一种无线传感器采集的信息的获取方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种无线传感器采集的信息的获取方法及装置。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，简称WSN)广泛应用于抢险救灾、环境监测、城市管理等众多领域。WSN由中心节点和大量部署在监测区域的传感器节点组成。传感器节点采集所在监测区域的相关信息，并以无线传输多跳中继方式，将信息汇集至中心节点，供相关人员观测、分析、决策。
[0003]WSN中，由于各传感器节点采用电池供电，而传感器节点通常部署在野外，不便于频繁更换电池，因此传感器节点的能量十分有限。为有效控制传感器节点的能耗，延长其工作时间，需要尽量缩短各传感器节点传输采集的信息至中心节点的时间。基于此，现有的做法是，在将各传感器节点接入WSN时，为各传感器设置不同的信息上报时间。同时，WSN中各传感器节点开始工作后保持网络时间的同步。各传感器节点在各自设置的信息上报时间内向中心节点传输所采集的信息，然后进入休眠状态。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]要实现各传感器节点保持网络时间的同步是比较困难的，要么需要为各传感器节点配置卫星导航接收模块，以获取绝对时间；要么各传感器节点需要实现较为复杂精细的网络时间同步算法。配置卫星导航接收模块，将增加WSN的投入成本，而实现较为复杂精细的网络时间同步算法，不光要提升传感器节点的处理能力，而且还延长了传感器节点的活动时间。这样难以保障WSN的低成本和低功耗。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种无线传感器采集的信息的获取方法及装置。所述技术方案如下:
[0007]第一方面，提供了一种无线传感器采集的信息的获取方法，所述方法包括:
[0008]中心节点依次向各传感器节点发送第一指示；所述第一指示用于指示所述传感器节点收到所述第一指示后上报采集的信息；各所述传感器节点位于接入所述中心节点的至少一个支路上，每个所述支路包括至少一个所述传感器节点，每个所述支路上的传感器节点呈树形分布；
[0009]接收各所述传感器节点发送的采集的信息，并向各所述传感器节点发送第二指示，所述第二指示用于指示所述传感器节点在接收到所述第二指示后进行时长为指定时长的休眠。
[0010]在第一方面的第一实施方式中，在所述中心节点依次向各传感器节点发送第一指示之前，还包括:
[0011]接收各所述传感器节点发送的入网请求，所述入网请求包括传感器节点的标识和传感器节点所属父节点的标识；所述传感器节点所属父节点是所述传感器节点从至少一个候选父节点选择出来的，所述至少一个候选父节点包括在所述传感器节点首次启动并广播父节点搜索请求后所应答的所有传感器节点和/或所述中心节点；
[0012]响应于所述入网请求，向各所述传感器节点发送确认入网指示。
[0013]在第一方面的第二实施方式中，所述入网请求还包括传感器节点的所有候选父节点的标识；
[0014]所述方法还包括:
[0015]确定各所述支路中每个传感器节点的层次；所述中心节点的层次为0，子节点的层次为所属的父节点的层次加1 ;
[0016]确定所述传感器节点的层次中的最大层次；
[0017]判断最大层次的传感器节点的所有候选父节点中是否存在层次小于或等于最大层次减去2的传感器节点；
[0018]当所述最大层次的传感器节点的所有候选父节点中存在层次小于或等于最大层次减去2的传感器节点时，为所述最大层次的传感器节点分配新的父节点；所述新的父节点为存在的层次小于或等于最大层次减去2的传感器节点中的一个；
[0019]向所述新的父节点发送第三指示，所述第三指示携带所述最大层次的传感器节点的标识，所述第三指示用于所述最大层次的传感器节点接入分配的新的父节点。
[0020]在第一方面的第三实施方式中，所述入网请求还包括传感器节点的所有候选父节点的标识；
[0021]所述方法还包括:
[0022]确定各所述支路中每个传感器节点的层次；
[0023]确定层次相同的传感器节点的子节点数量；
[0024]当存在两个层次相同的传感器节点的子节点数量之差大于或等于2时，确定所述两个层次相同的传感器节点中子节点数量较多的传感器节点的子节点；
[0025]判断确定的子节点的所有候选父节点中是否存在层次小于或等于所述子节点数量较多的传感器节点的层次的传感器节点；
[0026]当所述确定的子节点的所有候选父节点中存在层次小于或等于所述子节点数量较多的传感器节点的层次的传感器节点时，为所述确定的子节点分配新的父节点；所述新的父节点为，所述确定的子节点的所有候选父节点中的层次小于或等于所述子节点数量较多的传感器节点的层次的传感器节点，且所述新的父节点不是所述子节点数量较多的传感器节点；
[0027]向所述新的父节点发送第四指示，所述第四指示携带所述确定的子节点的标识，所述第四指示用于指示所述确定的子节点接入分配的新的父节点。
[0028]在第一方面的第四实施方式中，所述中心节点依次向各传感器节点发送第一指示，包括:
[0029]中心节点按照各所述支路的分布次序，向位于各所述支路上的传感器节点发送所述第一指示；
[0030]在同一个支路中，按照从叶子节点到根节点的顺序，向位于同一个支路上的传感器节点发送所述第一指示；
[0031]其中，第j个传感器节点休眠的时长为，
[0032]Sj = T-Tj-(Rjl+Rj2+...+Rjk);
[0033]Sj为所述第j个传感器节点的休眠时间，T为所述中心节点汇集所有传感器节点采集的信息的周期，Tj为所述第j个传感器节点处理自身业务的活动时间，Rjk为属于所述第j个传感器节点的第k个子节点的传感器节点的活动时间，j和k均为正整数。
[0034]第二方面，提供了一种无线传感器采集的信息的获取装置，所述装置包括:
[0035]发送模块，用于依次向各传感器节点发送第一指示；所述第一指示用于指示所述传感器节点收到所述第一指示后上报采集的信息；各所述传感器节点位于接入中心节点的至少一个支路上，每个所述支路包括至少一个所述传感器节点，每个所述支路上的传感器节点呈树形分布；
[0036]接收模块，用于接收各所述传感器节点发送的采集的信息，并向各所述传感器节点发送第二指示，所述第二指示用于指示所述传感器节点在接收到所述第二指示后进行时长为指定时长的休眠。
[0037]在第二方面的第一实施方式中，所述发送模块在依次向各传感器节点发送第一指示之前，所述接收模块还用于:
[0038]接收各所述传感器节点发送的入网请求，所述入网请求包括传感器节点的标识和传感器节点所属父节点的标识；所述传感器节点所属父节点是所述传感器节点从至少一个候选父节点选择出来的，所述至少一个候选父节点包括在所述传感器节点首次启动并广播父节点搜索请求后所应答的所有传感器节点和/或所述中心节点；
[0039]所述发送模块还用于:响应于所述入网请求，向各所述传感器节点发送确认入网指示。
[0040]在第二方面的第二实施方式中，所述入网请求还包括传感器节点的所有候选父节点的标识；
[0041 ] 所述装置还包括分配模块，
[0042]所述分配模块用于:确定各所述支路中每个传感器节点的层次；所述中心节点的层次为0，子节点的层次为所属的父节点的层次加1 ;确定所述传感器节点的层次中的最大层次；判断最大层次的传感器节点的所有候选父节点中是否存在层次小于或等于最大层次减去2的传感器节点；当所述最大层次的传感器节点的所有候选父节点中存在层次小于或等于最大层次减去2的传感器节点时，为所述最大层次的传感器节点分配新的父节点；所述新的父节点为存在的层次小于或等于最大层次减去2的传感器节点中的一个；
[0043]所述发送模块还用于:向所述新的父节点发送第三指示，所述第三指示携带所述最大层次的传感器节点的标识，所述第三指示用于指示所述最大层次的传感器节点接入分配的新的父节点。
[0044]在第二方面的第三实施方式中，所述入网请求还包括传感器节点的所有候选父节点的标识；
[0045]所述装置还包括确定模块，
[0046]所述确定模块用于:确定各所述支路中每个传感器节点的层次；确定层次相同的传感器节点的子节点数量；当存在两个层次相同的传感器节点的子节点数量之差大于或等于2时，确定所述两个层次相同的传感器节点中子节点数量较多的传感器节点的子节点；判断确定的子节点的所有候选父节点中是否存在层次小于或等于所述子节点数量较多的传感器节点的层次的传感器节点；当所述确定的子节点的所有候选父节点中存在层次小于或等于所述子节点数量较多的传感器节点的层次的传感器节点时，为所述确定的子节点分配新的父节点；所述新的父节点为，所述确定的子节点的所有候选父节点中的层次小于或等于所述子节点数量较多的传感器节点的层次的传感器节点，且所述新的父节点不是所述子节点数量较多的传感器节点；
[0047]所述发送模块还用于:向所述新的父节点发送第四指示，所述第四指示携带所述确定的子节点的标识，所述第四指示用于指示所述确定的子节点接入分配的新的父节点。
[0048]在第二方面的第四实施方式中，所述发送模块用于:
[0049]按照各所述支路的分布次序，向位于各所述支路上的传感器节点发送所述第一指示;
[0050]在同一个支路中，按照从叶子节点到根节点的顺序，向位于同一个支路上的传感器节点发送所述第一指示；
[0051]其中，第j个传感器节点休眠的时长为，
[0052]Sj = T-Tj-(Rjl+Rj2+...+Rjk);
[0053]Sj为所述第j个传感器节点的休眠时间，T为所述中心节点汇集所有传感器节点采集的信息的周期，Tj为所述第j个传感器节点处理自身