专利名称：物联网节能数据传输方法
技术领域：
本发明属于物联网节点在省电模式下的可靠数据传输技术领域，具体涉及一种物联网节能数据传输方法。
背景技术：
和传统的互联网相比，当今的物联网有其鲜明的特征。它是各种感知技术的广泛应用。当今的物联网上部署了海量的多种类型的传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息的内容和信息的格式各不同。传感器获得的数据具有实时性，即按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。物联网节点一般是一些硬件条件极其受限的微型计算机，这些节点通常由8位处理器与很少量的存储器构成，运行在低功耗、易损耗的网络环境中。怎样在尽可能的降低节点的功耗的同时又保证数据采集的及时性和传输的可靠性，成为当今物联网领域的一个研究热点。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种物联网节能数据传输方法，该方法在降低物联网节点的功耗的同时又保证了数据采集的及时性和数据传输的可靠性。本发明实施例的物联网节能数据传输方法，所述物联网中具有至少一个节点和至少一个网关，其中，所述节点采用周期循环模式，包括:工作阶段，所述工作阶段中所述节点触发功能模块工作，并且维持硬件时钟工作，经历了工作时间后，进入休眠阶段；休眠阶段，所述休眠阶段中所述节点关闭所述功能模块不工作，仅维持所述硬件时钟工作，经历了休眠时间后，进入所述工 作阶段，所述网关采用持续工作模式，一直接收来自所述节点的报文，并对所述节点进行反 馈控制。优选地，所述休眠时间在预设最大休眠时间和预设最小休眠时间之间范围内取值。优选地，所述节点的所述工作阶段进一步包括:所述节点进行开机初始化；所述节点中的所述功能模块采集数据，并所述节点向所述网关发送报文，所述报文包括所述数据和所述休眠时间。优选地，还包括:所述网关监测来自所述节点的所述数据的波动程度，并根据所述波动程度的大小对所述节点的休眠时间进行反馈调整。优选地，所述波动程度定义函数，其中D表示当前工作阶段所述报文中
的数据，Dlast表示前一工作阶段所述报文中的数据，
权利要求
1.一种物联网节能数据传输方法，所述物联网中具有至少一个节点和至少一个网关，其特征在于， 所述节点采用周期循环模式，包括: 工作阶段，所述工作阶段中所述节点触发功能模块工作，并且维持硬件时钟工作，经历了工作时间后，进入休眠阶段； 休眠阶段，所述休眠阶段中所述节点关闭所述功能模块不工作，仅维持所述硬件时钟工作，经历了休眠时间后，进入所述工作阶段，所述网关采用持续工作模式，一直接收来自所述节点的报文，并对所述节点进行反馈控制。
2.如权利要求1所述的物联网节能数据传输方法，其特征在于，所述休眠时间在预设最大休眠时间和预设最小休眠时间之间范围内取值。
3.如权利要求1所述的物联网节能数据传输方法，其特征在于，所述节点的所述工作阶段进一步包括: 所述节点进行开机初始化； 所述节点中的所述功能模块采集数据，并所述节点向所述网关发送报文，所述报文包括所述数据和所述休眠时间。
4.如权利要求1所述的物联网节能数据传输方法，其特征在于，还包括: 所述网关监测来自所述节点的所述数据的波动程度，并根据所述波动程度的大小对所述节点的休眠时间进行反馈调整。
5.如权利要求4所述的物联网节能数据传输方法，其特征在于，所述波动程度定义函 数丨'U，其中D表示当前工作阶段所述报文中的数据，Dlast表示前一工作阶段所述报文sleep中的数据，Tsleep表示当前工作阶段接收所述报文中的休眠时间。
6.如权利要求5所述的物联网节能数据传输方法，其特征在于，所述反馈调整包括: 当所述波动程度小于波动程度阈值时，所述网关判断延长所述节点的休眠时间，即所述网关向所述节点发送更新休眠时间，所述更新休眠时间大于当前的休眠时间，所述节点自下一工作阶段采用所述更新休眠时间；或者 当所述波动程度大于波动程度阈值时，所述网关判断缩短所述节点的休眠时间，即所述网关向所述节点发送更新休眠时间，所述更新休眠时间小于当前的休眠时间，所述节点自下一工作阶段采用所述更新休眠时间。
7.如权利要求1所述的物联网节点数据传输方法，其特征在于， 其中，所述节点的工作阶段预设为三种状态:节点默认休眠状态Snmial，节点缩短休眠状态Sshtjrt和节点延长休眠状态Sextmd，三种状态下所述节点向所述网关发送的报文中分别包括三种休眠时间:默认休眠阶段持续时间Tnmial、最短休眠阶段持续时间Tshtjrt、最长休眠阶段持续时间Textend， 其中，所述网关中预设有初值为零的计数COUNT和计数阈值C0UNT_MAX， 当所述网关判断所述波动程度小于波动程度阈值时，则网关将COUNT变量自增1，如果COUNT已经达到C0UNT_MAX的值，那么在节点不同状态下，网关做出以下处理: Al.如果所述节点当前处于Srartmd状态，网关不会对节点做出任何调整；A2.如果所述节点当前处于Snmial状态，网关向节点发送休眠时间重设报文，将节点的休眠时间更新为最长休眠阶段持续时间Traitmd，并且将该节点的状态标记为Sraitmd ； A3.如果所述节点当前处于SshOTt状态，网关向节点发送休眠时间重设报文，将节点的休眠时间更新为正常休眠阶段持续时间Tnmial,并且将节点的状态标记为Snmial，对COUNT变量清零， 当所述网关判断所述波动程度大于波动程度阈值时，则网关将COUNT变量清零，那么在节点不同状态下，网关做出以下处理: Al.如果所述节点当前处于Srartmd状态，网关向节点发送休眠时间重设报文，将节点的休眠时间更新为正常休眠阶段持续时间Tnmial，并且将节点的状态标记为Snmial ； A2.如果所述节点当前处于Snmial状态，网关向节点发送休眠时间重设报文，将节点的休眠时间更新为最短休眠阶段持续时间TshOTt，并且将该节点的状态标记为Sstort ； A3.如果所述节点当 前处于Sstort状态，网关不会对节点做出任何调整。
全文摘要
本发明提出一种物联网节能数据传输方法，该物联网包括至少一个节点和至少一个网关。其中，节点采用周期循环模式，包括工作阶段，工作阶段中节点触发功能模块工作，并且维持硬件时钟工作，经历了工作时间后，进入休眠阶段；休眠阶段，休眠阶段中节点关闭功能模块不工作，仅维持硬件时钟工作，经历了休眠时间后，进入工作阶段。网关采用持续工作模式，一直接收来自节点的报文，并对节点进行反馈控制。根据本发明实施例的物联网节能数据传输方法，可以使功耗能够最大限度的利用在数据的采集与发送等实质性工作上，而且还能动态调整休眠时间，使得节点功耗得到最高利用效率。
文档编号H04W52/02GK103249127SQ201310193050
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月22日 优先权日2013年5月22日
发明者徐恪, 陈文龙, 徐日新 申请人:清华大学