专利名称：无线传感器网络分组的方法、系统、传感器及数据汇聚节点的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线传感器网络领域，尤其涉及无线传感器网络分组的方法、系统、传感器及数据汇聚节点。
背景技术：
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是在传感器技术、计算机网络及无线通信技术、分布式信息处理技术的飞速发展下孕育而生，已经日益成为当前国际上重要的研究热点。无线传感器网络通过各类集成化的微型传感器对目标信息进行实时监测，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统，网络由部署在监测区域内的大量无线传感器和无线网关节点组成的，它是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息通过无线网关节点发送至终端用户，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪。目前，无线传感器网络已广泛地应用于环境的监测与保护，且在军事、空间探索、医疗等领域中有着巨大的发展潜力。无线传感器网络中的传感器，可监测包括温度、湿度、压力、光强度、噪声、移动物体的大小、速度、加速度等周边环境中的多种物理量。随着无线传感器网络规模的增大，使得无线传感器网络中传感器与网关节点之间的关系变得错综复杂，需要对无线传感器网络进行分组，将指定的一个网关节点和多个传感器分为一组，组与组之间的节点逻辑上相互独立的通讯。如在某一个特定的空间里，用户希望一定数量的传感器用于测量其温度，与此同时，其余的传感器用于测量其湿度，这样就把这个空间里的无线传感器网络分成两组，分别测试其温度和湿度。又如在一个大的空间环境里，需要同时监测大空间里的几个子空间的对象，即把大空间分成几个子空间，对应的也需要把分布在大空间的无线传感器网络分成与子空间对应的组。无线传感器网络的分组问题已经成为其领域中的关键问题。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低响应时间数据传输的应用。目前，在无线传感器网络方面，采用最多的是ZigBee技术，ZigBee关于分组(或称为绑定)，提出的有具体内容的方法包括以下三种第一种是自动绑定，结合上述例子，网关节点在网络上广播地址、配置文件标识符、簇集合列表和描述符匹配请求等参数，网络覆盖范围内的传感器接收到广播消息后作出请求加入网络的响应，网关节点处理和验证响应，建立绑定表并保存绑定记录。但如果同一区域有多组传感器和网关节点，传感器会搜索到多个允许入网的消息，无法知道该加入哪一个网关节点覆盖的网络，即无法按用户的需要分配传感器到各自的组；第二种是辅助绑定，任何一个设备或应用服务，都能通过无线信道向网络上的另一个设备发送一条消息，帮助其建立一个绑定记录，但需要一个专门的输入工具来建立所述绑定记录；第三种是集中式绑定，两个设备可向协调器告知它们想建立一个绑定表记录，协调器通过安排配对并分别在这两个设备上建立绑定表条目，两个设备通过按键等，一个设备发送绑定请求，另一个设备接收到请求，返回允许绑定的消息，这两个设备完成绑定。但如果传感器体积非常小，没有装按键的地方，或者即使有按键，在有些振动的环境中，很容易误碰。同时，对于有些操作面板本来就比较紧张的传感器，添加这种基本只使用一次的按键有些占空间，也容易被人误按。综上，现有无线传感器网络的分组方法中，存在如下问题无法按用户的需要进行分组，或者需要专门的输入工具，或者使用按键会占用传感器的空间，而且容易导致按键被误碰。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线传感器网络分组的方法，可按用户的需要实现分组，节省了设备空间，简化了分组流程，方便了用户对无线传感器网络的管理。本发明还提供了一种无线传感器网络分组的系统，可按用户的需要实现分组，节省了设备空间，简化了分组流程，方便了用户对无线传感器网络的管理。为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的一种无线传感器网络分组的方法，包括以下步骤数据汇聚节点开机后进入允许分组状态；数据汇聚节点接收到各个处于未分组状态的传感器发送的加入所述数据汇聚节点覆盖的网络的请求；数据汇聚节点返回允许入网的消息给各个请求加入的传感器，且使得所述各个请求加入的传感器存储所述数据汇聚节点的ID ；数据汇聚节点为各个请求加入的传感器的ID配置与所述传感器的监测位置相匹配的位置ID，并存储各个请求加入的传感器ID，退出允许分组状态，进入禁止分组状态。一种传感器，包括分组模块和通信模块，其中分组模块，用于在传感器处于未分组状态时，获取来自数据汇聚节点的允许分组信息，请求加入数据汇聚节点覆盖的网络，接收数据汇聚节点的数据汇聚模块返回的允许入网消息，接入所述数据汇聚节点覆盖的网络，设置传感器为已分组且已入网状态，并将所述状态信息发送给通信模块，存储数据汇聚节点的ID ；通信模块，用于在接收到来自分组模块的处于已分组且已入网状态的信息后，将传感器的监测数据发送给数据汇聚节点。一种数据汇聚节点，包括数据汇聚模块和存储及显示模块，其中数据汇聚模块，用于在数据汇聚节点处于允许分组状态时，接收处于未分组状态的各个传感器的入网请求，返回允许入网的信息给传感器的分组模块，并将所述传感器ID 发送给存储及显示模块，接收传感器发送的监测数据并将其发送给存储及显示模块；存储及显示模块，用于设置数据汇聚节点处于允许分组的状态，接收并存储数据汇聚模块发送的传感器ID，为所述传感器ID配置与该传感器的监测位置相匹配的位置ID， 待所有位置ID分配完成后，设置数据汇聚节点处于禁止分组的状态，接收来自数据汇聚模块的监测数据，对所述监测数据进行格式转换，存储格式转换后的监测数据。一种无线传感器网络分组的系统，包括至少一个传感器和至少一个数据汇聚节
传感器，包括分组模块，用于在传感器处于未分组状态时，获取来自数据汇聚节点的允许分组信息，请求加入数据汇聚节点覆盖的网络，接收数据汇聚节点的数据汇聚模块返回的允许入网消息，接入所述数据汇聚节点覆盖的网络，设置传感器为已分组且已入网状态，并将所述状态信息发送给通信模块，存储数据汇聚节点的ID ；通信模块，用于在接收到来自分组模块的传感器处于已分组且已入网状态的信息后，将传感器的监测数据发送给数据汇聚节点；数据汇聚节点，包括数据汇聚模块，用于在数据汇聚节点处于允许分组状态时，接收处于未分组状态的各个传感器的入网请求，返回允许入网的信息给传感器的分组模块，并将所述传感器ID 发送给存储及显示模块，接收传感器发送的监测数据并将其发送给存储及显示模块；存储及显示模块，用于设置数据汇聚节点处于允许分组的状态，接收并存储数据汇聚模块发送的传感器ID，为所述传感器ID配置一个与该传感器的监测位置相匹配的位置ID，待所有位置ID分配完成后，设置数据汇聚节点处于禁止分组的状态，接收来自数据汇聚模块的监测数据，对所述监测数据进行格式转换，存储格式转换后的监测数据。本发明的有益效果为，通过传感器的状态来驱动无线传感器网络的分组，可以按照用户的需求进行分组，不用在空间很有限的传感器上增加多余的按键，且无需专门的输入工具，简单明了，易于实现，针对实际项目，带来的方便是不言而喻的。
图1为本发明实施例的系统结构图；图2为本发明实施例的方法流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本发明进行详细说明。本发明的装置结构如图1所示，一种无线传感器网络分组的系统，包括传感器 101和数据汇聚节点102，如下传感器101，包括分组模块和通信模块，其中分组模块，用于在传感器处于未分组状态时，获取来自数据汇聚节点的允许分组信息，请求加入数据汇聚节点覆盖的网络，接收数据汇聚节点的数据汇聚模块返回的允许入网消息，接入所述数据汇聚节点覆盖的网络，设置传感器为已分组且已入网状态，并将所述状态信息发送给通信模块，存储数据汇聚节点的ID ；通信模块，用于在接收到来自分组模块的传感器处于已分组且已入网状态的信息后，将传感器的监测数据发送给数据汇聚节点。分组模块，进一步用于将传感器的所有状态输出并显示出来，可通过分组指示灯来显示，分组指示灯可指示出传感器的三种状态，分别为未分组状态、已分组但未入网状态、已分组且已入网状态。分组指示灯可以是发光二极管、液晶显示器等所有可指示输出状态的设备。其中，当数据汇聚节点在一定的时间内没有接收到传感器的任何监测数据，表示该传感器处于已分组但未入网状态。分组指示灯，可采用双色灯，通过灯显的颜色及闪动，表达当前传感器的网络分组状态，如红灯闪烁，表示当前传感器处于未分组状态，且正在尝试查找允行分组的数据汇聚节点；黄灯闪烁，表示当前传感器处于已分组但未入网状态，正在尝试加入上一次加入的数据汇聚节点；绿灯闪烁，表示当前传感器处于已分组且已入网状态，通讯状态良好。如此设置，可以很直观地知道传感器处于何种状态。分组模块，进一步用于将处于已分组状态的传感器重新设置为未分组状态，以便于重新分组，可通过重新分组按键来实现，可以是几个按键在一定条件下的组合，或者是不易被触摸到的复位按键，或者是某个特定按键的一种特殊操作等。若需要对已分组的传感器进行重新分组时，可通过上述指定硬件电路短接、复位等操作方式将传感器从已分组状态设置为未分组状态。当传感器处于未分组状态时，其分组模块中存储的数据汇聚节点ID处于无效状态，只有当传感器处于已分组状态时，其分组模块中存储的数据汇聚节点ID才是有效的。 当处于未分组状态的传感器重新分组后，其分组模块中存储的数据汇聚节点ID也会自动更新为当前最新的数据汇聚节点ID。因此，只需对传感器进行状态转换，就可以实现传感器的重新分组，无需删除传感器的分组模块中所存储的数据汇聚节点ID。数据汇聚节点102，包括数据汇聚模块和存储及显示模块，其中数据汇聚模块，用于在数据汇聚节点处于允许分组状态时，接收处于未分组状态的各个传感器的入网请求，返回允许入网的信息给传感器的分组模块，并将所述传感器ID 发送给存储及显示模块，接收传感器发送的监测数据并将其发送给存储及显示模块。存储及显示模块，用于设置数据汇聚节点的初始状态处于允许分组的状态，接收并存储数据汇聚模块发送的传感器ID，为所述传感器ID配置一个与该传感器的监测位置相匹配的位置ID，待所有位置ID分配完成后，设置数据汇聚节点处于禁止分组的状态，接收来自数据汇聚模块的监测数据，对所述监测数据进行格式转换，存储格式转换后的监测数据。由人为手动选择是否允许分组，在数据汇聚节点中添加特定的输入装置，手动操作使数据汇聚节点进入允许分组的状态，其对应的输入装置可以是按键、开关、几个按键的组合、某个特定按键的一种特殊操作，可以在数据汇聚模块中设置限时计时器，比如15秒， 时间可以根据需要进行调整，在此期间，如果有传感器请求加入网络，数据汇聚节点会向传感器发送允许入网的消息并存贮传感器ID，然后数据汇聚节点在超过15秒后退出允许分组状态，进入禁止分组状态。如此，分组完成后数据汇聚节点会自动退出允许分组状态，进入禁止分组状态。由人为手动选择是否允许分组，手动操作使数据汇聚节点进入允许分组的状态， 也可以通过数据汇聚节点的软件界面实现，进入和退出允许分组状态都由手动控制软件界面完成。所述为传感器ID指定一个与该传感器的监测位置相匹配的位置ID，例如胎压监测中，若接收到入网请求的传感器位于轮胎A上，用以监测轮胎A的相关数据，则为该传感器ID指定轮胎A的位置ID，从而可以知道，每个传感器监测的是什么位置的数据了。
优选地，存储及显示模块，进一步用于将所述传感器ID和与其对应的位置ID输出并显不。较佳地，存储及显示模块，进一步用于设置一次允许加入的传感器数目。较佳地，存储及显示模块，进一步用于在需要对已分组的传感器进行重新分组时， 向需退出的传感器的通信模块发送劝其退出网络的信息，并删除所述传感器ID。此时，所述传感器的通信模块，将上述劝其退出网络的信息发送给分组模块，分组模块将传感器设置为未分组状态，且分组模块会记录劝其退出的数据汇聚节点ID，下次不会重复向所述数据汇聚节点询问。即，当需要对已分组的传感器进行重新分组时，可以通过传感器所加入的数据汇聚节点遥控删除传感器内部存储的数据汇聚节点ID，使其进入未分组状态；也可以通过传感器内部的指定硬件电路短接、复位等操作使传感器恢复到未分组状态。只有在数据汇聚节点损坏，或其它操作失误造成传感器处于分组状态却无法通过数据汇聚节点遥控操作时，才传感器内部的指定硬件电路短接、复位等操作使当前传感器节点变成未分组状态。这种方式正常情况下不用，只是作为一种备用手段。优选地，存储及显示模块，进一步用于在数据汇聚节点处于禁止分组状态时，通过数据汇聚模块接收传感器的入网请求，获取传感器ID，判断所述传感器ID是否已存在于存储及显示模块中，若存在，通过数据汇聚模块向该传感器发送允许入网的消息，否则，向该传感器发送拒绝入网的消息，或者，不进行进一步处理。此时，传感器的通信模块，进一步用于接收数据汇聚节点发送的拒绝入网消息，并将所述消息转发分组模块，分组模块将传感器设置为未分组状态，或者，在一定的时限内没有收到数据汇聚节点的消息时，分组模块将传感器设置为未分组状态。数据汇聚节点正常工作时处于禁止分组状态，当处于已分组状态的传感器下线后再次上线时，传感器的通信模块会请求加入数据汇聚节点覆盖的网络，若数据汇聚节点的存储及显示模块没有删除所述传感器的ID，即数据汇聚节点在传感器下线期间没有重新分组，则数据汇聚节点的存储及显示模块通过数据汇聚模块接收到传感器的入网请求时，向所述传感器的分组模块发送允许入网的消息，所述传感器的分组模块收到该消息后接入网若数据汇聚节点的存储及显示模块已经删除所述传感器的ID，即数据汇聚节点在所述传感器下线期间已经重新分组，则数据汇聚节点接收到传感器的入网请求时，向所述传感器的通信模块发送拒绝入网的消息，所述传感器的通信模块接收到该消息，将其转发分组模块，分组模块将传感器设置为未分组状态，或者，数据汇聚节点接收到传感器的入网请求，不进行进一步处理，传感器的分组模块经过一定的延时后自动将传感器设置为未分组状态。进一步地，无线传感器网络分组的系统还包括数据显示设备103，用于获取数据汇聚节点的ID及密钥，接收数据汇聚节点内的数据，将数据输出并显示。或者，数据显示设备103，用于直接添加传感器的ID及密钥，接收传感器内的监测数据，将数据输出并显示。优选地，所述数据显示设备103，还可用于直接控制传感器的网络分组，等同于前述的数据汇聚节点。当用户需要对传感器的监测数据进行多点显示、控制时，可接入多台数据显示设备，按照上述两种方式均可获取传感器的监测数据，也可直接对传感器进行分组控制。所述无线传感器网络分组的系统包含至少一个传感器和至少一个数据汇聚节点。数据汇聚节点和传感器通过存储双方的ID可确保网络分组的稳定性。在 ZigBee2006中，分组ID列表仅存在于传感器的存贮区中，但是单方存贮是有问题的，对于存在传感器中的情况，如果原有传感器丢失后，再补加一个传感器，新加了传感器会顶替原有传感器的位置，但如果丢失的传感器被随意打开，且在数据汇聚节点覆盖的网络范围内， 它所采集的信息也仍会发给显示设备，而显示设备不知道哪个传感器发送的数据才是自己该接收的。数据汇聚节点和传感器双方均存贮各自ID的优势在于，作为传感器来说，可以确认其采集的数据信息应该发给哪一个数据汇聚节点，即传感器存储了哪一个数据汇聚节点的ID，就将采集的数据信息发给该数据汇聚节点。作为数据汇聚节点接收方来说，可以确认接收到的传感器数据哪些是合法的，即传感器ID存在于数据汇聚节点中，哪些传感器数据是不合法的，即传感器ID不存在于数据汇聚节点中，对于不合法的，数据汇聚节点可以向传感器发送拒绝入网消息，劝其退出网络。本发明的方法结构如图2所示，一种无线传感器网络分组的方法，包括以下步骤步骤201 数据汇聚节点开机后进入允许分组状态。数据汇聚节点开机，人为手动设置进入允许分组状态，通过人为手动进行操作，可以大大降低无线传感器网络分组错误的机率。本发明所述的无线传感器网络的分组，是在传感器处于未分组状态，同时数据汇聚节点处于允许分组的状态下进行的。步骤201与步骤202没有时间上的先后顺序。步骤202 处于未分组状态的各个传感器上电，搜索网络。传感器在初次使用时处于未分组状态，传感器上电后，会自动搜索网络，直至找到允许自己接入的网络为止。步骤203 所述传感器向数据汇聚节点请求加入所述数据汇聚节点覆盖的网络。步骤204 数据汇聚节点返回允许接入网络的消息给请求加入的传感器。当数据汇聚节点处于允许分组状态时，数据汇聚节点接收到传感器的入网请求， 会向所述传感器返回包含有数据汇聚节点ID的允许入网消息。步骤205 传感器存储数据汇聚节点ID，接入网络。此时，传感器处于已分组且已入网状态。步骤206 数据汇聚节点为各个请求加入的传感器的ID配置与该传感器的监测位置相匹配的位置ID并存储各个请求加入的传感器ID，退出允许分组状态，进入禁止分组状态。在数据汇聚节点处于禁止分组状态时，ID没有被记录在数据汇聚节点内的传感器将无法接入数据汇聚节点覆盖的网络。ID被记录在数据汇聚节点内的各个传感器和所述数据汇聚节点组成一个无线传感器网络组，组号为数据汇聚节点ID，组内ID分别为各个传感器的ID。进一步地，分组完成后，当需要对已分组的传感器进行重新分组时，可通过重新分组按键，采用硬件电路短接、复位等操作方式，将处于已分组状态的传感器设置为未分组状态，或者，通过数据汇聚节点向需退出的传感器发送劝其退出网络的信息，传感器收到所述信息后，从已分组状态转换为未分组后状态，此时，传感器会重新自动搜索网络，直至找到允许自己接入的网络。进一步地，分组完成后，若处于已分组状态的传感器下线后再次上线，此时的传感器处于已分组但未入网状态，传感器请求接入数据汇聚节点覆盖的网络，数据汇聚节点接收到该传感器的请求，获取该传感器的ID，判断所述传感器ID是否已存在于数据汇聚节点中，若存在，则向该传感器发送允许接入网络的消息，该传感器成功接入网络；若不存在，则数据汇聚节点向该传感器发送拒绝接入网络的消息，传感器接收到所述消息后转换为未分组状态，或者，数据汇聚节点不进行进一步处理，超过一定的时限后传感器自动转换为未分组状态，此时，传感器会自动重新搜索网络，直至找到允许自己接入的网络。也就是说，如果在传感器下线期间数据汇聚节点没有删除该传感器的ID，即没有将分配给该传感器的位置ID分配给其它传感器，该传感器上线后仍可以正常接入网络，加入所述数据汇聚节点所在的网络组。如果在传感器下线期间数据汇聚节点因为重新分组已将所述位置ID分配给其它传感器，该传感器的ID被删除，则传感器无法接入所述数据汇聚节点覆盖的网络，进入未分组状态，等待新的分组。进一步地，在数据显示设备中手动添加数据汇聚节点的ID及密钥，获取数据汇聚节点内的数据，也可以直接在数据显示设备中添加传感器的ID及密钥。通过上述方式，可以实现传感器监测数据的多处收集与显示。现举例说明用户有粮仓A和粮仓B，这两个粮仓连在一起，用户打算分别监测每一个粮仓里面的温度和湿度。用户新购买了 2个可进行数据汇聚的温湿度数据汇聚设备，温度传感器和湿度传感器各买了 8个，如果用户想在粮仓A入口处安装1个温湿度数据汇聚设备，在粮仓 A的四周分别安装4个温度传感器与4个湿度传感器，用户希望将所述的1个温湿度数据汇聚设备、4个温度传感器与4个湿度传感器组成一个无线传感器网络组，以单独监测粮仓A 的温度和湿度，粮仓B也是如此，如何实现分组监测呢？用户可先将安装在粮仓A入口处的温湿度数据汇聚设备的允许分组键按下，温湿度数据汇聚设备进入允许分组状态，将安装在粮仓A四周的4个温度传感器与4个湿度传感器上电，由于所述各个传感器初次使用，均处于未分组状态，各个传感器获取到温湿度数据汇聚设备的允许入网消息后，请求接入网络，温湿度数据汇聚设备接收到请求后，返回允许接入网络的消息，消息中含有该温湿度数据汇聚设备的ID，为这4个温度传感器与4个湿度传感器的ID配置与各个传感器位置对应的位置ID并存储各个传感器ID，各个传感器收到允许入网的消息后接入网络，并存储温湿度数据汇聚设备的ID，各个传感器由未分组状态变为已分组且已入网状态，监测粮仓A的无线传感器网络组建完成，温湿度数据汇聚设备退出允许分组状态，进入禁止分组状态。在用户对上述用于监测粮仓A的温湿度数据汇聚设备和传感器进行操作时，用于监测粮仓B的温湿度数据汇聚设备和传感器都处于关闭状态，当监测粮仓A的无线传感器网络组建完成后，对用于监测粮仓B的温湿度数据汇聚设备和传感器进行同样操作，用于监测粮仓B的无线传感器网络组建过程与粮仓A相同。
如此，分别监测粮仓A和粮仓B的无线传感器网络分组完成。进一步地，若上述任意传感器需要重新分组，比如打算对监测粮仓A的一个传感器进行重新分组，将其调整到粮仓B的监测网络中，可通过该传感器上的重新分组按键直接将传感器转换为未分组状态，或者，通过温湿度数据汇聚设备向传感器发送劝其退出网络的信息，传感器接收到所述信息后转换为未分组状态，开始重新搜索网络，打开监测粮仓 B的温湿度数据汇聚设备，按下其允许分组键，则所述传感器接入监测粮仓B的网络中，完成分组。进一步地，若上述任意处于已分组状态的传感器下线后再次上线，当温湿度数据汇聚设备没有将该传感器所监测的位置ID分配给其它传感器时，即没有删除该传感器的 ID时，该传感器仍可以正常接入所述温湿度数据汇聚设备覆盖的网络，当温湿度数据汇聚设备已将该传感器所监测的位置的ID分配给其它传感器时，即已删除该传感器的ID时，该传感器会接收到温湿度数据汇聚设备的拒绝入网信息，所述传感器进入未分组状态，并对本次访问进行记录，重新搜索其它网络，直至找到允许其接入的网络。进一步地，若在上述无线传感器网络中有多个数据显示设备，则只要在所述数据显示设备中添加温湿度数据汇聚设备的ID及密钥，或者添加传感器的ID及密钥，就可以取得监测数据的接收权限，获取需要的监测数据。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种无线传感器网络分组的方法，其特征在于，包括以下步骤数据汇聚节点开机后进入允许分组状态；数据汇聚节点接收到各个处于未分组状态的传感器发送的加入所述数据汇聚节点覆盖的网络的请求；数据汇聚节点返回允许入网的消息给各个请求加入的传感器，且使得所述各个请求加入的传感器存储所述数据汇聚节点的ID ；数据汇聚节点为各个请求加入的传感器的ID配置与所述传感器的监测位置相匹配的位置ID，并存储各个请求加入的传感器ID，退出允许分组状态，进入禁止分组状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当需要对已分组的传感器进行重新分组时，数据汇聚节点向需退出网络的传感器发送劝其退出网络的信息，传感器收到所述信息后，从已分组状态转换为未分组状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括当需要对已分组的传感器进行重新分组时，通过传感器上的重新分组按键，使处于已分组状态的传感器转换为未分组状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括若所述处于已分组状态的传感器下线后再次上线，则请求接入数据汇聚节点覆盖的网络，数据汇聚节点接收到该传感器的请求，获取该传感器的ID，判断所述传感器ID是否已存在于数据汇聚节点中若存在，则向所述传感器发送允许入网的消息，该传感器接入网络；若不存在，数据汇聚节点向所述传感器发送拒绝入网的消息，传感器接收到所述消息后转换为未分组状态，或者，数据汇聚节点不进行进一步处理，超过一定的时限后传感器自动转换为未分组状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退出允许分组状态、进入禁止分组状态的时间点可通过设置限时计时器实现。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在数据显示设备中手动添加数据汇聚节点的ID及密钥，获取数据汇聚节点内的数据； 或者，直接在数据显示设备中添加传感器的ID及密钥，获取传感器的数据；将上述数据输出并显示。
7.—种传感器，其特征在于，包括分组模块和通信模块，其中分组模块，用于在传感器处于未分组状态时，获取来自数据汇聚节点的允许分组信息， 请求加入数据汇聚节点覆盖的网络，接收数据汇聚节点的数据汇聚模块返回的允许入网消息，接入所述数据汇聚节点覆盖的网络，设置传感器为已分组且已入网状态，并将所述状态信息发送给通信模块，存储数据汇聚节点的ID ；通信模块，用于在接收到来自分组模块的处于已分组且已入网状态的信息后，将传感器的监测数据发送给数据汇聚节点。
8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述分组模块，进一步用于将传感器的所有状态输出并显示。
9.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于，所述分组模块，进一步用于接收数据汇聚节点发送的劝其退出网络或拒绝入网的消息，将已分组状态转换为未分组状态，记录劝其退出或拒绝入网的数据汇聚节点ID。
10.一种数据汇聚节点，其特征在于，包括数据汇聚模块和存储及显示模块，其中数据汇聚模块，用于在数据汇聚节点处于允许分组状态时，接收处于未分组状态的各个传感器的入网请求，返回允许入网的信息给传感器的分组模块，并将所述传感器ID发送给存储及显示模块，接收传感器发送的监测数据并将其发送给存储及显示模块；存储及显示模块，用于设置数据汇聚节点处于允许分组的状态，接收并存储数据汇聚模块发送的传感器ID，为所述传感器ID配置与该传感器的监测位置相匹配的位置ID，待所有位置ID分配完成后，设置数据汇聚节点处于禁止分组的状态，接收来自数据汇聚模块的监测数据，对所述监测数据进行格式转换，存储格式转换后的监测数据。
11.根据权利要求10所述的数据汇聚节点，其特征在于，所述存储及显示模块，进一步用于将所述传感器ID和与其对应的位置ID输出并显示。
12.根据权利要求10所述的数据汇聚节点，其特征在于，所述存储及显示模块，进一步用于在需要对已分组的传感器进行重新分组时，向需退出的传感器的通信模块发送劝其退出网络的信息，并删除所述传感器ID。
13.根据权利要求10所述的数据汇聚节点，其特征在于，所述存储及显示模块，进一步用于在数据汇聚节点处于禁止分组状态时，通过数据汇聚模块接收传感器的入网请求，获取传感器ID，判断所述传感器ID是否已存在于存储及显示模块中，若存在，通过数据汇聚模块向该传感器发送允许入网的消息，否则，向该传感器发送拒绝入网的消息，或者，不进行进一步处理。
14.一种无线传感器网络分组的系统，其特征在于，包括至少一个传感器和至少一个数据汇聚节点，其中传感器，包括分组模块，用于在传感器处于未分组状态时，获取来自数据汇聚节点的允许分组信息， 请求加入数据汇聚节点覆盖的网络，接收数据汇聚节点的数据汇聚模块返回的允许入网消息，接入所述数据汇聚节点覆盖的网络，设置传感器为已分组且已入网状态，并将所述状态信息发送给通信模块，存储数据汇聚节点的ID ；通信模块，用于在接收到来自分组模块的传感器处于已分组且已入网状态的信息后， 将传感器的监测数据发送给数据汇聚节点；数据汇聚节点，包括数据汇聚模块，用于在数据汇聚节点处于允许分组状态时，接收处于未分组状态的各个传感器的入网请求，返回允许入网的信息给传感器的分组模块，并将所述传感器ID发送给存储及显示模块，接收传感器发送的监测数据并将其发送给存储及显示模块；存储及显示模块，用于设置数据汇聚节点处于允许分组的状态，接收并存储数据汇聚模块发送的传感器ID，为所述传感器ID配置一个与该传感器的监测位置相匹配的位置ID， 待所有位置ID分配完成后，设置数据汇聚节点处于禁止分组的状态，接收来自数据汇聚模块的监测数据，对所述监测数据进行格式转换，存储格式转换后的监测数据。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述数据汇聚节点的存储及显示模块， 进一步用于在需要对已分组的传感器进行重新分组时，向需退出的传感器的通信模块发送劝其退出网络的信息，并删除所述传感器ID ；所述传感器的分组模块，接收通信模块发送的来自数据汇聚节点的劝其退出网络的消息，将传感器由已分组状态转换为未分组状态。
16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述数据汇聚节点的存储及显示模块， 进一步用于在数据汇聚节点处于禁止分组状态时，通过数据汇聚模块接收传感器的入网请求，获取传感器ID，判断所述传感器ID是否已存在于存储及显示模块中，若存在，通过数据汇聚模块向该传感器发送允许入网的消息，否则，向该传感器发送拒绝入网的消息，或者， 不进行进一步处理；所述传感器的分组模块，接收到来自数据汇聚节点的拒绝入网消息，将传感器设置为未分组状态，或者，在一定的时限内没有收到数据汇聚节点的消息时，分组模块将传感器设置为未分组状态。
17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括数据显示设备，用于获取数据汇聚节点的ID及密钥，接收数据汇聚节点内的监测数据，或者，获取传感器的ID及密钥，接收传感器内的监测数据，将所有接收到的数据输出并显不。
全文摘要
本发明公开了一种无线传感器网络分组的方法，包括以下步骤数据汇聚节点开机后进入允许分组状态；数据汇聚节点接收到各个处于未分组状态的传感器发送的加入所述数据汇聚节点覆盖的网络的请求；数据汇聚节点返回允许入网的消息给各个请求加入的传感器，且使得所述传感器存储所述数据汇聚节点的ID；数据汇聚节点为各个请求加入的传感器的ID配置与所述传感器的监测位置相匹配的位置ID，并存储各个请求加入的传感器ID，退出允许分组状态，进入禁止分组状态。本发明还公开了无线传感器网络分组的系统、传感器和数据汇聚节点。本发明可实现按用户的需要实现分组，节省了设备空间，简化了分组流程，方便了用户对无线传感器网络的管理。
文档编号H04W84/18GK102333388SQ201110282228
公开日2012年1月25日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者刘琪, 唐智斌, 张俊辉 申请人:无锡必创传感科技有限公司, 浙江双友物流器械股份有限公司