无线传感器的混合监听休眠方法和无线传感器技术

本发明专利技术提供的无线传感器的混合监听休眠方法和无线传感器，在N(N＝N1+N2)个监听休眠周期中，无线传感器在其中N1个监听休眠周期中采用第一监听时长监听采集器或者移动终端发送的唤醒数据包，在其余N2个监听休眠周期中采用第二监听时长监听移动终端发送的唤醒数据包，第一监听时长大于第二监听时长，N1小于或等于N2，N1个第一监听时长和N2个第二监听时长间隔分布。相比于现有技术中使用单一的监听时长，使得N个监听休眠周期中监听总时长减小，从而降低了无线传感器的监听功耗。

【技术实现步骤摘要】
无线传感器的混合监听休眠方法和无线传感器
本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种无线传感器的混合监听休眠方法和无线传感器。
技术介绍
随着无线传感器网络的演化发展，其应用领域也越来越广泛，无线传感器网络最常用的场景为数据监测采集系统，数据监测采集系统通过无线传感器采集数据，将采集到的数据发送给数据处理服务器进行汇总、处理等。数据监测采集系统通常支持远程数据采集和近距离数据采集两种模式。远程数据采集是指负责相应数据采集的无线传感器与远程的采集器之间进行通信，将采集数据发送给采集器，通过采集器发送至数据处理服务器。近距离数据采集是指负责相应数据采集的无线传感器与近距离的手持移动终端之间进行通信，将采集数据通过移动终端发送给数据处理服务器。基于无线传感器网络的数据监测采集系统面临的一个主要挑战是功耗，因为大多数的无线传感器都采用电池供电，不可能经常性的充电或者更换电池，因此，无线传感器通常采用监听加休眠的工作模式以降低功耗，在进行数据采集时，无线传感器被采集器或者移动终端唤醒。常用的监听休眠方法包括时间同步的监听休眠方法和时间异步的监听休眠方法。时间同步的监听休眠方法利用了数据监测采集任务的周期性特点，首先在所有无线传感器和采集器/移动终端之间进行严格的时间同步，然后在预设时段内唤醒无线传感器进行数据读取。此方法的主要缺点是采集时长上灵活性差，一旦失步即会导致数据丢失，且由于大批量数据的集中上报，容易产生干扰而引发数据错误。时间异步的监听休眠方法则提供了更高的灵活性和可靠性，通过对传感器节点进行即时唤醒以获取实时数据，然后即时上报数据以得到系统实时确认，此方法要求无线传感器的监听休眠周期较短，能够及时响应采集器和移动端发出的唤醒数据包。但是现有的时间异步的监听休眠方法中，无线传感器对于采集器和移动终端都采用相同的监听时长，增加了监听时长内无线传感器的功耗，导致无线传感器功耗大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种无线传感器的混合监听休眠方法和无线传感器，能够降低无线传感器的功耗。本专利技术第一方面提供一种无线传感器的混合监听休眠方法，包括：在N个监听休眠周期中，无线传感器在N1个监听休眠周期中采用第一监听时长监听采集器或者移动终端发送的唤醒数据包；所述无线传感器在N2个监听休眠周期中采用第二监听时长监听所述移动终端发送的所述唤醒数据包，其中，N＝N1+N2，N1小于或等于N2，所述监听休眠周期等于所述第一监听时长与第一休眠时长之和，且所述监听休眠周期等于所述第二监听时长与第二休眠时长之和，所述第一监听时长大于所述第二监听时长，N1个所述第一监听时长和N2个所述第二监听时长间隔分布，所述N1、N2、N均为正整数。可选的，所述无线传感器与所述采集器之间采用第一平均传输速率传输数据，所述无线传输器与所述移动终端之间采用第二平均传输速率传输数据，其中，所述第二平均传输速率大于所述第一平均传输速率。可选的，所述第一监听时长等于所述唤醒数据包的大小与第一平均传输速率的比值，所述第二监听时长等于所述唤醒数据包的大小与第二平均传输速率的比值，，其中，所述第一平均传输速率为所述无线传感器与所述采集器之间传输数据采用的平均传输速率，所述第二平均传输速率为所述无线传输器与所述移动终端之间传输数据采用的平均传输速率，其中，所述第二平均传输速率大于所述第一平均传输速率。可选的，所述方法还包括：当所述无线传感器在所述第一监听时长内监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器确定所述唤醒数据包的第一剩余接收时长，根据所述第一剩余接收时长进入休眠状态，在所述第一剩余接收时长结束后，所述无线传感器进入唤醒状态，所述无线传感器向所述采集器发送采集到的数据；当所述无线传感器在所述第二监听时长内监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器确定所述唤醒数据包的第二剩余接收时长，根据所述第二剩余接收时长进入休眠状态，在所述第二剩余接收时长结束后，所述无线传感器进入唤醒状态，所述无线传感器向所述移动终端发送采集到的数据。可选的，所述方法还包括：当所述无线传感器在所述第一监听时长内没有监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器在所述第一休眠时长进入休眠状态；当所述无线传感器在所述第二监听时长内没有监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器在所述第二休眠时长进入休眠状态。本专利技术第二方面提供一种无线传感器，包括：第一监听模块，用于在N个监听休眠周期中，在N1个监听休眠周期中采用第一监听时长监听采集器或者移动终端发送的唤醒数据包；第二监听模块，用于在N2个监听休眠周期中采用第二监听时长监听移动终端发送的所述唤醒数据包，其中，N＝N1+N2，且N1小于或等于N2，所述监听休眠周期等于所述第一监听时长与第一休眠时长之和，且所述监听休眠周期等于所述第二监听时长与第二休眠时长之和，所述第一监听时长大于所述第二监听时长，N1个所述第一监听时长和N2个所述第二监听时长间隔分布，所述N1、N2、N均为正整数。可选的，所述无线传感器与所述采集器之间采用第一平均传输速率传输数据，所述无线传输器与所述移动终端之间采用第二平均传输速率传输数据，其中，所述第二平均传输速率大于所述第一平均传输速率。可选的，所述第一监听时长等于所述唤醒数据包的大小与第一平均传输速率的比值，所述第二监听时长等于所述唤醒数据包的大小与第二平均传输速率的比值，，其中，所述第一平均传输速率为所述无线传感器与所述采集器之间传输数据采用的平均传输速率，所述第二平均传输速率为所述无线传输器与所述移动终端之间传输数据采用的平均传输速率，其中，所述第二平均传输速率大于所述第一平均传输速率。可选的，所述无线传感器还包括：确定模块，用于当所述第一监听模块在所述第一监听时长内监听到所述唤醒数据包时，确定所述唤醒数据包的第一剩余接收时长；休眠模块，用于根据所述第一剩余接收时长控制所述无线传感器进入休眠状态；发送模块，用于在所述第一剩余接收时长结束后，确定所述无线传感器进入唤醒状态，向所述采集器发送采集到的数据；所述确定模块还用于：当所述第二监听模块在所述第二监听时长内监听到所述唤醒数据包时，确定所述唤醒数据包的第二剩余接收时长；所述休眠模块还用于：根据所述第二剩余接收时长控制所述无线传感器进入休眠状态；所述发送模块，还用于在所述第二剩余接收时长结束后，确定所述无线传感器进行唤醒状态，向所述移动终端发送采集到的数据。可选的，所述无线传感器还包括：休眠模块，用于当所述第一监听模块在所述第一监听时长内没有监听到所述唤醒数据包时，控制所述无线传感器在所述第一休眠时长进入休眠状态；所述休眠模块，还用于当所述第二监听模块在所述第二监听时长内没有监听到所述唤醒数据包时，控制所述无线传感器在所述第二休眠时长进入休眠状态。本专利技术的无线传感器的混合监听休眠方法和无线传感器，在N(N＝N1+N2)个监听休眠周期中，无线传感器在其中N1个监听休眠周期中采用第一监听时长监听采集器或者移动终端发送的唤醒数据包，在其余N2个监听休眠周期中采用第二监听时长监听移动终端发送的唤醒数据包，第一监听时长大于第二监听时长，N1小于或等于N2，N1个第一监听时长和N2个第二监听时长间隔分布。相比于现有技术中使用单一的监听时长，使得N个监听休眠周期中监听总时长减小，从而降低了无线传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传感器的混合监听休眠方法，其特征在于，包括：在N个监听休眠周期中，无线传感器在N1个监听休眠周期中采用第一监听时长监听采集器或者移动终端发送的唤醒数据包；所述无线传感器在N2个监听休眠周期中采用第二监听时长监听所述移动终端发送的所述唤醒数据包，其中，N＝N1+N2，N1小于或等于N2，所述监听休眠周期等于所述第一监听时长与第一休眠时长之和，且所述监听休眠周期等于所述第二监听时长与第二休眠时长之和，所述第一监听时长大于所述第二监听时长，N1个所述第一监听时长和N2个所述第二监听时长间隔分布，所述N1、N2、N均为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器的混合监听休眠方法，其特征在于，包括：在N个监听休眠周期中，无线传感器在N1个监听休眠周期中采用第一监听时长监听采集器或者移动终端发送的唤醒数据包；所述无线传感器在N2个监听休眠周期中采用第二监听时长监听所述移动终端发送的所述唤醒数据包，其中，N＝N1+N2，N1小于或等于N2，所述监听休眠周期等于所述第一监听时长与第一休眠时长之和，且所述监听休眠周期等于所述第二监听时长与第二休眠时长之和，所述第一监听时长大于所述第二监听时长，N1个所述第一监听时长和N2个所述第二监听时长间隔分布，所述N1、N2、N均为正整数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线传感器与所述采集器之间采用第一平均传输速率传输数据，所述无线传输器与所述移动终端之间采用第二平均传输速率传输数据，其中，所述第二平均传输速率大于所述第一平均传输速率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一监听时长等于所述唤醒数据包的大小与第一平均传输速率的比值，所述第二监听时长等于所述唤醒数据包的大小与第二平均传输速率的比值，其中，所述第一平均传输速率为所述无线传感器与所述采集器之间传输数据采用的平均传输速率，所述第二平均传输速率为所述无线传输器与所述移动终端之间传输数据采用的平均传输速率，其中，所述第二平均传输速率大于所述第一平均传输速率。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述无线传感器在所述第一监听时长内监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器确定所述唤醒数据包的第一剩余接收时长，根据所述第一剩余接收时长进入休眠状态，在所述第一剩余接收时长结束后，所述无线传感器进入唤醒状态，所述无线传感器向所述采集器发送采集到的数据；当所述无线传感器在所述第二监听时长内监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器确定所述唤醒数据包的第二剩余接收时长，根据所述第二剩余接收时长进入休眠状态，在所述第二剩余接收时长结束后，所述无线传感器进入唤醒状态，所述无线传感器向所述移动终端发送采集到的数据。5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述无线传感器在所述第一监听时长内没有监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器在所述第一休眠时长进入休眠状态；当所述无线传感器在所述第二监听时长内没有监听到所述唤醒数据包时，所述无线传感器在所述第二休眠时长进入休眠状态。6.一种无线传感器，其特征在于，包括：第一监听模块，用于在N个监听休眠周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹伟，张昱，钱骅，杨旸，胡宏林，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海,31