一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的快速入網(wǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，尤其是一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的快速入網(wǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)流程一般如圖1所示，在節(jié)點(diǎn)首次上電啟動后， 包括如下步驟： 步驟a;節(jié)點(diǎn)偵聽同步包； 步驟b;是否在設(shè)定時長內(nèi)接收到同步包，如果不是，執(zhí)行步驟C;否則，執(zhí)行步驟d; 步驟C;節(jié)點(diǎn)重啟，休眠倉儲休眠時間后喚醒，返回步驟a;即，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入倉儲模式； 步驟t節(jié)點(diǎn)依據(jù)接收到的同步包攜帶的偏移時間判斷該同步包是否是整秒點(diǎn)同步包， 如果不是，執(zhí)行步驟e;否則，執(zhí)行步驟f; 步驟e;節(jié)點(diǎn)依據(jù)同步包攜帶的偏移時間得出整秒點(diǎn)同步包的接收時間，在所述接收 時間接收整秒點(diǎn)同步包，在設(shè)定時長內(nèi)接收到整秒點(diǎn)同步包，則執(zhí)行步驟f;否則，返回步 驟C; 步驟f;節(jié)點(diǎn)WOs為時間偏移量，依據(jù)整秒點(diǎn)同步包的接收時間得出下一個整秒點(diǎn)同 步包的接收時間，并在所述下一個整秒點(diǎn)同步包的接收時間接收整秒點(diǎn)同步包，在設(shè)定時 長內(nèi)接收到整秒點(diǎn)同步包，則執(zhí)行步驟g;否則，返回步驟C; 步驟g;節(jié)點(diǎn)判斷接收兩個整秒點(diǎn)同步包的間隔時間與Is的差值是否大于允許誤差， 如果是，返回步驟C;否則，執(zhí)行步驟h; 步驟h;節(jié)點(diǎn)設(shè)置同步參數(shù)、檢測參數(shù)，節(jié)點(diǎn)將自身當(dāng)前的參數(shù)賦值給狀態(tài)包的相應(yīng)變 量，將狀態(tài)包發(fā)送給網(wǎng)關(guān)； 步驟i;節(jié)點(diǎn)接收網(wǎng)關(guān)回復(fù)的ack，則表明成功接入網(wǎng)關(guān)，結(jié)束本次入網(wǎng)流程。
[0003] 其中，步驟C中，所述倉儲休眠時間是指節(jié)點(diǎn)設(shè)備在倉庫未安裝使用時連續(xù)兩次 喚醒的時間間隔，執(zhí)行步驟C即表示節(jié)點(diǎn)進(jìn)入倉儲模式，為了節(jié)能，該時間間隔一般較長， 為分鐘級，例如Imin，即節(jié)點(diǎn)首次啟動，并在步驟b未能在設(shè)定時長內(nèi)接收到同步包，則認(rèn) 為自身尚未安裝投入使用，轉(zhuǎn)入倉儲模式，此后，為了節(jié)能，在成功入網(wǎng)前或掉網(wǎng)后重新入 網(wǎng)時，均W倉儲模式進(jìn)行尋網(wǎng)； 所述設(shè)定時長的取值范圍為(帖時長，2X帖時長）； 所述偏移時間指同步包的發(fā)送時間偏移前一個整秒點(diǎn)的時間； 所述依據(jù)同步包/整秒點(diǎn)同步包攜帶的偏移時間得出整秒點(diǎn)同步包的接收時間可W通過W下公式實(shí)現(xiàn)： 整秒點(diǎn)同步包的接收時間=節(jié)點(diǎn)接收到所述同步包或者整秒點(diǎn)同步包的時間WIs-偏 移時間）； 所述允許誤差的取值可W為本地時鐘的1個時鐘節(jié)拍（TimeTick)和2個時鐘節(jié)拍中 的一個；優(yōu)選的，所述允許誤差取本地時鐘的2個時鐘節(jié)拍。
[0004] 在各種應(yīng)用場景中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)會不可避免地受到來自各個方面的干擾，如 移動信號、電磁波等，使得節(jié)點(diǎn)掉網(wǎng)，或節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)間通信較長時間被阻隔使得節(jié)點(diǎn)掉網(wǎng)， 如無線車輛檢測系統(tǒng)中大車較長時間壓占車輛檢測設(shè)備，使得車輛檢測設(shè)備掉網(wǎng)?；诖耍?節(jié)點(diǎn)要快速準(zhǔn)確的將檢測數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)關(guān)，盡可能避免丟失數(shù)據(jù)包，則要求掉網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)能 快速入網(wǎng)，上述入網(wǎng)流程，在首次啟動后一次嘗試入網(wǎng)失敗即轉(zhuǎn)入倉儲模式，充分避免了節(jié) 點(diǎn)設(shè)備在庫房大量耗能，W及在節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障時大量耗能，但卻導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)首次嘗試入網(wǎng)后 的其余入網(wǎng)過程均W倉儲模式進(jìn)行，耗時較長，顯然不能滿足節(jié)點(diǎn)應(yīng)用場景中掉網(wǎng)后快速 入網(wǎng)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的快速入網(wǎng)方 法，采用該方法能使得掉網(wǎng)重啟后時鐘與網(wǎng)關(guān)時鐘仍同步的節(jié)點(diǎn)快速入網(wǎng)。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 節(jié)點(diǎn)掉網(wǎng)后重啟，執(zhí)行W下步驟： A、 節(jié)點(diǎn)使用掉網(wǎng)前的同步參數(shù)接收同步包來確定當(dāng)前自身時鐘與網(wǎng)關(guān)時鐘同步； B、 節(jié)點(diǎn)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0007] 進(jìn)一步地，步驟A前該方法還包括：節(jié)點(diǎn)確定并非因自身故障造成掉網(wǎng)。
[0008] 進(jìn)一步地，因節(jié)點(diǎn)自身故障造成掉網(wǎng)時，該方法還包括；節(jié)點(diǎn)進(jìn)入倉儲模式。
[0009] 進(jìn)一步地，所述確定并非因節(jié)點(diǎn)自身故障造成掉網(wǎng)具體為： 節(jié)點(diǎn)獲取自身掉網(wǎng)前最近的連續(xù)工作時間； 判斷自身掉網(wǎng)前最近的連續(xù)工作時間是否不小于設(shè)定的工作時長闊值，如果是，則認(rèn) 為并非因節(jié)點(diǎn)自身故障造成掉網(wǎng)；否則，認(rèn)為因節(jié)點(diǎn)自身故障造成掉網(wǎng)。
[0010] 進(jìn)一步地，所述節(jié)點(diǎn)獲取自身掉網(wǎng)前最近的連續(xù)工作時間具體為： 預(yù)先設(shè)置第一計(jì)時器； 節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)時，第一計(jì)時器復(fù)位，開始計(jì)時； 節(jié)點(diǎn)確定自身掉網(wǎng)，第一計(jì)時器停止計(jì)時； 節(jié)點(diǎn)重啟，讀取第一計(jì)時器計(jì)時值。
[0011] 進(jìn)一步地，節(jié)點(diǎn)確定當(dāng)前自身時鐘與網(wǎng)關(guān)時鐘不同步時，該方法還包括：節(jié)點(diǎn)進(jìn)入 倉儲模式。
[0012] 進(jìn)一步地，該方法還包括：預(yù)先設(shè)置第二計(jì)時器；相應(yīng)的， 步驟A中，節(jié)點(diǎn)使用掉網(wǎng)前的同步參數(shù)接收同步包來確定當(dāng)前自身時鐘與網(wǎng)關(guān)時鐘同 步具體為；第二計(jì)時器開始計(jì)時，節(jié)點(diǎn)執(zhí)行W下步驟直到確定當(dāng)前自身時鐘與網(wǎng)關(guān)時鐘同 步，或者第二計(jì)時器計(jì)時至第一時長： all、節(jié)點(diǎn)依據(jù)同步時隙分布和自身基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器確定當(dāng)前時間后的首個同步包的理論 接收時間； al2、在該理論接收時間的基礎(chǔ)上，提前打開射頻模塊的時間和n倍的時隙允許誤差的 和，即得到所述當(dāng)前時間后的首個同步包的接收時間； al3、節(jié)點(diǎn)在所述首個同步包的接收時間接收同步包，如果在接收時長內(nèi)接收到同步 包，則當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時鐘與網(wǎng)關(guān)同步；否則，執(zhí)行步驟al4 ; al4、第二計(jì)時器計(jì)時每增加第二時長時，返回步驟all;其中， 所述第一時長的取值范圍為巧OOX帖時長，lOOOX帖時長]，最佳取值為300X帖時 長、500X帖時長或1000X帖時長；所述第二時長的取值范圍為[Is, 6s]，最佳取值為Is、 2s、3s或6s;所述接收時長為；打開射頻模塊的時間+n倍的時隙允許誤差+同步時隙時長； n為正整數(shù)，取1、2、3、4或5,最佳取值為2。
[0013] 進(jìn)一步地，所述第二計(jì)時器計(jì)時值為mX第二時長的整數(shù)倍時和/或所述第二計(jì) 時器計(jì)時值滿Imin時，步驟al2為； 在該理論接收時間的基礎(chǔ)上提前打開射頻模塊的時間和n倍的時隙允許誤差的和，得 到調(diào)整前的接收時間； 判斷系統(tǒng)的累計(jì)同步誤差值是否大于設(shè)定值，如果大于，將所述調(diào)整前的接收時間提 前一個時鐘節(jié)拍，即得到所述當(dāng)前時間后的首個同步包的接收時間，并將系統(tǒng)的累計(jì)同步 誤差值減小C倍的設(shè)定值；否則，將所述調(diào)整前的接收時間推遲一個時鐘節(jié)拍，即得到所述 當(dāng)前時間后的首個同步包的接收時間，并將系統(tǒng)的累計(jì)同步誤差值增加C倍的設(shè)定值；其 中， m為大于1小于15的整數(shù)，最佳取值為4 ;設(shè)定值的取值范圍為分鐘級，具體的取值依 經(jīng)驗(yàn)定；C的取值范圍為（0,3]，最佳取值為；1、1.