数据通信方法及相关设备技术

本发明专利技术实施例公开一种数据通信方法及相关设备，通过上级节点的历史发送数据，确定下级节点在满足节点响应时间最短、节点功耗最低条件下的最优睡眠周期，再根据下级节点的最优睡眠周期，在下级节点的苏醒状态时向下级节点发送数据；其中，利用历史发送数据确定的最优睡眠周期，更加匹配通信网络实际的通信情况，可以确保最优睡眠周期的准确性；另外，根据下级节点的最优睡眠周期，在下级节点的苏醒状态下，向下级节点发送数据，可以确保下级节点及时进行通信响应，缩短通信响应时间，而由于设置了睡眠周期，下级节点定时进入休眠状态，可以减小下级节点的功耗。

【技术实现步骤摘要】
数据通信方法及相关设备
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种数据通信方法、一种数据通信装置、一种终端设备及一种计算机存储介质。
技术介绍
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。一般地，无线传感器网络包括传感器节点、集中器和上位机。其中，传感器节点可以将采集的数据通过集中器传输到上位机上进行处理，也能接收上位机通过集中器下发的数据。现有技术中，传感器节点通常采用周期性侦听和睡眠的方式，周期性地启动进行侦听，启动一段时间后进入休眠状态；节点在苏醒后侦听信道状态，以判断是否需要接收集中器下发的数据，这种接收下行数据的方式，虽然能降低节点的工作功耗，但是节点无法及时响应集中器下发的数据，无法保证通信实时性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数据通信方法及相关设备，既本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据通信方法，其特征在于，应用于包括上级节点和至少一个下级节点的通信网络，所述上级节点和所述下级节点之间建立有通信连接，所述方法包括：/n根据所述上级节点的历史发送数据，确定所述下级节点在满足节点响应时间最短、节点功耗最低条件下的最优睡眠周期；/n根据所述最优睡眠周期控制所述下级节点周期性启动和周期性休眠；/n在所述下级节点的启动状态时向所述下级节点发送数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据通信方法，其特征在于，应用于包括上级节点和至少一个下级节点的通信网络，所述上级节点和所述下级节点之间建立有通信连接，所述方法包括：
根据所述上级节点的历史发送数据，确定所述下级节点在满足节点响应时间最短、节点功耗最低条件下的最优睡眠周期；
根据所述最优睡眠周期控制所述下级节点周期性启动和周期性休眠；
在所述下级节点的启动状态时向所述下级节点发送数据。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上级节点的历史发送数据，确定所述下级节点在满足节点响应时间最短、节点功耗最低条件下的最优睡眠周期，包括：
将全天按照预设时间间隔进行划分得到N个时间段，N大于1，根据所述上级节点的历史发送数据确定所述时间段对应的发送概率；
定义所述时间段的睡眠周期为子睡眠周期，根据N个所述时间段的发送概率和N个所述时间段的子睡眠周期确定节点响应时间期望；
根据N个所述时间段的子睡眠周期、以及单次侦听功耗，确定所述下级节点的节点全天侦听功耗期望；
根据所述节点响应时间期望、所述节点全天侦听功耗期望、第一预设权重和第二预设权重建立目标平衡函数；
计算所述目标平衡函数在函数值最小时，所述下级节点的子睡眠周期集合，所述子睡眠周期集合包括N个时间段的子睡眠周期，将所述子睡眠周期集合作为所述最优睡眠周期。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上级节点的历史发送数据，确定所述下级节点在满足节点响应时间最短、节点功耗最低条件下的最优睡眠周期，包括：
将全天按照预设时间间隔进行划分得到N个时间段，N大于1，根据所述上级节点的历史发送数据确定所述时间段对应的发送概率；
定义所述时间段的睡眠周期为子睡眠周期，根据N个所述时间段的发送概率和N个所述时间段的子睡眠周期确定节点响应时间期望；
根据N个所述时间段的发送概率、N个所述时间段的子睡眠周期、以及单次侦听功耗，确定在全天接收第一预设数目次数据后，将所述下级节点当天剩余的时间段的子睡眠周期设置为预设最大子睡眠周期的条件下，所述下级节点的节点全天侦听功耗期望；
根据所述节点响应时间期望、所述节点全天侦听功耗期望、第一预设权重和第二预设权重建立目标平衡函数；
计算所述目标平衡函数在函数值最小时，所述下级节点的子睡眠周期集合，所述子睡眠周期集合包括N个时间段的子睡眠周期，将所述子睡眠周期集合作为所述最优睡眠周期，其中，所述预设最大子睡眠周期大于所述子睡眠周期集合中的最大值。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述下级节点的启动状态时向所述下级节点发送数据之后，还包括：
在所述下级节点全天接收到第一预设数目次数据后，从所述下级节点当天剩余的时间段中选择第二预设数目个时间段作为调整时间段，所述第二预设数目小于所述当天剩余的时间段的个数；
将所述调整时间段的睡眠周期设置为所述预设最大子睡眠周期；
在所述调整时间段内，根据所述预设最大子睡眠周期控制所述下级节点周期性启动和周期性休眠。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述下级节点的启动状态时向所述下级节点发送数据之后，还包括：
在所述下级节点全天接收到第一预设数目次数据后，将所述下级节点当天剩余的时间段的子睡眠周期设置为所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱垂统，于峰崎，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44