無線安防監(jiān)控系統(tǒng)的低功耗通信收發(fā)控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信收發(fā)控制技術領域，尤其是涉及一種無線安防監(jiān)控系統(tǒng)的低功耗通信收發(fā)控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著無線通信技術的發(fā)展，由于從簡單語音傳輸至數(shù)據(jù)傳輸皆應用無線通信，所以對于數(shù)據(jù)吞吐量的需求將快速增長。高數(shù)據(jù)吞吐量意味著大量要處理的數(shù)據(jù)，因此需要大量的功率消耗。既然當前普遍利用電池給無線通信裝置供電，所以急需一種在當前無線通信裝置中降低功耗的方法。
[0003]目前對無線通信系統(tǒng)控制功耗的方法主要是利用節(jié)能的器件，控制通信部件自身的功耗?，F(xiàn)有技術中無線通信系統(tǒng)的通信器件大部分時間處于接收等待狀態(tài)，這造成了大量的電能消耗，不能保證裝置能長時間可靠工作。
[0004]本發(fā)明的應用背景是一種用于安防的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用聲音、振動信號進行周圍場景的監(jiān)控，然后利用無線方式進行通信和報警。該系統(tǒng)分為三個部分:傳感器節(jié)點、中繼節(jié)點和基站。其中，傳感器節(jié)點和中繼節(jié)點都部署在野外無人值守，由電池供電，長期部署無人看管和維護?；咎幱泄╇娫O施，有人員值班。傳感器節(jié)點、中繼節(jié)點和基站之間通過無線通信方式來傳遞數(shù)據(jù)信息和控制命令；該系統(tǒng)對傳感器節(jié)點和中繼節(jié)點的功耗要求非常嚴格，要求功耗極低，控制靈活，這樣才能夠在較小的電池供應下，滿足長期監(jiān)控的目的。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決現(xiàn)有存在的技術問題，本發(fā)明的目的是要在通用硬件的基礎上進一步通過控制收發(fā)方法的改進達到最優(yōu)化的無線安防監(jiān)控系統(tǒng)的功率控制，即通過對系統(tǒng)休眠模式、接收模式和發(fā)射模式的同步控制、收發(fā)時機的時序控制，來達到系統(tǒng)節(jié)能的目的。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
一種無線安防監(jiān)控系統(tǒng)的低功耗通信收發(fā)控制方法，所述的無線安防監(jiān)控系統(tǒng)包括多個傳感器節(jié)點、多個中繼和基站，它們之間通過無線通信，所述的低功耗通信收發(fā)控制方法包括:
通信雙方同步的處于休眠模式、接收模式或發(fā)射模式，同時通過收發(fā)時序的控制避免通信雙方的信息碰撞損耗。
[0007]所述的無線安防監(jiān)控系統(tǒng)的低功耗通信收發(fā)控制方法，包括以下步驟:
步驟一.整個系統(tǒng)硬件部署完畢，正常使用前，傳感器節(jié)點、中繼節(jié)點和基站均處于無線接收狀態(tài)，確保無線通信正常接收；
步驟二.基站通過中繼向整個系統(tǒng)發(fā)送開始運行指令；各傳感器節(jié)點和各中繼節(jié)點的內部時鐘清零，所有設備進入休眠狀態(tài)；
步驟三.中繼節(jié)點每隔T秒向傳感器節(jié)點發(fā)送查詢命令，中繼節(jié)點發(fā)送完查詢命令后，中繼節(jié)點內部時鐘清零，重新計時T秒，中繼節(jié)點保持接收狀態(tài)，如果傳感器節(jié)點沒有報警信息上報，中繼節(jié)點轉入休眠模式；如果傳感器節(jié)點有報警信息上報，中繼節(jié)點立即向基站轉發(fā)，然后轉入休眠模式；
傳感器節(jié)點每隔T秒轉入接收模式，等待中繼節(jié)點發(fā)送的查詢命令，如果接收到中繼節(jié)點發(fā)送的查詢命令，傳感器節(jié)點內部時鐘清零，重新計時T秒，傳感器節(jié)點轉為發(fā)射模式，向中繼節(jié)點反饋自身的心跳信息或上報報警信息，傳感器節(jié)點轉入休眠模式；如果傳感器節(jié)點在T時間周期內，沒有收到查詢命令，則保持接收模式，直至查詢命令接收到為止；步驟四.在T時間周期后中繼節(jié)點和傳感器節(jié)點重復步驟三動作。
[0008]在所述步驟三中，中繼節(jié)點向傳感器節(jié)點發(fā)送的查詢命令由連續(xù)發(fā)送的N個查詢包組成，每個查詢包里包含一個查詢序列號，其發(fā)送過程持續(xù)tl秒；發(fā)送過后中繼節(jié)點保持接收狀態(tài)t2秒；
傳感器節(jié)點接收查詢命令時，判斷收到的查詢包是否為最后一個查詢包；如果不是最后一個查詢包，傳感器節(jié)點繼續(xù)接收，直到接收到最后一個查詢包為止；
當傳感器節(jié)點收到的查詢命令是最后一個查詢包時，根據(jù)傳感器節(jié)點預設的自身序列號m，傳感器節(jié)點延時t3秒，t3為m個整數(shù)倍的時間，t3秒之后傳感器節(jié)點向中繼節(jié)點反饋自身的心跳信息或上報報警信息，然后傳感器節(jié)點轉入休眠模式。
[0009]在傳感器節(jié)點延時的t3秒中，傳感器節(jié)點轉入休眠模式。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明在現(xiàn)有的無線通信設備的基礎上，結構簡單，使用方便，經(jīng)濟適用，穩(wěn)定可靠，在不影響任何傳輸內容質量和效果的前提下，能有效降低正常通信的功耗，大幅度延長電池的使用時間，使系統(tǒng)能保證長期可靠工作。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明中繼節(jié)點的通信控制流程圖；
圖2為本發(fā)明傳感器節(jié)點的通信控制流程圖；
【具體實施方式】
下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
一個無線安防監(jiān)控系統(tǒng)，其硬件架設包括10個傳感器節(jié)點、I個中繼節(jié)點和I個基站，其中，無線傳感器節(jié)點采用433MHZ的頻率，中繼節(jié)點包括兩種無線通信模塊，頻率分別是433MHz和230MHz，分別與傳感器節(jié)點和基站通信；基站是一個230MHz的無線收發(fā)器；低功耗通信收發(fā)控制方法包括:通信雙方同步的處于休眠模式、接收模式或發(fā)射模式，同時通過收發(fā)時序的控制避免通信雙方的信息碰撞損耗。
[0012]低功耗通信收發(fā)控制方法包括以下步驟:
步驟一.整個系統(tǒng)硬件部署完畢，正常使用前，傳感器節(jié)點、中繼節(jié)點和基站均處于無線接收狀態(tài)，確保無線通信正常接收；
步驟二.基站的230MHz的無線收發(fā)器向中繼節(jié)點發(fā)送一個命令，宣布整個系統(tǒng)開機。此時的時刻為O時刻，所有設備進入休眠狀態(tài)；
步驟三.中繼節(jié)點每隔60秒向傳感器節(jié)點發(fā)送查詢命令，查詢命令由連續(xù)發(fā)送的4個查詢包組成，包長為10個字節(jié)，波特率為9600bps，每個查詢包里包含一個查詢序列號，其發(fā)送過程持續(xù)40ms秒，中繼節(jié)點發(fā)送完查詢命令后，中繼節(jié)點內部時鐘清零，重新計時60秒，中繼節(jié)點保持接收狀態(tài)100 ms秒；等待的10ms用于等待接收10個節(jié)點陸續(xù)發(fā)來各種信息；如果傳感器節(jié)點沒有報警信息上報，中繼節(jié)