[發(fā)明專利]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點的自適應(yīng)傳輸控制方法

有效

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• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108183949B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋萍;楊誠;郄有田
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕

本發(fā)明提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點的自適應(yīng)傳輸控制方法，能夠保證高采樣率下數(shù)據(jù)不丟失，又能根據(jù)節(jié)點硬件資源通過自適應(yīng)計算將最多的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔y控終端，保證數(shù)據(jù)的實時觀測要求。該方法包括：將AD轉(zhuǎn)換器讀取的數(shù)據(jù)寫入到SDRAM中的1個緩存空間，寫入的時間記為t_buffertoram；將SDRAM中的1個緩存空間的數(shù)據(jù)一路存儲到SD卡中，存儲的時間記為t_ramtosd，另一路發(fā)送到無線發(fā)射模塊，發(fā)送的時間記為t_{ramtowireless}；無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)，發(fā)送的時間記為t_nodetogate；根據(jù)上述時間t_buffertoram、t_ramtosd、t_{ramtowireless}、t_nodetogate計算無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點重采樣的時間間隔interval。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸控制領(lǐng)域，具體涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點的自適應(yīng)傳輸控制方法。

背景技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其無需引線部署靈活、拓?fù)淠芰?、低功耗、低成本，體積小等優(yōu)點，而廣泛應(yīng)用于車輛、飛機(jī)等領(lǐng)域的信號測試。無線網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點是利用嵌入式數(shù)據(jù)采集技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種小型測試設(shè)備。一個無線傳感器測試網(wǎng)絡(luò)通常由若干無線網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點、一個數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點和一個測控終端組成。

目前，在無線網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點向測控終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸方面仍存在無線傳輸帶寬與數(shù)據(jù)高采樣率的矛盾。通常采用的IEEE802.15.4無線協(xié)議以及在此基礎(chǔ)上開發(fā)的Zigbee協(xié)議傳輸帶寬只有250kbps，即便是經(jīng)過通訊廠商優(yōu)化后最高也只能達(dá)到1Mbps的帶寬，加上協(xié)議中含有的各網(wǎng)絡(luò)層的幀信息，實際采樣數(shù)據(jù)的傳輸率更低，這就與高信號采樣率形成了矛盾。現(xiàn)有的解決方法主要是兩種，一是采用折中方法，降低數(shù)據(jù)的采樣率，滿足無線帶寬限制；二是先進(jìn)行數(shù)據(jù)本地存儲，采集完畢后再無線回傳，這就失去了實時數(shù)據(jù)觀測的能力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對無線網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點對高采樣率和數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊?，提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點的自適應(yīng)傳輸控制方法，能夠保證高采樣率下數(shù)據(jù)不丟失，又能根據(jù)節(jié)點硬件資源通過自適應(yīng)計算將最多的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線網(wǎng)關(guān)，保證數(shù)據(jù)的實時觀測要求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點自適應(yīng)傳輸控制方法，包括：

所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試節(jié)點內(nèi)部數(shù)據(jù)流向為：AD轉(zhuǎn)換器讀取數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)寫入到SDRAM中的1個緩存空間，寫入的時間記為t_buffertoram；SDRAM 中1個緩存空間的數(shù)據(jù)一路存儲到SD卡中，存儲的時間記為t_ramtosd，另一路發(fā)送到無線發(fā)射模塊，發(fā)送的時間記為t_{ramtowireless}；無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)，發(fā)送的時間記為t_nodetogate；其中：

N_sector為每個緩存空間中扇區(qū)數(shù)量，Sample為每個節(jié)點每個通道的采樣率，N_channel為每個節(jié)點通道數(shù)，1＜Rate_store＜2.1MB/s，N_node為無線節(jié)點個數(shù)，speed_GW為無線模塊的最大發(fā)送速率，interval為重采樣時間間隔，t_readtospi為0.5ms；

代入到下述公式：