一种数据传输方法、中继设备及传感器节点技术

本发明专利技术实施例提供一种数据传输方法、中继设备及传感器节点，所述数据传输方法包括：发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到所述光信号时与所述中继设备建立可见光通信链路；通过所述可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输。本发明专利技术实施例能够提供高速率的水下无线接入和数据通信链路，从而使得能够更适用于水下无线通信覆盖。

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输方法、中继设备及传感器节点
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种数据传输方法、中继设备及传感器节点。
技术介绍
无线传感器网络通过散布在广阔水域下的各类无线传感器节点实现水下信息数据的获取、处理和传输，广泛应用于水下环境监测、资源勘探、灾害预警等应用场景。在水下环境监测等应用场景中，水下的传感器节点通过配置各类监测传感器，用于采集特定水域内的温度、盐度、重金属、溶解氧等数据，在节点内部进行初步处理后，再通过一定的策略经无线网络传回数据处理中心进行集中分析和处理。水下无线传感器网络的组网和通信方式，由于应用需求不同和自然条件限制，没有普遍适用的解决方案，一般会针对特定的应用场景，设计专用的解决方案。一种常采用的方案是采用分散的独立传感器节点进行数据采集，然后通过水面中继通信的方式传回数据处理中心，且传感器节点和水面中继设备之间的通信链路采用无线电波或声波等非可见光方式。但是上述方式通信质量较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种数据传输方法、中继设备及传感器节点，以提高通信质量。本专利技术实施例提供一种数据传输方法，应用于中继设备，所述数据传输方法包括：发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到所述光信号时与所述中继设备建立可见光通信链路；通过所述可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输。本专利技术实施例提供一种数据传输方法，应用于传感器节点，所述传感器节点包括光感传感器，所述数据传输方法包括：当通过所述光感传感器接收到中继设备发送的光信号时，与所述中继设备建立可见光通信链路；通过所述可见光通信链路与所述中继设备进行数据传输。本专利技术实施例提供一种中继设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到所述光信号时与所述中继设备建立可见光通信链路；通过所述可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输。本专利技术实施例提供一种传感器节点，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述传感器节点还包括光感传感器，所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：当通过所述光感传感器接收到中继设备发送的光信号时，与所述中继设备建立可见光通信链路；通过所述可见光通信链路与所述中继设备进行数据传输。本专利技术实施例提供一种数据传输系统，包括所述的中继设备和所述的传感器节点。本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的数据传输方法的步骤。本专利技术实施例提供的数据传输方法、中继设备及传感器节点，中继设备通过发送光信号，以使得目标传感器节点在通过光感传感器接收到光信号时与中继设备建立可见光通信链路，并通过可见光通信链路与目标传感器节点进行数据传输，基于可见光通信以光作为传输载体，具有通信速率高、无电磁污染、频谱无需授权等优点，从而使得在中继设备和传感器节点之间进行数据传输时相较于非可见光通信方式，能够提供高速率的无线接入和数据通信链路，从而使得能够更适用于水下无线通信覆盖，提高了通信质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中应用于中继设备的数据传输方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例中中继设备的模块示意图；图3为本专利技术实施例中应用于传感器节点的数据传输方法的步骤流程图；图4为本专利技术实施例中传感器节点的模块示意图；图5为本专利技术实施例中中继设备的实体结构示意图；图6为本专利技术实施例中传感器节点的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。具体的，在现有方案的水下通信方式中，传感器节点和水面无线通信中继设备之间的通信链路，一般为无线电波或声波等非可见光链路。但是无线电波在水中衰减较快，所以传输距离受限；声波通信方式覆盖距离虽远但通信速率低，而且声波易对海豚等水下生物的生存形成干扰。此外，随着传感器节点采集数据量的需求增大，对无线通信质量有了更高要求，尤其是对高速通信的需求日益迫切，这导致需要引入新的、更高吞吐量的水下无线接入和通信方式。另外，传感器节点数据上报的方式，无论是即时传送还是定时传送，对于采用内置电池供电的传感器节点来讲，节点功耗都不容易高效控制，而且在与无线通信中继设备之间配合不好时，还容易引起数据的漏报或缺失，例如当中继设备不能准确的在定时器开始工作时接收数据，则会有一部分数据漏报，造成接收到的数据缺失；此外，传感器节点一般使用内置电池供电，不管采用即时还是定时方式发送数据，都可能在没有进行数据接收时也在发送数据，造成无效的电量消耗，不利于传感器自带有限能量的高效利用；另外，在广阔监测水域，水面固定中继设备数量多、难固定，可能阻碍水面航道，也容易损坏，难以维护。针对上述水下通信方式的弊端，本专利技术提供一种数据传输方法以提高通信质量。具体的，如图1所示，为本专利技术实施例中应用于中继设备的数据传输方法的步骤流程图，该方法包括如下步骤：步骤101：发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到光信号时与中继设备建立可见光通信链路。在本步骤中，具体的，中继设备发送光信号，且目标传感器节点的光感传感器一直处于被动感知状态，此时当目标传感器节点在通过光感传感器接收到光信号时与中继设备建立可见光通信链路。此外，在此需要说明的是，目标传感器节点可以位于水下。当然，可见光通信链路包括上行可见光通信链路和下行可见光通信链路。步骤102：通过可见光通信链路与目标传感器节点进行数据传输。在本步骤中，具体的，中继设备在与目标传感器节点建立可见光通信链路后，可以通过可见光通信链路与目标传感器节点进行数据传输。具体的，在建立可见光通信链路之后进行数据传输，使得在传感器节点采用内置电池供电时相较于即时发送或定时发送方式，在非实时应用场景中能够更好的控制节点能耗，延长节点维护周期，从而构建节能和高效的数据采集系统。此外，基于可见光通信以光作为传输载体，具有通信速率高、无电磁污染、频谱无需授权等优点，从而使得中继设备在通过可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输时，相较于非可见光通信方式，能够提供高速率的无线接入和数据通信链路，从而使得能够更适用于水下无线通信覆盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据传输方法，应用于中继设备，其特征在于，所述数据传输方法包括：/n发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到所述光信号时与所述中继设备建立可见光通信链路；/n通过所述可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据传输方法，应用于中继设备，其特征在于，所述数据传输方法包括：
发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到所述光信号时与所述中继设备建立可见光通信链路；
通过所述可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输。


2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继设备包括第一光探测器，所述通过所述可见光通信链路与所述目标传感器节点进行数据传输，包括：
通过所述第一光探测器接收所述目标传感器节点通过所述可见光通信链路中的上行可见光通信链路所发送的第一数据信息；
通过所述可见光通信链路中的下行可见光通信链路，向所述目标传感器节点发送第二数据信息，其中所述第二数据信息由基站发送到所述中继设备且缓存得到。


3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，
所述中继设备包括第一光源，其中所述中继设备通过所述第一光源发送所述光信号，且通过所述第一光源所对应的下行可见光通信链路向所述目标传感器节点发送第二数据信息；或者，
所述中继设备包括第一光源和第二光源，其中所述中继设备通过所述第一光源发送所述光信号，且通过所述第二光源所对应的下行可见光通信链路向所述目标传感器节点发送第二数据信息。


4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述中继设备为可移动中继设备，且按照预设路线进行移动。


5.一种数据传输方法，应用于传感器节点，其特征在于，所述传感器节点包括光感传感器，所述数据传输方法包括：
当通过所述光感传感器接收到中继设备发送的光信号时，与所述中继设备建立可见光通信链路；
通过所述可见光通信链路与所述中继设备进行数据传输。


6.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述通过所述可见光通信链路与所述中继设备进行数据传输之后，还包括：
当通过所述光感传感器确定所述中继设备远离时断开所述可见光通信链路。


7.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述传感器节点还包括第三光源和第二光探测器，所述通过所述可见光通信链路与所述中继设备进行数据传输，包括：
通过所述第三光源所对应的所述可见光通信链路中的上行可见光通信链路，向所述中继设备发送第一数据信息；
通过所述第二光探测器接收所述中继设备通过所述可见光通信链路中的下行可见光通信链路发送的第二数据信息，其中所述第二数据信息由基站发送到所述中继设备且缓存得到。


8.根据权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述传感器节点还包括监测传感器，与中继设备建立可见光通信链路之前，还包括：
通过所述监测传感器采集数据并对采集到的数据进行缓存。


9.一种中继设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：
发送光信号，以使目标传感器节点在通过光感传感器接收到所述光信号时与所述中继设备建立可见光通信链路；
通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：索士强，吴立臣，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11