【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无源感知网络领域，尤其涉及一种射频充电传感节点的帧长和编码冗余度动态调整方法，可用于捕获射频能量进行通信的网络。
技术介绍
随着太阳能、动能、热能以及射频能等能量捕获技术的发展，具有自充电能力的传感节点应运而生。这些节点具有感知、计算和通信能力，可以从环境中捕获能量而无需依赖电池。由这些节点组成的无源感知网络在诸如建筑物健康监测、可穿戴感知计算等领域有巨大的应用前景。其中，射频能作为一种普遍存在的能量源，引起了越来越多关注。射频能捕获技术最早用在射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)系统中，被动式标签捕获阅读器的射频能，通过后向散射调制技术将识别码发送给阅读器。受此启发，一些研究人员开发了可计算射频识别(ComputationalRFID，CRFID)节点，这些CRFID节点与传统传感器节点一样具有感知、计算和通信能力，但是与传统传感器节点采用的主动通信方式不同，它们的通信方式沿袭了RFID的被动通信方式，即捕获阅读器的射频能量，将感知数据通过后向散射通信技术传输给阅读器。CRFID节点没有电池模块，它们将捕...
【技术保护点】
一种射频充电传感节点的帧长和编码冗余度动态调整方法，其特征在于：包括以下步骤：1)传感节点操作过程如下：步骤1.1 传感节点在收到汇聚点发出的查询帧后，判断缓存中是否有数据要发，如果有，则向汇聚点返回应答帧，应答帧中携带节点编号和一个随机数；步骤1.2 传感节点在收到汇聚点发出的确认帧后，判断确认帧中包含的随机数与该传感节点发出的应答帧中携带的随机数是否相同；如果不同，则丢弃确认帧继续执行步骤1.1；如果相同，令数据传输轮数R＝R+1，R的初始值为0，跟踪当前电容电压，估计当前能量捕获条件下电容可达到的最大电压Umax和RC时间常数τ的值，根据确认帧中建议的数据帧载荷长度和...
【技术特征摘要】
1.一种射频充电传感节点的帧长和编码冗余度动态调整方法，其特征在于：包括以下步骤：1)传感节点操作过程如下：步骤1.1传感节点在收到汇聚点发出的查询帧后，判断缓存中是否有数据要发，如果有，则向汇聚点返回应答帧，应答帧中携带节点编号和一个随机数；步骤1.2传感节点在收到汇聚点发出的确认帧后，判断确认帧中包含的随机数与该传感节点发出的应答帧中携带的随机数是否相同；如果不同，则丢弃确认帧继续执行步骤1.1；如果相同，令数据传输轮数R＝R+1，R的初始值为0，跟踪当前电容电压，估计当前能量捕获条件下电容可达到的最大电压Umax和RC时间常数τ的值，根据确认帧中建议的数据帧载荷长度和当前能量捕获条件共同确定接下来传输采用的数据帧载荷长度lp，然后取出N×lp的待发送源数据，根据确认帧中建议的编码冗余度K，计算得到冗余帧个数M＝K×N，利用纠删码进行编码得到N+M个帧；其中，K为整数，N为原始帧个数；每个帧由帧首协议控制字段、载荷部分和帧尾CRC校验序列组成，帧首协议控制字段和帧尾CRC校验序列长度之和为lh，载荷长度为lp，其中lh和lp的计量单位为比特；步骤1.3传感节点根据当前能量捕获条件计算得到每个充电-传输周期的充电时间tc和突发传输帧个数wt，然后充电tc时间后，连续发送wt个数据帧，如此循环，直到收到汇聚点发送的查询帧或将缓存中的N+M个数据帧发送完毕，结束本轮数据传输，执行步骤1.1；2)汇聚点操作过程如下：步骤2.1汇聚点广播查询帧；步骤2.2汇聚点收到传感节点发出的应答帧后，若同意该传感节点的数据传输，则返回确认帧，确认帧中包含与该应答帧相同的随机数，还包含建议该传感节点接下来传输采用的帧载荷长度及编码冗余度K，的初始值为K的初始值为Kmax，其中是帧载荷长度的最小值，Kmax是编码冗余度的最大值；步骤2.3汇聚点设置长度为Tmax的定时器，同时将正确接收帧个数Q和误码帧个数F这两个变量均置零；步骤2.4汇聚点接收到传感节点的一个数据帧，通过CRC校验判断数据帧是否发生误码，如果数据帧正确，令Q＝Q+1，进一步判断如果Q＝N，则解码恢复出原始数据，执行步骤2.5；如果数据帧有误，令F＝F+1，进一步判断如果F＝M+1，本轮传输失败，执行步骤2.5；如果定时器到期或收到传感节点的低能量中断信号，汇聚点停止接收数据，执行步骤2.5；否则，继续执行步骤2.4；步骤2.5汇聚点计算得到本轮突发传输的有效吞吐量Gnew＝Q×lp/Δt，其中，lp为本轮传输实际采用的帧载荷长度，由帧首部相应字段获得，Δt为本轮传输占用的时间，可由汇聚点测量得到，根据Gnew与上...
【专利技术属性】
技术研发人员：李燕君，陈雨哲，胡绍利，池凯凯，朱艺华，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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