專利名稱：基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)，屬于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無線傳感網(wǎng)是由大量的空間分布的自組織傳感器組成的無線網(wǎng)絡(luò)，主要用來監(jiān)控物理或環(huán)境如溫度、聲音、震動(dòng)、壓力、運(yùn)動(dòng)等變化并互相協(xié)作把采集到的數(shù)據(jù)傳送到ー個(gè)中心服務(wù)器。典型的傳感器模塊由以下幾個(gè)部分組成帶有內(nèi)部天線或者外部天線的無線收發(fā)器，連接傳感器的微控制器，電池或者嵌入的能量(太陽能、熱能)收集器組成，因此傳感器模塊具有低功耗、低速率的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)由単一的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)或者樹形網(wǎng)絡(luò)組成，維持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)正常エ作的數(shù)據(jù)量隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加成倍的增加。這種情況在高速率的無線網(wǎng)絡(luò)中問題不是很大，但是由于傳感器模塊的低功耗、低速率的特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源浪費(fèi)就顯得非常明 顯，更有甚者直接導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。因此傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)具有較低的擴(kuò)展性和資源利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，尤其是為了有效地解決傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)中存在的低擴(kuò)展性和低資源利用率的問題，而提供ー種整合了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和樹形網(wǎng)絡(luò)的各自優(yōu)勢(shì)，能提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源利用率的基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)。發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它主要包括一由較高速的無線網(wǎng)絡(luò)模塊組成的主干網(wǎng)，一由較低速且成本較低的無線網(wǎng)絡(luò)模塊組成分支網(wǎng)，所述的主干網(wǎng)選擇網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，而分支網(wǎng)選擇樹狀網(wǎng)絡(luò)，且每個(gè)分支網(wǎng)依附于特定的主干網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之下。所述的主干網(wǎng)是由GW(Gateway) ,RN(Relay Node)節(jié)點(diǎn)來組成的，它們之間通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)功能；所述的分支網(wǎng)是以GW或者RN上的SensorInterface、RES (Range Extender Sensor)、ES (End Sensor)節(jié)點(diǎn)來組成的，并以 SensorInterface為根節(jié)點(diǎn)的樹形網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)功能。本發(fā)明所述的主干網(wǎng)是采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由算法來實(shí)現(xiàn)主干網(wǎng)的路由算法，且整個(gè)路由的鏈路信息均存儲(chǔ)于GW/RN節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)有數(shù)據(jù)從中心服務(wù)器發(fā)送到某個(gè)特定的傳感器模塊時(shí)，數(shù)據(jù)通過主干網(wǎng)的路由算法發(fā)送到特定的根節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)可以查找相應(yīng)的路由鏈路發(fā)往特定的傳感器模塊。本發(fā)明的技術(shù)效果有從可擴(kuò)展性、系統(tǒng)開放性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及可靠性等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來看，基于分層結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)相比較于傳統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)都有一定的優(yōu)勢(shì)。而基于分層結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)柔性高，可動(dòng)態(tài)配置、擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度低、自適應(yīng)管理，可靠性、穩(wěn)定性高，節(jié)能高效等特點(diǎn)更是有效地解決傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)中存在的低擴(kuò)展性和低資源利用率的問題。下表為基于分層結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)
權(quán)利要求
1.一種基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)，它主要包括一由較高速的無線網(wǎng)絡(luò)模塊組成的主干網(wǎng)，一由較低速且成本較低的無線網(wǎng)絡(luò)模塊組成的分支網(wǎng)，其特征在于所述的主干網(wǎng)選擇網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，而分支網(wǎng)選擇樹狀網(wǎng)絡(luò)，且每個(gè)分支網(wǎng)依附于特定的主干網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)，其特征在于所述的主干網(wǎng)是由Gff ,RN節(jié)點(diǎn)來組成的，它們之間通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)功能；所述的分支網(wǎng)是以GW或者RN上的Sensor Interface、RES、ES節(jié)點(diǎn)來組成的，并以SensorInterface為根節(jié)點(diǎn)的樹形網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)，其特征在于所述的主干網(wǎng)是采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由算法來實(shí)現(xiàn)主干網(wǎng)的路由算法，且整個(gè)路由的鏈路信息均存儲(chǔ)于GW/RN節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)有數(shù)據(jù)從中心服務(wù)器發(fā)送到某個(gè)特定的傳感器模塊吋，數(shù)據(jù)通過主干網(wǎng)的路由算法發(fā)送到特定的根節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)可以查找相應(yīng)的路由鏈路發(fā)往特定的傳感器模塊。
全文摘要
一種基于分層結(jié)構(gòu)的無線傳感網(wǎng)，它主要包括一由較高速的無線網(wǎng)絡(luò)模塊組成的主干網(wǎng)，一由較低速且成本較低的無線網(wǎng)絡(luò)模塊組成的分支網(wǎng)，所述的主干網(wǎng)選擇網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，而分支網(wǎng)選擇樹狀網(wǎng)絡(luò)，且每個(gè)分支網(wǎng)依附于特定的主干網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之下；基于分層結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)柔性高，可動(dòng)態(tài)配置、擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度低、自適應(yīng)管理，可靠性、穩(wěn)定性高，節(jié)能高效等特點(diǎn)更是有效地解決傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)中存在的低擴(kuò)展性和低資源利用率的問題。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102647807SQ201210135580
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者朱剛, 林海, 董剛, 金敏飛 申請(qǐng)人:杭州云蝶科技有限公司