一种基于无线传感器的无线通信系统的制作方法_2

文档序号:10058370阅读:来源:国知局
周知的装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0026]请参阅图1-3,所述无线传感器1包括微控制单元11、射频模组12、天线16、传感模块13、电池14以及非易失存储器15。所述微控制单元11具体可为一处理芯片,所述射频模组12具体可为射频芯片,所述射频芯片与天线16电连接。所述射频模组12、所述传感模块13与所述非易失存储器15均与所述微控制单元11具有信号连接。所述电池14为所述微控制单元11、所述射频模组12以及所述传感模块13供电,或者传感模块13不需电池14供电,直接由微控制单元11供电。所述传感模块13从检测对象获取传感数据,例如获取当前环境的温度、湿度、环境光亮度等数据。所述非易失存储器15存储有所述传感数据和所述无线传感器1的唯一识别码。
[0027]所述无线网关包括射频模组21、天线23和处理芯片22。射频模组21通过天线23与无线传感器1通信,具体用于将所述处理芯片22的指令发送所述无线传感器1,并接收无线传感器1发送的传感数据,并将传感数据反馈回处理芯片22。射频模组21的具体可为一射频芯片。
[0028]本实施方式中,所述无线传感器1通过所述射频模组12、天线16与无线网关2建立有无线信道连接。所述无线网关2在需要传感信息时对所述无线传感器1进行发送指令和接收传感数据,所述无线传感器1包括采集周期、唤醒周期和工作周期。所述采集周期内设置有第一时间窗口,所述唤醒周期内设置有第二时间窗口,所述工作周期包括第三时间窗口、第四时间窗口和第五时间窗口,第四时间窗口位于第三时间窗口之后,第五时间窗口位于第四时间窗口之后。本实施方式中,工作周期的持续时间可存储在所述无线网关2的非易失存储器中,并通过唤醒包发送给所述无线传感器1,采集周期、唤醒周期的设定值、第三时间窗口的持续时间由系统或者用户预先设置,并保存在非易失存储器中。
[0029]在所述采集周期内,无线传感器1通电后,通过非易失存储器15获取采集周期的设定值如15分钟或30分钟,并在采集周期的第一时间窗口对周围环境信息进行采集存储,采集信息包括周围环境的温度、湿度、环境光亮度等数据。唤醒周期的设定值如为1秒或2秒等,并进入唤醒周期。
[0030]在所述唤醒周期内:所述无线网关2,在需要传感信息时,则于所述无线信道上广播包含唯一编码的多个唤醒包。
[0031]所述无线传感器1的射频模组12,在所述第二时间窗口对所述无线信道进行载波监听,如果在所述第二时间窗口监听不到载波,则在结束当前唤醒周期后继续进入下一所述唤醒周期,如果发现载波则开始接收所述唤醒包,并在结束当前唤醒周期后进入工作周期。
[0032]在所述工作周期内:
[0033]所述无线传感器1在所述第一时间段采集所述传感数据且保存在所述非易失存储器15中,在所述第三时间窗口发送所述传感数据个数和所述无线传感器1对应的识别码至所述无线网关2。
[0034]所述无线网关2,在工作周期与所述无线信道上与一个或多个无线传感器进行通信,实现所述传感信息的采集。
[0035]其中,所述无线传感器1的工作周期包括第三时间窗口、第四时间窗口和第五时间窗口,在所述工作周期内,所述无线传感器1,接收到所述唤醒包之后进入第三时间窗口,所述第三时间窗口发送所述无线传感器1的传感数据个数和所述无线传感器1对应的识别码至所述无线网关2,无线网关2在接收到多个无线传感器1发送的数据包之后形成一个包含多个所述无线传感器对应识别码及对应识别码传感器中存储的数据个数的列表。
[0036]其中,所述无线传感器1的工作周期的第四时间窗口位于所述第三时间窗口之后,其中:所述无线传感器1,在发送所述传感数据个数至所述无线网关2之后进入第四时间窗口,在所述第四时间窗口对所述无线信道进行监听,以接收所述无线网关2在接收到所述传感数据后在所述无线信道广播的指示包,其中所述指示包包括所述无线传感器1的识别码和对应所需数据的个数,所述无线传感器1,在接收所述指示包之后,对所述指示包内的识别码进行判断:在判断到所述指示包内的识别码与自身存储的识别码一致时,所述无线传感器1将非易失存储器15中储存的包含传感数据和所述无线传感器1对应的识别码的数据包至所述无线网关2 ;在判断到所述指示包内的识别码与自身存储的识别码不一致时,所述无线传感器1在工作周期剩余的时间内保持休眠状态。
[0037]其中,所述无线传感器1的工作周期的第五时间窗口位于所述第四时间窗口之后,其中:所述无线传感器1,在发送所述数据包至所述无线网关2之后,在所述第五时间窗口对所述无线信道进行监听,以接收所述无线网关在接收到所述数据包后在所述无线信道广播的确认包,其中所述确认包包括所述无线传感器1的识别码。
[0038]其中,在判断到所述确认包内的识别码与自身存储的识别码一致时,所述无线传感器在工作周期剩余时间内保持休眠状态,并在下一唤醒周期的第二时间窗口对所述无线信道进行监听;在判断到所述确认包内的识别码与自身存储的识别码不一致时,所述无线传感器1根据自身存储的识别码重新确定另一工作周期的第三时间窗口,并在下一工作周期中所述的另一第三时间窗口重新发送所述传感数据个数和所述识别码至所述无线网关。
[0039]其中,所述第二时间窗口在所述唤醒周期内的位置可以为随机分配的,所述第三时间窗口在所述工作周期的位置由所述识别码决定。所述无线传感器1在所述唤醒周期中除所述需进行载波监听的第二时间窗口外均保持休眠状态,且如果没有监听到唤醒包则在结束当前唤醒周期后继续进入下一所述唤醒周期,直至在监听到唤醒包才进入工作周期。并且,所述无线传感器1可在工作周期第四时间窗口外均保持休眠状态。即无线传感器1的微控制单元11、射频模组12、所述传感模块13以及所述非易失存储器15中的一个或多个在所述唤醒周期中除所述第二时间窗口外均保持休眠状态,在工作周期的除第三时间窗口外均保持休眠状态。当所述无线传感器1保持休眠状态时,所述无线传感器1从所述电池14消耗的平均电流小于5 μΑ。
[0040]下面举例对无线通信系统的通信过程进行说明。
[0041]无线传感器1在采集周期,根据非易失存储器15中采集周期的设定值对周围环境信息进行采集,例如,采集周期为15分钟,此时,无线传感器在第一时间窗口对周围环境数据进行一次采集,无线传感器1所需的电流如图5中所示,Τ0-Τ1为第一时间窗口,此时在tl需要的平均电流较高,在采集周期的其它时间,无线传感器1处于休眠状态,通常低于5 μ Ao
[0042]无线网关2在需要传感信息时,在无线传感器1的唤醒周期中依时序广播多个唤醒包,其中每个所述唤醒包中包括所述唤醒包的唯一编码,此时,无线网关2此时所需平均电流如图4中T0-T1时间段所示,每发送一个唤醒包对应一个脉冲电流。无线网关2在无线传感器1的工作周期的第一时间段中可处于休眠状态,以等待无线传感器1完成对传感数据个数及对应识别码的上传,此时所需平均电流如图4中T1-T2时间段所示,通常低于5μΑο无线网关2在无线传感器1的工作周期中处于监听状态,此时,所需平均电流如图4中Τ2-Τ3时间段所示。
[0043]如图5所示,无线传感器1由系统根据识别
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1