專利名稱：網(wǎng)絡同步方法與系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種網(wǎng)絡的應用，且特別是有關于一種使網(wǎng)絡中的所有節(jié)點能同
時工作與休眠的同步方法與系統(tǒng)。
背景技術：
隨著無線網(wǎng)絡技術的蓬勃發(fā)展，許多既有的網(wǎng)絡架構也紛紛開始以無線傳輸?shù)姆绞絹韨鬟f信息。其中，無線感測網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)便具備感測(sensor)節(jié)點以取得感測資料，并由路由(Router)節(jié)點透過無線傳輸?shù)姆绞綄⑸鲜鲑Y料回傳至協(xié)調(coordinator)節(jié)點，從而讓與協(xié)調節(jié)點相連的電腦系統(tǒng)能取得已匯整的資料并加以應用。由于無線感測網(wǎng)絡具備布建方便以及維護成本低廉等諸項優(yōu)點，其市場應用的普及程度也越來越高。除此之外，大部分的感測節(jié)點都具備了休眠能力以減少電力的消耗，因此較長的使用壽命也是無線感測網(wǎng)絡漸漸受到重視的主要因素之一。 然而在無線感測網(wǎng)絡的架構之中，只有感測節(jié)點可以簡單地達成休眠省電的目標。這是因為路由節(jié)點肩負了傳遞資料封包的任務，因此通常必須設置永久電源來維持無線網(wǎng)絡傳輸?shù)捻槙场５趯o線感測網(wǎng)絡應用于戶外環(huán)境時，永久電源的取得及布線并不十分容易，經常也得面臨在完成電源布線不久后，就因為工程結束而必須拆除線路的困擾。正因如此，以電池供電來支持整個無線感測網(wǎng)絡也逐漸成為趨勢。然而，在利用電池取代永久電源以供給電力的情況下，如何確保資料傳遞順暢并利用休眠機制來節(jié)省電池的耗電量便是相當重要的課題。 目前來說，讓網(wǎng)絡中的節(jié)點同時工作與休眠以節(jié)省電力的方法是透過射頻(RadioFrequency,RF)硬件的增加來做為接收同步信息或是喚醒節(jié)點的工具。但這樣的方式除了會增加硬件成本之外，射頻的信號范圍及其耗電量也必須納入考量。另外，若要讓網(wǎng)絡中的節(jié)點不必在相同的時間工作或休眠，則必須依賴完備的底層支持。進一步來說，網(wǎng)絡的底層，例如物理層(physical layer)或媒體存取控制層(media access control layer)等，必須具備時分多重存取(TimeDivision Multiple Access,TDMA)這項分時排程技術才能支持資料封包在上層的傳送與接收。然而，要制定底層的標準通常需要花費相當長的時間，且所有網(wǎng)絡底層的軟件也必須配合標準來開發(fā)，這將使得網(wǎng)絡的整體架構喪失彈性，而無法廣泛地應用在各種需求之中。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡同步方法，不需要額外添加任何硬件，便能以控制節(jié)點同時工作與休眠的方式來達到節(jié)約網(wǎng)絡總耗電量的目的。 本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，根據(jù)節(jié)點的狀態(tài)以不同的方式嘗試加入網(wǎng)絡，并使得節(jié)點與網(wǎng)絡的運作時序同步。 為達到上述及其他目的，本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡同步方法，使得節(jié)點與網(wǎng)絡的運作時序同步。其中，此網(wǎng)絡的最上游包括用以定義同步信息的協(xié)調節(jié)點。此方法在節(jié)點嘗試加
5入網(wǎng)絡時，每隔一段時間間隔便從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋父節(jié)點。其中，時間間隔是對應于節(jié)點的狀態(tài)。若能搜尋到父節(jié)點，則接收父節(jié)點所傳送的同步信息進而使節(jié)點內部的計時器與父節(jié)點同步，并且進入工作模式。而在接收到由父節(jié)點所傳送的休眠指令，或在透過計時器根據(jù)同步信息判斷到達網(wǎng)絡結束時間時，則從工作模式轉換為休眠模式。然而，節(jié)點在透過計時器跟據(jù)同步信息而判斷到達網(wǎng)絡喚醒時間時，將重新執(zhí)行上述步驟以再次嘗試加入網(wǎng)絡。 在本發(fā)明的一實施例中，其中在節(jié)點的狀態(tài)為第一次嘗試加入網(wǎng)絡時，嘗試加入網(wǎng)絡的步驟更包括從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋父節(jié)點。若無法搜尋到父節(jié)點，則每相隔第一時間間隔之后再次嘗試搜尋父節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中在節(jié)點的狀態(tài)為曾經加入過網(wǎng)絡時，嘗試加入網(wǎng)絡的步驟更包括從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋父節(jié)點。若無法搜尋到父節(jié)點，則判斷嘗試加入網(wǎng)絡的時間是否小于預設時間。若小于預設時間，則每相隔第二時間間隔便再次嘗試搜尋父節(jié)點。其中，第二時間間隔小于第一時間間隔。 在本發(fā)明的一實施例中，其中在判斷節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的時間是否小于預設時間的步驟之后，更包括在時間大于或等于預設時間時，判斷節(jié)點連續(xù)無法搜尋到父節(jié)點的次數(shù)是否已大于第一預設次數(shù)。若大于第一預設次數(shù)，則每相隔第一時間間隔便去搜尋父節(jié)點。然而，若小于或等于第一預設次數(shù)，則進入休眠模式直到計時器判斷到達網(wǎng)絡喚醒時間時，才再次地依照第二時間間隔來嘗試搜尋父節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中預設時間為網(wǎng)絡工作周期的倍數(shù)。其中，網(wǎng)絡工作周期是指已加入網(wǎng)絡的所有節(jié)點處于工作模式的時間的最大值，且網(wǎng)絡工作周期大于第一時間間隔。 在本發(fā)明的一實施例中，更包括由協(xié)調節(jié)點取得預設的網(wǎng)絡工作周期與同步周期。其中，網(wǎng)絡工作周期小于同步周期。且協(xié)調節(jié)點根據(jù)其現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡工作周期與同步周期，定義下一次的網(wǎng)絡結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間。 在本發(fā)明的一實施例中，同步信息包括現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間。而父節(jié)點在將同步信息傳送至節(jié)點時，更包括以傳送同步信息的時間作為現(xiàn)在時間。
在本發(fā)明的一實施例中，其中節(jié)點與父節(jié)點同步的步驟更包括根據(jù)同步信息中的現(xiàn)在時間更新計時器。 在本發(fā)明的一實施例中，節(jié)點在進入工作模式時更包括取得資料并將資料傳送至父節(jié)點。其中，在節(jié)點為感測(sensor)節(jié)點時，系經由其感測器取得資料。而在節(jié)點為路由(router)節(jié)點時，則是接收由子節(jié)點所傳送而來的資料。所謂的子節(jié)點是指在加入網(wǎng)絡時選擇以其作為父節(jié)點的節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，當網(wǎng)絡中的節(jié)點接收到由父節(jié)點所傳送的休眠指令時，將休眠指令傳送至子節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，在協(xié)調節(jié)點判斷已收集到網(wǎng)絡的所有資料時，便將休眠指令傳送至以此協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，更包括在協(xié)調節(jié)點判斷連續(xù)無法獲得某一節(jié)點所取得的資料的次數(shù)到達第二預設次數(shù)時，便將休眠指令傳送至以協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點。
在本發(fā)明的一實施例中，網(wǎng)絡包括無線感測網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)。 從另一觀點來看，本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，包括加入網(wǎng)絡模組、時間同步模組，以及工作休眠同步模組。其中，加入網(wǎng)絡模組適于在節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡時，每隔一段時間間隔從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋其父節(jié)點，而時間間隔系對應于節(jié)點的狀態(tài)。時間同步模組適于在節(jié)點搜尋到父節(jié)點時，接收父節(jié)點所傳送的同步信息以使節(jié)點內部的計時器與父節(jié)點同步。工作休眠同步模組適于在節(jié)點搜尋到父節(jié)點后，使節(jié)點進入工作模式；以及在接收到由父節(jié)點所傳送的休眠指令，或在根據(jù)同步信息判斷到達網(wǎng)絡結束時間時，使節(jié)點由工作模式轉換為休眠模式。其中，工作休眠同步模組在跟據(jù)同步信息判斷到達網(wǎng)絡喚醒時間時，控制加入網(wǎng)絡模組重新嘗試加入網(wǎng)絡。 在本發(fā)明的一實施例中，其中加入網(wǎng)絡模組在節(jié)點的狀態(tài)為第一次嘗試加入網(wǎng)絡時，從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋父節(jié)點，以及在無法搜尋到父節(jié)點時，每相隔第一時間間隔以再次嘗試搜尋父節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中加入網(wǎng)絡模組在節(jié)點的狀態(tài)為曾經加入過網(wǎng)絡時，從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋父節(jié)點。并在無法搜尋到父節(jié)點時，判斷節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的時間是否小于預設時間。若小于預設時間，則每相隔第二時間間隔以再次嘗試搜尋父節(jié)點。其中，第二時間間隔小于第一時間間隔。 在本發(fā)明的一實施例中，其中加入網(wǎng)絡模組在節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的時間大于或等于預設時間時，判斷節(jié)點連續(xù)無法搜尋到父節(jié)點的次數(shù)是否大于第一預設次數(shù)。若大于第一預設次數(shù)，則每相隔第一時間間隔以再次嘗試搜尋父節(jié)點。若小于或等于第一預設次數(shù)，工作休眠同步模組令節(jié)點進入休眠模式直到到達網(wǎng)絡喚醒時間時，控制加入網(wǎng)絡模組每隔第二時間間隔再次嘗試搜尋父節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中預設時間為網(wǎng)絡工作周期的倍數(shù)。其中，網(wǎng)絡工作周期是指已加入網(wǎng)絡的所有節(jié)點處于工作模式的時間的最大值，且網(wǎng)絡工作周期大于第一時間間隔。 在本發(fā)明的一實施例中，其中時間同步模組在屬于協(xié)調節(jié)點時，取得預設的網(wǎng)絡工作周期與同步周期，此網(wǎng)絡工作周期小于同步周期，以及根據(jù)協(xié)調節(jié)點的現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡工作周期與同步周期，定義下一次的網(wǎng)絡結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間。 在本發(fā)明的一實施例中，同步信息包括現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間。而工作休眠同步模組在傳送同步信息時，以傳送同步信息的時間作為現(xiàn)在時間。此外，時間同步模組將根據(jù)同步信息中的現(xiàn)在時間更新計時器。 在本發(fā)明的一實施例中，節(jié)點在進入工作模式后取得資料并將其傳送至父節(jié)點。在節(jié)點為感測節(jié)點時，是經由感測器取得資料，而在節(jié)點為路由節(jié)點時，是接收子節(jié)點所傳送的資料。其中，子節(jié)點在加入網(wǎng)絡時系選擇此節(jié)點以作為其父節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中工作休眠同步模組在接收到由父節(jié)點所傳送的休眠指令時，傳送休眠指令至子節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中工作休眠同步模組在屬于協(xié)調節(jié)點時，在判斷已收
集到網(wǎng)絡的所有資料時，傳送休眠指令至以協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點。 在本發(fā)明的一實施例中，其中工作休眠同步模組在判斷無法獲得節(jié)點所取得的資料的連續(xù)次數(shù)到達第二預設次數(shù)時，傳送休眠指令至以協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點。
在本發(fā)明的一實施例中，網(wǎng)絡包括無線感測網(wǎng)絡。 基于上述，本發(fā)明在節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡時，使節(jié)點依循特定的時間間隔來搜尋父節(jié)點，并透過同步信息的傳送使節(jié)點與父節(jié)點同步，進而讓節(jié)點知道下一次該進入休眠模式以及再次進入工作模式的時間。如此一來，所有加入網(wǎng)絡的節(jié)點都能依照上述方式來同步工作與休眠，據(jù)此減少網(wǎng)絡的總耗電量。在以電池供給電力的網(wǎng)絡架構下，達到延長電池使用壽命的目的。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作詳細說明，其中 圖1是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡同步方法的流程圖。 圖2是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的流程圖。 圖3A、3B、3C、3D是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡運作時序的情境示意圖。 圖4是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡拓撲的示意圖。 圖5是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)及節(jié)點架構的示意圖。 主要元件符號說明 110 180 :本發(fā)明的一實施例所述的網(wǎng)絡同步方法的各步驟 210 260 :本發(fā)明的一實施例所述的節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的各步驟 IY:網(wǎng)絡工作周期 T"同步周期 A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、C5、C6、D1、D2、D3 :時間點 Tce:第一時間間隔 T^:第二時間間隔 400 :網(wǎng)絡 C :協(xié)調節(jié)點 N2、N3:路由節(jié)點 N1、N4、N5 :感測節(jié)點 500:網(wǎng)絡同步系統(tǒng) 510 :加入網(wǎng)絡模組 520:時間同步模組 525 :計時器 530 :工作休眠同步模組 540 :硬件元件 550:網(wǎng)絡底層模組
具體實施例方式
圖1是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡同步方法的流程圖。本實施例將說明在一個例如以電池供電的網(wǎng)絡架構下，使希望加入網(wǎng)絡的所有節(jié)點均能與網(wǎng)絡的運作時序同步的詳細步驟。其中，網(wǎng)絡可以是無線感測網(wǎng)絡(WirelessSensor Network, WSN)，而在網(wǎng)絡的最上游具有一個協(xié)調(coordinator)節(jié)點，可經由以太網(wǎng)絡(Ethernet)或RS232接口與電腦系統(tǒng)連線，進而將匯整完畢的網(wǎng)絡資料傳送至電腦系統(tǒng)。在這樣的網(wǎng)絡架構中，協(xié)調節(jié)點例如是連接至永久電源，而網(wǎng)絡中的其他節(jié)點則是倚靠電池來供應電力。
請參閱圖l，本實施例所述的網(wǎng)絡同步方法是以協(xié)調節(jié)點的時間作為整個網(wǎng)絡的時間基準，因此如步驟110所示，需先由協(xié)調節(jié)點定義一個讓節(jié)點遵循的同步信息。進一步來說，協(xié)調節(jié)點首先取得預設的網(wǎng)絡工作周期與同步周期，并根據(jù)協(xié)調節(jié)點的現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡工作周期以及同步周期，定義下一次的網(wǎng)絡結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間。其中，網(wǎng)絡工作周期是指網(wǎng)絡最長可以存活的時間。而同步周期(大于網(wǎng)絡工作周期)指的則是每相隔多久就必須收集一次網(wǎng)絡資料。換句話說，已加入網(wǎng)絡的節(jié)點在處于網(wǎng)絡工作周期時，將能進行資料的收集或傳送動作。然而在網(wǎng)絡工作周期結束之后，節(jié)點則會有源進入休眠模式直到這次的同步周期結束為止。在本實施例中，協(xié)調節(jié)點在定義了網(wǎng)絡結束時間與網(wǎng)絡喚醒時間之后，便會以現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間作為同步信息，進而讓之后嘗試加入網(wǎng)絡的節(jié)點作為依據(jù)。必須說明的是，在本實施例中網(wǎng)絡工作周期與同步周期均是預先設定好的參數(shù)，在必要的時候也可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡需求或是經驗累積的結果來加以更動，在此并不限制其數(shù)值的范圍。 接著在步驟120中，對每個希望加入網(wǎng)絡的節(jié)點來說，在嘗試加入網(wǎng)絡時，每隔特定的時間間隔便從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋適當?shù)母腹?jié)點(例如回應信號較強的節(jié)點)，進而建立出一個屬于樹狀結構的網(wǎng)絡拓撲。其中，時間間隔的長短系與節(jié)點本身的狀態(tài)有關。好比說，第一次嘗試加入網(wǎng)絡的節(jié)點會依循較長的時間間隔來搜尋父節(jié)點，而曾經加入過網(wǎng)絡的節(jié)點則會按照較短的時間間隔來進行父節(jié)點的搜尋動作。倘若節(jié)點能順利地搜尋到父節(jié)點，表示可加入網(wǎng)絡并會接收到由父節(jié)點所傳送而來的同步信息。據(jù)此，節(jié)點將使其內部的計時器與父節(jié)點同步，并且進入工作模式。在本實施例中，已經加入網(wǎng)絡的節(jié)點在將同步信息向網(wǎng)絡下游傳送(即傳送給子節(jié)點)時，例如會以傳送當時的時間作為同步信息中的現(xiàn)在時間。因此，嘗試加入網(wǎng)絡的節(jié)點在搜尋到父節(jié)點并且以同步信息所提供的現(xiàn)在時間來更新計時器之后，節(jié)點便可與其父節(jié)點同步。 —旦網(wǎng)絡中的節(jié)點進入工作模式，表示可以開始進行資料的收集與傳送。因此如步驟130所示，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點將資料回傳至協(xié)調節(jié)點。倘若節(jié)點屬于感測(sensor)節(jié)點，那么在進入工作模式后便可利用節(jié)點上的感測器來取得資料。而當節(jié)點為路由(router)節(jié)點時，由于路由節(jié)點的主要作用就是資料轉傳，因此會接收到子節(jié)點所傳送而來的資料。節(jié)點在取得資料之后，便會將資料朝網(wǎng)絡上游傳送。舉例來說，假設節(jié)點B為節(jié)點A的子節(jié)點，表示節(jié)點B在加入網(wǎng)絡時系選擇節(jié)點A作為其父節(jié)點。那么當節(jié)點B取得資料后，便會將資料回傳至節(jié)點A。而節(jié)點A也會再次將資料回傳給其父節(jié)點。由于節(jié)點在加入網(wǎng)絡時所建構出來的網(wǎng)絡拓撲是屬于樹狀結構，因此網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都可以透過其父節(jié)點，階層式的將資料回傳至協(xié)調節(jié)點。值得一提的是，在網(wǎng)絡建構完成后，可依照原有的通訊協(xié)議運作。而網(wǎng)絡底層也可以透過載波檢測多路存取/碰撞避免(Carrier SenseMultiple Access/Collision Avoidance, CSMA/CA)機制來避免碰撞問題的產生。
接著在步驟140中，由協(xié)調節(jié)點判斷是否已完成資料的收集。倘若協(xié)調節(jié)點已取得網(wǎng)絡中每個節(jié)點所回傳的資料，那么如步驟150所示，協(xié)調節(jié)點會將休眠指令傳送給網(wǎng)
9絡中以協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點。此時，當節(jié)點接受到由父節(jié)點所傳送而來的休眠指令時，亦會將休眠指令向下傳送給子節(jié)點。接著在步驟160中，網(wǎng)絡中的各節(jié)點階層式地接收到休眠指令進而進入休眠模式。 請回到步驟140，倘若協(xié)調節(jié)點尚未完成資料的收集，則如步驟170所示，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點會利用本身的計時器以及先前接收到的同步信息來判斷是否到達網(wǎng)絡結束時間。若尚未到達網(wǎng)絡結束時間，節(jié)點將維持在可收集與傳送資料的工作模式，而網(wǎng)絡同步方法的流程將再次回到步驟140，由協(xié)調節(jié)點判斷是否已經完成資料的收集。然而在節(jié)點中的計時器判斷已到達網(wǎng)絡結束時間時，則如步驟160所示，節(jié)點停止取得或傳送資料，并由工作模式轉換為休眠模式。 當網(wǎng)絡中的所有節(jié)點進入休眠模式，也就是說目前已不屬于網(wǎng)絡工作周期時，整個網(wǎng)絡將處于停止工作的休眠狀態(tài)。接著如步驟180所示，各節(jié)點中的計時器繼續(xù)計數(shù)時間，并反復地判斷是否到達網(wǎng)絡喚醒時間。在到達網(wǎng)絡喚醒時間(亦即展開新的同步周期)時，重復執(zhí)行圖1的各步驟使得節(jié)點依照當時的情況選擇適當?shù)母腹?jié)點以加入網(wǎng)絡，從而建立適當?shù)木W(wǎng)絡拓撲并使得整個網(wǎng)絡再次地進入網(wǎng)絡工作周期。 透過圖1的各步驟可以發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡中的節(jié)點是階層式的進入工作模式，同時也是
階層式的由工作模式轉換為休眠模式。更詳細地說，本實施例所述的網(wǎng)絡同步方法是由網(wǎng)
絡最上游的協(xié)調節(jié)點負責整個網(wǎng)絡的時間基準，而每個節(jié)點在希望加入網(wǎng)絡時，都必須將
時間與其父節(jié)點同步。接著，透過節(jié)點本身的計時器來計數(shù)時間，進而在跟據(jù)同步信息判斷
到達網(wǎng)絡結束時間自動進入休眠模式，以及在計數(shù)到網(wǎng)絡喚醒時間時重新嘗試加入網(wǎng)絡。
據(jù)此，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點便可以在相同的時間工作，并且在相同的時間休眠。在處于網(wǎng)絡工
作周期(亦即節(jié)點進入工作模式)時完成資料的擷取于傳輸，便不再需要因為某些節(jié)點是處于工作模式而有些節(jié)點卻在休眠而必須額外處理資料封包的延遲與暫存等問題，網(wǎng)絡底
層的資料傳輸方式也不需做任何改變，更可以節(jié)省網(wǎng)絡的總耗電量，延長每個節(jié)點的電池生命周期。 只要網(wǎng)絡屬于網(wǎng)絡工作周期，那么節(jié)點在啟動電源之后便能檢測到父節(jié)點進而加入網(wǎng)絡。在以下的實施例中，將更進一步地說明節(jié)點在各種情況下嘗試加入網(wǎng)絡的詳細流程。圖2是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的流程圖。請參閱圖2，首先如步驟210所示，啟動節(jié)點的電源已準備嘗試加入網(wǎng)絡。在本實施例中，節(jié)點的電源例如是由電池來供應的。 接著在步驟215中，判斷節(jié)點的狀態(tài)是否曾經加入過網(wǎng)絡。倘若節(jié)點從未加入過這個網(wǎng)絡，則如步驟220所示，首先從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中，搜尋適當?shù)墓?jié)點作為其父節(jié)點。接著在步驟225中，判斷節(jié)點是否成功地加入網(wǎng)絡，也就是判斷節(jié)點能否順利找到其父節(jié)點。若是，則結束節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的流程。然而，若節(jié)點無法搜尋到父節(jié)點，則如步驟230所示，由節(jié)點內部的計時器計數(shù)第一時間間隔，之后再次回到步驟220來搜尋適當?shù)母腹?jié)點進而嘗試加入網(wǎng)絡。換句話說，對于第一次上電的節(jié)點來說，在啟動電源后每隔第一時間間隔便會去嘗試加入網(wǎng)絡。 接著請回到步驟215，倘若判斷結果顯示這個節(jié)點曾經加入過網(wǎng)絡，那么首先如步驟235所示，在已經入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中，搜尋適當?shù)墓?jié)點作為其父節(jié)點。接著在步驟240中，判斷能否成功地加入網(wǎng)絡。若已成功加入網(wǎng)絡，則結束節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的流程。倘若節(jié)點無法搜尋到父節(jié)點，則在步驟245中，判斷這個節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的時間是否小于預設時間。若小于預設時間，則在步驟250中，由節(jié)點的計時器計數(shù)第二時間間隔，接著回到步驟235再次地搜尋其父節(jié)點進而嘗試加入網(wǎng)絡。其中，第二時間間隔比第一時間間隔來的短，而第一時間間隔則小于網(wǎng)絡工作周期，且預設時間是網(wǎng)絡工作周期的倍數(shù)。
接著請回到步驟245，倘若節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡的時間大于或等于預設時間，那么如步驟255所示，判斷節(jié)點連續(xù)無法加入網(wǎng)絡的次數(shù)是否大于第一預設次數(shù)。若連續(xù)無法加入網(wǎng)絡的次數(shù)小于或等于第一預設次數(shù)，則如步驟260所示，節(jié)點進入休眠模式并結束本次嘗試加入網(wǎng)絡的流程。直到節(jié)點中的計時器判斷到達網(wǎng)絡喚醒時間之后，將再次重新執(zhí)行圖2所述的嘗試加入網(wǎng)絡的流程，并以相隔第二時間間隔的方式來搜尋父節(jié)點以嘗試加入網(wǎng)絡。然而，倘若節(jié)點連續(xù)無法加入網(wǎng)絡的次數(shù)已大于第一預設次數(shù)，那么如步驟230所示，節(jié)點將在計時器記數(shù)第一時間間隔之后，在步驟220中搜尋父節(jié)點以嘗試加入網(wǎng)絡。換句話說，在節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡且連續(xù)失敗的次數(shù)大于第一預設次數(shù)之后，節(jié)點將被視為從未加入過網(wǎng)絡的狀態(tài)，并以相隔第一時間間隔的方式來搜尋父節(jié)點以嘗試加入網(wǎng)絡。
為了使本發(fā)明更為明了，以下的實施例會根據(jù)圖2的各種狀況來做進一步的說明。圖3A是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡運作時序的情境示意圖。如圖3A所示，從時間點Al到時間點A2的這段時間是網(wǎng)絡工作周期1V，而時間點Al到時間點A3的這段期間則是同步周期Ts。其中，網(wǎng)絡工作周期!Y與同步周期Ts的長短是預設值。在網(wǎng)絡處于網(wǎng)絡工作周期1Y的期間，網(wǎng)絡中各個節(jié)點系處于工作模式，而在網(wǎng)絡工作周期TV以外的時間，節(jié)點則是屬于休眠模式。 圖3B是屬于不同狀態(tài)的節(jié)點嘗試加入這個網(wǎng)絡時的示意圖。請參閱圖3B，假設從未加入過網(wǎng)絡的節(jié)點在時間點B1啟動電源并嘗試加入網(wǎng)絡，這個節(jié)點在正式加入網(wǎng)絡之前，每隔第一時間間隔T^便會去嘗試加入網(wǎng)絡，進而尋找與網(wǎng)絡工作周期1Y重疊的時段。假設曾經加入過網(wǎng)絡的節(jié)點在時間點B3嘗試加入網(wǎng)絡，那么節(jié)點在加入網(wǎng)絡之前，每相隔第二時間間隔Tss便會去嘗試加入網(wǎng)絡。 如圖3B可以很清楚地發(fā)現(xiàn)，對新加入網(wǎng)絡的節(jié)點來說，將以較為寬松的間隔去嘗試搜尋父節(jié)點以加入網(wǎng)絡，但對曾經加入過網(wǎng)絡的節(jié)點來說，則會較密集的去嘗試搜尋父節(jié)點。這樣的方式是因為未曾加入過網(wǎng)絡的節(jié)點自然不曾接收到任何的同步信息，因此也不知道網(wǎng)絡工作周期IV開始的時間點，因此以較寬松的間隔嘗試加入網(wǎng)絡較能節(jié)省電力。然而，曾加入過網(wǎng)絡的節(jié)點基本上已與網(wǎng)絡運作的時序同步，因此節(jié)點由休眠模式再次進入工作模式的時間點應該與網(wǎng)絡進入網(wǎng)絡工作周期IV的時間點十分相近。但由于節(jié)點中的計時器可能會因為電力或溫度等因素而產生些許誤差，因此以較短的時間間隔來密集地搜尋父節(jié)點便是為了讓節(jié)點能以較快的速度再次加入網(wǎng)絡。 圖3C是依照本發(fā)明的另一實施例所繪示的網(wǎng)絡運作時序的情境示意圖。在本實施例中，假設圖2的步驟245所述的預設時間為網(wǎng)絡工作周期1Y的兩倍(例如時間點Cl到時間點C2之間)。倘若曾經加入過網(wǎng)絡的節(jié)點從時間點Cl開始，每隔第二時間間隔Tss便去搜尋父節(jié)點以嘗試加入網(wǎng)絡，但因為信號受到遮蔽而無法順利搜尋到父節(jié)點，那么節(jié)點將在嘗試加入網(wǎng)絡的時間到達預設時間(即時間點C2)時，判斷連續(xù)無法搜尋到父節(jié)點的次數(shù)是否大于第一預設次數(shù)。若不超過第一預設次數(shù)，則節(jié)點進入休眠模式(即時間點C2到時間點C3的期間)。直到計時器判斷到達網(wǎng)絡喚醒時間(即時間點C3)時，節(jié)點會再次
11嘗試加入網(wǎng)絡。在本實施例中，節(jié)點雖然因為信號不良而無法順利加入網(wǎng)絡，但本身的計時 器仍會繼續(xù)計時，使得節(jié)點反復地在到達網(wǎng)絡結束時間時進入休眠模式，以及在到達網(wǎng)絡 喚醒時間時再次嘗試加入網(wǎng)絡。換句話說，節(jié)點雖未能順利加入網(wǎng)絡，但仍會假設與外界同 步而在適當?shù)臅r間點休眠以節(jié)省電力的消耗。 請參閱圖3D，假設一個曾經加入過網(wǎng)絡的節(jié)點在時間點Dl到時間點D2的期間，不 斷地以第二時間間隔Tss去嘗試加入網(wǎng)絡但都無法搜尋到父節(jié)點，而節(jié)點在時間點D3去嘗 試加入網(wǎng)絡時，連續(xù)無法加入網(wǎng)絡的次數(shù)已大于第一預設次數(shù)，那么節(jié)點接下來則會以第 一時間間隔TCB的間距去重新嘗試加入網(wǎng)絡。如此一來，即便是曾經加入過網(wǎng)絡但在運作過 程中因為發(fā)生問題而無法再次準確地在網(wǎng)絡工作周期進入工作模式的節(jié)點，也能依據(jù)較為 寬松的時間間隔，以較省電的方式再次嘗試加入網(wǎng)絡。 圖4是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡拓撲的示意圖。請參閱圖4，網(wǎng)絡400 是路由節(jié)點N2、路由節(jié)點N3、感測節(jié)點Nl、感測節(jié)點N4與感測節(jié)點N5加入網(wǎng)絡后所建立的 樹狀結構網(wǎng)絡。在進入工作模式后，感測節(jié)點Nl、感測節(jié)點N4與感測節(jié)點N5可透過內部的 感測器來取得資料，而路由節(jié)點N2與路由節(jié)點N3則是負責資料的轉傳動作。在本實施例 中，協(xié)調節(jié)點C可以在每一次的網(wǎng)絡工作周期內取得網(wǎng)絡400中各節(jié)點(即路由節(jié)點N2、 路由節(jié)點N3、感測節(jié)點N1、感測節(jié)點N4與感測節(jié)點N5)是否有將資料回傳的信息。在網(wǎng)絡 400中的所有節(jié)點都已將資料回傳至協(xié)調節(jié)點C時，協(xié)調節(jié)點C便會將休眠指令傳送給其子 節(jié)點(即感測節(jié)點N1與路由節(jié)點N2)以使其進入休眠模式。而路由節(jié)點N2在休眠之前亦 會將休眠指令向下傳送給路由節(jié)點N3與感測節(jié)點N4這兩個子節(jié)點。以此類推，網(wǎng)絡400 中的所有路由節(jié)點在接收休眠指令后，會先將休眠指令向下傳送，接著才進入休眠模式。然 而，假設路由節(jié)點N3因信號不良而無法接收到路由節(jié)點N2所傳送的休眠指令，那么路由節(jié) 點N3也會依據(jù)內建的計時器的運作，在到達網(wǎng)絡結束時間時自動進入休眠模式。
在一實施例中，假設所有的感測節(jié)點在將資料回傳后便隨即進入休眠模式。那么 在協(xié)調節(jié)點C已收集到所有資料后，只要透過階層式向下傳送休眠指令的方式，網(wǎng)絡400中 的所有路由節(jié)點便不需要等待網(wǎng)絡工作周期的結束而能提早進入休眠模式，如此一來可以 更進一步的節(jié)省電力消耗。 在另一實施例中，若網(wǎng)絡400中尚有節(jié)點(例如感測節(jié)點N4)并未將資料回傳至 協(xié)調節(jié)點C，協(xié)調節(jié)點C將不會向下傳送休眠指令，而所有的節(jié)點會在本身的計時器判斷到 達網(wǎng)絡結束時間之后才進入休眠模式。然而，倘若協(xié)調節(jié)點C連續(xù)無法獲得感測節(jié)點N4所 回傳的資料的次數(shù)已到達第二預設次數(shù)(例如20次)，協(xié)調節(jié)點C將忽略感測節(jié)點N4，并 將休眠指令向下傳送給其子節(jié)點，進而命令網(wǎng)絡400中的其他節(jié)點提早進入休眠模式。
圖5是依照本發(fā)明的一實施例所繪示的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)及節(jié)點架構的示意圖。請參 閱圖5，在網(wǎng)絡同步系統(tǒng)500中包括加入網(wǎng)絡模組510、時間同步模組520，以及工作休眠同 步模組530。透過網(wǎng)絡同步系統(tǒng)500的運作，在不需新增任何硬件的情況下，便能利用節(jié)點 本身的計時器525與硬件元件540，透過原有的網(wǎng)絡底層模組550達到同步傳送資料、同步 休眠，進而節(jié)省電力的目的。 其中，加入網(wǎng)絡模組510在節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡時，會根據(jù)節(jié)點是否是第一次嘗試 加入網(wǎng)絡的節(jié)點狀態(tài)，每隔一段特定的時間間隔從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋適當?shù)?父節(jié)點。由于加入網(wǎng)絡模組510是以動態(tài)搜尋適當父節(jié)點的方式將節(jié)點加入至網(wǎng)絡，因此所產生的網(wǎng)絡拓撲能即時反映網(wǎng)絡當時的環(huán)境。 時間同步模組520在節(jié)點搜尋到父節(jié)點時，接收由父節(jié)點傳送而來的同步信息， 并使節(jié)點內部的計時器525與父節(jié)點同步。換句話說，時間同步模組520將根據(jù)同步信息 以及計時器525來模擬真實時間的計數(shù)動作，并且依據(jù)所接收到的同步信息模擬整體網(wǎng)絡 的時間軸。 工作休眠同步模組530在節(jié)點搜尋到父節(jié)點后，使節(jié)點進入一工作模式。而在接 收到由父節(jié)點所傳送的休眠指令，或在根據(jù)同步信息判斷到達網(wǎng)絡結束時間時，使節(jié)點由 工作模式轉換為休眠模式。其中，工作休眠同步模組530在跟據(jù)同步信息判斷到達網(wǎng)絡喚 醒時間時，將控制加入網(wǎng)絡模組510重新嘗試將節(jié)點加入至網(wǎng)絡。 必需說明的是，工作休眠同步模組530在節(jié)點處于工作模式后，也會負責將同步 信息傳送給其子節(jié)點，以及將取得的資料傳送給其父節(jié)點。而在接收到由父節(jié)點所傳送的 休眠指令時，會將休眠指令向下傳送給其子節(jié)點。由于加入網(wǎng)絡模組510、時間同步模組 520，以及工作休眠同步模組530的詳細運作流程與先前實施例所述相同或相似，故在此不 再贅述。 在另一實施例中，建置在協(xié)調節(jié)點內的時間同步模組將取得預設的網(wǎng)絡工作周期 與同步周期，并根據(jù)協(xié)調節(jié)點的現(xiàn)在時間、網(wǎng)絡工作周期與同步周期，定義出下一次的網(wǎng)絡 結束時間以及網(wǎng)絡喚醒時間。而建置在協(xié)調節(jié)點內的工作休眠同步模組則會在判斷已收集 到網(wǎng)絡的所有資料時，將休眠指令傳送至以協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點，以及在判斷 無法獲得某個節(jié)點所取得的資料的連續(xù)次數(shù)到達第二預設次數(shù)時，直接將休眠指令傳送至 以協(xié)調節(jié)點作為父節(jié)點的所有節(jié)點。也就是說，協(xié)調節(jié)點透過內部各模組的運作，可定義出 網(wǎng)絡的同步信息以供希望加入網(wǎng)絡的所有節(jié)點作為時間同步上的參考，并在適當時機透過 傳送休眠指令的方式令網(wǎng)絡中的節(jié)點進入休眠模式。 綜上所述，本發(fā)明所述的網(wǎng)絡同步方法與系統(tǒng)是由協(xié)調節(jié)點規(guī)劃網(wǎng)絡休眠及工作 的時間周期，并且在每個節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡時，透過同步信息的傳送使節(jié)點與其父節(jié)點同 步，從而得知下次進入休眠及工作模式時間。此網(wǎng)絡同步方法與系統(tǒng)并不需要任何額外的 硬件支持，而只要利用節(jié)點本身的計時器計數(shù)時間，便能使得網(wǎng)絡中所有節(jié)點同時工作與 休眠，進而達到延長電池使用壽命的目的。除此之外，在實作此方法與系統(tǒng)時僅需在網(wǎng)絡的 應用層(A卯licationSu卯ort Layer)開發(fā)，便能取得計時器所提供的時間信息。本發(fā)明不 需變更網(wǎng)絡底層的軟件，也不需要底層軟件的特殊支持，因而具備了極高的可移植性，能快 速地套用在其他的平臺上。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技 術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范 圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
一種網(wǎng)絡同步方法，使得一節(jié)點與一網(wǎng)絡的運作時序同步，其中該網(wǎng)絡的最上游包括一協(xié)調節(jié)點，用以定義一同步信息，該方法包括a.在該節(jié)點嘗試加入該網(wǎng)絡時，每隔一時間間隔從已加入該網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋一父節(jié)點，其中該時間間隔系對應于該節(jié)點的一狀態(tài)；b.若能搜尋到該父節(jié)點，則接收該父節(jié)點所傳送的該同步信息使該節(jié)點內部的一計時器與該父節(jié)點同步，并進入一工作模式；c.在接收到由該父節(jié)點所傳送的一休眠指令，或在透過該計時器根據(jù)該同步信息判斷到達一網(wǎng)絡結束時間時，由該工作模式轉換為一休眠模式；以及d.在透過該計時器跟據(jù)該同步信息判斷到達一網(wǎng)絡喚醒時間時，回到步驟a.以重新嘗試加入該網(wǎng)絡。
2. 如權利要求1所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，在該節(jié)點的該狀態(tài)為第一次嘗試 加入該網(wǎng)絡時，步驟a.更包括al.從已加入該網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋該父節(jié)點；以及a2.若無法搜尋到該父節(jié)點，則在相隔一第一時間間隔之后，回到步驟al.以再次嘗試 搜尋該父節(jié)點。
3. 如權利要求2所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，在該節(jié)點的該狀態(tài)為曾經加入過 該網(wǎng)絡時，步驟a.更包括a3.從已加入該網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋該父節(jié)點；a4.若無法搜尋到該父節(jié)點，則判斷該節(jié)點嘗試加入該網(wǎng)絡的時間是否小于一預設時間；a5.若小于該預設時間，則在相隔一第二時間間隔之后，回到步驟a3.以再次嘗試搜尋 該父節(jié)點，其中該第二時間間隔小于該第一時間間隔；以及a6.若該節(jié)點嘗試加入該網(wǎng)絡的時間大于或等于該預設時間，則判斷該節(jié)點連續(xù)無法 搜尋到該父節(jié)點的次數(shù)是否大于一第一預設次數(shù)；a7.若大于該第一預設次數(shù)，則在相隔該第一時間間隔之后，回到步驟al.以再次嘗試 搜尋該父節(jié)點；以及a8.若小于或等于該第一預設次數(shù)，則進入該休眠模式直到該計時器判斷到達該網(wǎng)絡 喚醒時間時，回到步驟a3.以再次嘗試搜尋該父節(jié)點。
4. 如權利要求3所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，該預設時間為一網(wǎng)絡工作周期的 倍數(shù)，其中該網(wǎng)絡工作周期系已加入該網(wǎng)絡的所有節(jié)點處于該工作模式的時間的最大值， 且該網(wǎng)絡工作周期大于該第一時間間隔，而該網(wǎng)絡同步方法更包括由該協(xié)調節(jié)點取得預設的該網(wǎng)絡工作周期與一同步周期，其中該網(wǎng)絡工作周期小于該 同步周期；以及根據(jù)該協(xié)調節(jié)點的一現(xiàn)在時間、該網(wǎng)絡工作周期與該同步周期，定義下一次的該網(wǎng)絡 結束時間以及該網(wǎng)絡喚醒時間。
5. 如權利要求1所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，該同步信息包括一現(xiàn)在時間、該 網(wǎng)絡結束時間以及該網(wǎng)絡喚醒時間，其中該父節(jié)點在將該同步信息傳送至該節(jié)點時，更包 括以傳送該同步信息的時間作為該現(xiàn)在時間。
6. 如權利要求5所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，步驟b.更包括 該節(jié)點根據(jù)該同步信息中的該現(xiàn)在時間更新該計時器。
7. 如權利要求l所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，步驟b.更包括取得一資料并傳送該資料至該父節(jié)點。
8. 如權利要求7所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，在該節(jié)點為一感測節(jié)點時，取得該資料的步驟包括經由一感測器取得該資料，而在該節(jié)點為一路由節(jié)點時，取得該資料的步 驟包括接收一子節(jié)點所傳送的該資料，其中該子節(jié)點在加入該網(wǎng)絡時系選擇該節(jié)點以作為 該父節(jié)點。
9. 如權利要求8所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，步驟c.更包括該節(jié)點在接收到由該父節(jié)點所傳送的該休眠指令時，傳送該休眠指令至該子節(jié)點。
10. 如權利要求7所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，更包括在該協(xié)調節(jié)點判斷已收集到該網(wǎng)絡的所有資料時，傳送該休眠指令至以該協(xié)調節(jié)點作為該父節(jié)點的所有節(jié)點；以及在該協(xié)調節(jié)點判斷無法獲得該節(jié)點所取得的該資料的連續(xù)次數(shù)到達一第二預設次數(shù) 時，傳送該休眠指令至以該協(xié)調節(jié)點作為該父節(jié)點的所有節(jié)點。
11. 如權利要求1所述的網(wǎng)絡同步方法，其特征在于，該網(wǎng)絡包括一無線感測網(wǎng)絡。
12. —種網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，包括一加入網(wǎng)絡模組，適于在一節(jié)點嘗試加入一 網(wǎng)絡時，每隔一 時間間隔從已加入該網(wǎng)絡 的其他節(jié)點之中搜尋一父節(jié)點，其中該時間間隔系對應于該節(jié)點的一狀態(tài)；一時間同步模組，適于在該節(jié)點搜尋到該父節(jié)點時，接收該父節(jié)點所傳送的一同步信 息使該節(jié)點內部的一計時器與該父節(jié)點同步；以及一工作休眠同步模組，適于在該節(jié)點搜尋到該父節(jié)點后，使該節(jié)點進入一工作模式，以 及在接收到由該父節(jié)點所傳送的一休眠指令，或在根據(jù)該同步信息判斷到達一網(wǎng)絡結束時 間時，使該節(jié)點由該工作模式轉換為一休眠模式，其中該工作休眠同步模組在跟據(jù)該同步 信息判斷到達一網(wǎng)絡喚醒時間時，控制該加入網(wǎng)絡模組重新嘗試加入該網(wǎng)絡。
13. 如權利要求12所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該加入網(wǎng)絡模組在該節(jié)點的該 狀態(tài)為第一次嘗試加入該網(wǎng)絡時，從已加入該網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋該父節(jié)點，以及在 無法搜尋到該父節(jié)點時，每相隔一第一時間間隔以再次嘗試搜尋該父節(jié)點。
14. 如權利要求13所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該加入網(wǎng)絡模組在該節(jié)點的該 狀態(tài)為曾經加入過該網(wǎng)絡時，從已加入該網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋該父節(jié)點，并在無法搜 尋到該父節(jié)點時，判斷該節(jié)點嘗試加入該網(wǎng)絡的時間是否小于一預設時間，若小于該預設 時間，則每相隔一第二時間間隔以再次嘗試搜尋該父節(jié)點，其中該第二時間間隔小于該第 一時間間隔，而在該節(jié)點嘗試加入該網(wǎng)絡的時間大于或等于該預設時間時，判斷該節(jié)點連 續(xù)無法搜尋到該父節(jié)點的次數(shù)是否大于一第一預設次數(shù)，若大于該第一預設次數(shù)，則每相 隔該第一時間間隔以再次嘗試搜尋該父節(jié)點；若小于或等于該第一預設次數(shù)，該工作休眠 同步模組令該節(jié)點進入該休眠模式直到到達該網(wǎng)絡喚醒時間時，控制該加入網(wǎng)絡模組每隔 該第二時間間隔再次嘗試搜尋該父節(jié)點。
15. 如權利要求14所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該預設時間為一網(wǎng)絡工作周期 的倍數(shù)，其特征在于，該網(wǎng)絡工作周期系已加入該網(wǎng)絡的所有節(jié)點處于該工作模式的時間的最大值，且該網(wǎng)絡工作周期大于該第一時間間隔，而其中該時間同步模組在屬于一協(xié)調 節(jié)點時，取得預設的該網(wǎng)絡工作周期與一同步周期，其中該網(wǎng)絡工作周期小于該同步周期， 以及根據(jù)該協(xié)調節(jié)點的一現(xiàn)在時間、該網(wǎng)絡工作周期與該同步周期，定義下一次的該網(wǎng)絡 結束時間以及該網(wǎng)絡喚醒時間。
16. 如權利要求12所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該同步信息包括一現(xiàn)在時間、該 網(wǎng)絡結束時間以及該網(wǎng)絡喚醒時間，而其中該工作休眠同步模組在傳送該同步信息時，以 傳送該同步信息的時間作為該現(xiàn)在時間。
17. 如權利要求16所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該時間同步模組根據(jù)該同步信 息中的該現(xiàn)在時間更新該計時器。
18. 如權利要求12所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該工作休眠同步模組在該節(jié)點 進入該工作模式后，取得一資料并傳送該資料至該父節(jié)點。
19. 如權利要求18所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，在該節(jié)點為一感測節(jié)點時，經由 一感測器取得該資料，而在該節(jié)點為一路由節(jié)點時，接收一子節(jié)點所傳送的該資料，其中該 子節(jié)點在加入該網(wǎng)絡時系選擇該節(jié)點以作為該父節(jié)點。
20. 如權利要求19所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該工作休眠同步模組在接收到 由該父節(jié)點所傳送的該休眠指令時，傳送該休眠指令至該子節(jié)點。
21. 如權利要求18所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該工作休眠同步模組在屬于一 協(xié)調節(jié)點時，在判斷已收集到該網(wǎng)絡的所有資料時，傳送該休眠指令至以該協(xié)調節(jié)點作為 該父節(jié)點的所有節(jié)點，以及在判斷無法獲得該節(jié)點所取得的該資料的連續(xù)次數(shù)到達一第二 預設次數(shù)時，傳送該休眠指令至以該協(xié)調節(jié)點作為該父節(jié)點的所有節(jié)點。
22. 如權利要求12所述的網(wǎng)絡同步系統(tǒng)，其特征在于，該網(wǎng)絡包括一無線感測網(wǎng)絡。
全文摘要
本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡同步方法與系統(tǒng)，使得節(jié)點與網(wǎng)絡的運作時序同步。此方法在節(jié)點嘗試加入網(wǎng)絡時，每隔特定的時間間隔從已加入網(wǎng)絡的其他節(jié)點之中搜尋適合的父節(jié)點。若能搜尋到父節(jié)點，則接收父節(jié)點所傳送的同步信息，進而與父節(jié)點同步并進入工作模式。在接收到由父節(jié)點所傳送的休眠指令，或是在透過計時器根據(jù)同步信息判斷已到達網(wǎng)絡結束時間時，則由工作模式轉換為休眠模式。然而在計時器跟據(jù)同步信息判斷到達網(wǎng)絡喚醒時間時，節(jié)點將再次地嘗試加入網(wǎng)絡。如此一來，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點均能同時工作與休眠，進而可以達到延長電池使用壽命的目的。
文檔編號H04L29/08GK101753241SQ20081018632
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權日2008年12月10日
發(fā)明者呂學翰, 賴宏仁 申請人:財團法人資訊工業(yè)策進會