜;呂治國
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W84/18
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明屬于無線傳感器網絡技術領域，涉及一種無線傳感器網絡節點自組網系統。

背景技術

自組網是一種移動通信和計算機網絡相結合的網絡，網絡的信息交換采用計算機網絡中的分組交換機制，用戶終端是可以移動的便攜式終端，自組網中每個用戶終端都兼有路由器和主機兩種功能。作為主機，終端需要運行各種面向用戶的應用程序，如編輯器、瀏覽器等；作為路由器，終端需要運行相應的路由協議，根據路由策略和路由表完成數據分組的轉發和路由維護工作，故要求節點實現合適的路由協議。自組網路由協議的目標是快速、準確和高效，要求在盡可能短的時間內查找到準確可用的路由信息，并能適應網絡拓撲的快速變化，同時減小引入的額外時延和維護路由的控制信息，降低路由協議的開銷，以滿足移動終端計算能力、儲存空間以及電源等方面的限制。

無線信道本身的物理特性決定了移動自組織網絡的帶寬比有線信道要低很多，而競爭共享無線信道產生的碰撞、信號衰減、噪音干擾及信道干擾等因素使得移動終端的實際帶寬遠遠小于理論值。與一般網絡中的多跳不同，無線自組網中的多跳路由是由普通節點共同協作完成的，而不是由專門的路由設備完成的。

目前，現有技術中急需一種無線傳感器網絡節點自組網系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無線傳感器網絡節點自組網系統。

其具體技術方案為：

一種無線傳感器網絡節點自組網系統，包括監控中心、協調器、傳感器節點、基站節點、第一時間判斷模塊、第二時間判斷模塊、第一次數判斷模塊、第二次數判斷模塊和定時器；所述監控中心、協調器、傳感器節點、基站節點依次連接，所述基站節點與上位機相連接，所述定時器和第二時間判斷模塊連接；

所述監控中心用于監控建立網絡的過程，接收數據；

所述協調器負責建立網絡，并對加入網絡的節點進行通信、接收數據、發布控制以及把數據傳送給監測中心；

所述傳感器節點用于向基站節點發送請求分配級別的請求指令；

所述基站節點接收傳感器節點發送的分配級別的請求，并向傳感器節點發送分配級別指令。

第一時間判斷模塊，用于判斷在第一預設時間內是否收到基站節點的分配級別指令；

第一次數判斷模塊，用于判斷在第一預設時間內未收到分配級別指令時，判斷所述傳感器節點發送請求分配級別的次數是否達到第一預設次數；

第二時間判斷模塊，用于判斷發送廣播命令的時間是否達到第二預設時間；

第二次數判斷模塊，用于在達到第二預設時間時，判斷所述傳感器節點發送廣播命令的次數是否達到第二預設次數；

所述定時器用于設定傳感器節點保持低功耗狀態的時間。

進一步，所述協調器建立的網絡采用Mesh拓撲結構。

進一步，所述協調器建立網絡過程中采用基于簇頭優先級的聚類組網。

進一步，所述無線傳感器節點硬件包括處理器模塊、射頻通信模塊、電源模塊、傳感器模塊、外部存儲器模塊。

再進一步，所述處理控制器模塊采用的Msp430F1611單片機。

再進一步，所述射頻通信模塊的芯片選用CC2420。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明的無線傳感器網絡節點自組網系統采用Mesh拓撲結構，構建一個大量的數據采集與處理系統，Mesh拓撲結構的網絡具有強大的功能，網絡可以通過“多級跳”的方式通信；該拓撲結構還可以組成復雜的網絡，具備自組織、自愈功能。采用基于簇頭優先級的聚類組網方案能有效地降低移動節點的組網能耗，減少移動節點與協調器節點的通信時延，提高了無線傳感器網絡的穩定性。該系統有效地降低節點的組網能量消耗，減小通信時延，提高了無線網絡的穩定性。

附圖說明

圖1是無線傳感器網絡節點自組網系統的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。

如圖1所示，一種無線傳感器網絡節點自組網系統，包括監控中心、協調器、傳感器節點、基站節點、第一時間判斷模塊、第二時間判斷模塊、第一次數判斷模塊、第二次數判斷模塊和定時器；所述監控中心、協調器、傳感器節點、基站節點依次連接，所述基站節點與上位機相連接，所述定時器和第二時間判斷模塊連接；

所述監控中心用于監控建立網絡的過程，接收數據；

所述協調器負責建立網絡，并對加入網絡的節點進行通信、接收數據、發布控制以及把數據傳送給監測中心；