，其包括中心节点1、中继节点2和终端节点3。实际中，所有的节点均可以具有环境参数检测功能(也即，为传感节点)，不同类别的节点具有在网络中具有不同的通信功能。根据图1可知，本发明实施例中，无线传感网为树状网络，中心节点I没有父节点，作为所述树状网络的根节点，采集全网所有的传感数据并进一步上传到数据中心。每个中继节点2具有一个通信连接的父节点和至少一个通信连接的子节点，其父节点可以是中心节点I也可以是中继节点2，其子节点可以是中继节点2也可以是终端节点3。终端节点3作为树状网络的叶子节点，只有父节点，其父节点可以为中心节点I或中继节点2。
[0038]应理解，在本发明实施例中，树状网络是指任何两个节点之间都有且仅有一条通路的网络。
[0039]在本发明实施例中，中心节点I用于广播本节点信标(Beacon)。信标用于进行活动周期分配和节点同步。其中，在整个无线传感网进行初始化时，中心节点I在信标中加入时间戳，该时间戳表示数据帧中对应的时隙被中心节点I占用，该时隙被作为中心节点I的活动周期。中继节点2用于中继信号以及采集传感数据，将与其连接的子网络的所有传感数据收集后上传到上一级，直至传输到中心节点I。终端节点3仅用于采集传感数据并上传。
[0040]在确定活动周期前，所有需要加入网络的节点均接收所有的信标，并按照预定规则选择通信范围内的，处于无线传感网络中的节点来作为父节点，例如，根据信标选择跳数最小的节点做为父节点。由此，在网络建立之初，能够与中心节点通信的无线节点会将中心节点选为父节点从而加入无线传感网，距离较远的其它无线节点会逐步的收到中继节点发送的信标而选择适当的无线节点作为父节点而加入无线传感网，最终自适应地完成无线传感网的组网。在加入到网络中后，中继节点2即可在初始化时，接收信标分析获取所有接收到的信标中的时间戳，选取未被占用的时隙作为本节点的活动周期并获取网络中本节点的父节点的活动周期；并在初始化完成后在本节点的活动周期开启收发电路广播本节点的信标并接收子节点上传的传感数据，在父节点的活动周期开启收发电路上传自身采集的传感数据和从子节点接收到的传感数据。
[0041]终端节点3用于在初始化时接收信标获取作为父节点的中继节点的活动周期，并在父节点的活动周期内开启收发电路发送传感数据。
[0042]中继节点2在本节点和父节点的活动周期外处于休眠状态。中心节点I在本节点的活动周期外处于休眠状态。终端节点3在传感数据发送结束后进入休眠状态。
[0043]图2是本发明实施例的无线传感网络进行网络初始化的流程图。图3是图2的流程图涉及的无线传感网络的拓扑示意图。为了便于理解，图2和3以仅包括中心节点、两个中继节点以及三个终端节点的简单网络拓扑为例进行说明。其中，中心节点I分别与中继节点2a以及2b连接，中继节点2a作为终端节点3a和3b的父节点与其连接。中继节点2b作为终端节点3c的父节点与其连接。
[0044]如图2所示，在进行网络初始化时，数据帧的所有时隙均未被占用，中心节点I首先在信标中加入本节点的时间戳，占用一个预定的(例如第一个时隙)或随机选定的时隙Si作为自身的活动周期，并广播该信标。通常，无线传感网中的节点被设置为接收其附近的节点的信标，相互之间距离超过一定范围的节点无法相互直接接收信标。在图2的例子中，终端节点3a-3c无法接收到中心节点广播的信标BI，只有中继节点2a和2b可以接收到信标BI。中继节点2a中先接收到信标BI会根据信标中的时间戳，选择未被占用的时隙S2作为本节点的活动周期，在信标中加入表征本节点活动周期的时间戳，连同中心节点I的时间戳一同通过信标B2进行广播。
[0045]这时存在两种情况，如果中继节点2b可以同时接收到中继节点2a和中心节点I广播的信标BI和信标B2，则其可以根据信标BI和信标B2获知有两个时隙已经被占用，其会选择未被占用的第三个时隙S2作为自身的活动周期，并通过信标B3进行广播。
[0046]如果中继节点2b距离中继节点2a较远，超出一跳通信的范围，则其仅能接收到中心节点I广播的信标BI，此时，中心节点I由于可以接收到信标B2，因此会预先在广播的信标BI中标明中继节点2a所占用的时隙。由此，其可以根据信标BI选择一个时隙作为自身的活动周期，并通过信标B3广播其占用的时隙和已知的。由此，可以保证所有中继节点的活动周期与其邻居节点以及邻居节点的邻居节点的活动周期均不相同，从而可以避免冲突和干扰。
[0047]同时，中继节点2a和2b根据预先的网络配置将中心节点I作为其父节点，同时根据信标BI获知父节点的活动周期。
[0048]终端节点3a和3b根据预先的网络配置将中继节点2a作为父节点，其接收到信标后查找获取中继节点2a的活动周期，并与中继节点2a建立连接。
[0049]终端节点3c根据预先的配置将中继节点2b作为父节点，其接收到信标后查找获取中继节点2b的活动周期，并与其建立连接。
[0050]由此，初始化过程完成。
[0051]图4是本发明实施例的无线传感网络进行传感数据采集的流程图。图5是本发明实施例的通信时隙的分布示意图。如图3所示，在进行数据采集时，终端节点3a-3c均获知了对应的父节点的活动周期。其中，中继节点2a的活动周期为时隙S2，其在进入该时隙S2后从休眠状态中唤醒，在被唤醒后，其首先以广播方式发送带有表征本节点以及邻居节点的活动周期的时间戳的信标B2，然后开始与子节点进行交互。其子节点终端节点3a和3b在时隙S2中也从休眠状态中唤醒，其在被唤醒后首先进行信标接收。由于此时中继节点2a的邻居节点以及邻居节点的邻居节点的活动周期均不是时隙S2，因此，终端节点3a和3b仅能接收到中继节点2a的信标，其根据该信标进行时钟同步，然后通过无线通信连接向父节点2a上传采集获得的传感数据。所述传感数据可以为检测到的温度、湿度、亮度、气压、特定气体的含量、设备的参数等等。在上传时，终端节点3a和3b可以按照预定的地址顺序来进行发送也可以基于竞争机制来进行发送。为了更好的节省能耗，终端节点3a和3b分别在自身传感数据发送完毕后即可进入休眠状态，而不必等待其父节点的整个活动周期结束。
[0052]在本发明实施例中，休眠是指网络节点以关闭通信接收机、发射机以及部分分别要电气的低能耗状态，在休眠状态下，网络节点仅仅运行必要的硬件(例如处理器)，或以特定地状态运行控制部件，同时保持其它笔不要硬件关闭，其消耗的电能很低。唤醒是指网络节点从休眠状态转换到正常工作状态的动作。
[0053]类似地，中继节点2b在自身的活动期间时隙S3被唤醒，其首先被唤醒刚开始的时间段中以广播方式发送带有表征本节点以及邻居节点的活动周期的时间戳的信标，然后开始与子节点进行交互。子节点3c首先接收信标进行同步，然后再通过无线通信连接向中继节点2b上传其采集的传感数据。
[0054]同时，中继节点2a和2b确定了自身的活动周期并获知了对应的父节点(中心节点I)的活动周期时隙Si。在时隙SI，中心节点I被唤醒，其首先以广播形式发送信标，信标中包括其占用的时