专利名称：一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法
技术领域：
本发明专利涉及一种用于无线传感器节点的软件方法，具体地说是一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法。
背景技术：
由于ZigBee具有无线传输、低功耗、自组网(星型、片状、网状型等拓扑结构)、网络扩充性强等特点，而且，ZigBee芯片除了自带IEEE802. 15. 4通信协议外，还具有高性能的 8051微控制器、数据加密处理、电池监测、温度监测等功能，以及丰富的I/O 口、A/D、USART 等接口，ZigBee技术与传感器的结合促进了无线传感器技术和物联网技术在环境监测、交通管理、道路管理、医疗卫生、工农业生产、智能家居、抗灾抢险、仓储管理、物流运输、国防军事等领域的应用。目前，市面上基于ZigBee的节点装置数据发送基本上分为2种方式， 一种是数据采集一次、发送一次；另一种方式，为了节能，当数据正常时，连续采集η次发送一次，当数据异常时，采集一次、发送一次。第一种方式，数据发送频繁，耗电量大；第二种方式有所改进，但数据仍然比较频繁。
发明内容
本发明专利的目的是针对现有的技术缺陷，提供一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，该方法可以灵活地根据不同应用场合数据的变化特征和规律改变数据通信频率，有效地提高电池的效用，达到节能、延长电池寿命的功能。本发明专利的技术方案是
一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是它包括参数设置、数据采集、数据研判和数据通信模块。所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是节点的软件工作流程包括以下步骤
(a)参数设定，包括各传感器采集数据的采样周期Τ、数据差值阈值DAl和DA2、数据发送频率f 1、f2和f3，数据变化斜率阀值K ；
其中，DAl为当前数据与正常数据相比的最大差值的绝对值、DA2为当前数据与前一数据相比的最大差值的绝对值；Π为数据正常时的发送频率，f2为数据异常但处于稳定状态时的发送频率，f3为数据不断发生变化时(数据瞬时变化超过阈值DA2)的发送频率， fl<f2<f3 ；
(b)定时唤醒时，CPU采集各传感器的数据，并进行滤波处理、存储；
(c)CPU判断当前数据是否是正常数据，如果当前数据与正常数据相比的差值Δ1< Δ1， 则表示数据正常，以Π频率向监控中心发送数据；如Δ1彡DA1，则判断数据斜率是否大于阀值K，即判断当前数据与前一数据相比的差值Δ2是否大于等于DA2，如果Δ2彡DA2，表示数据在不断发生变化，则以f3频率向监控中心发送数据；如Δ2< Δ2，表示数据异常但处于稳定状态，以f2频率向监控中心发送数据；
(d)接收监控中心下发的新的参数，，修改参数设定；
(e)清空已发送数据；
(f)进入休眠状态。所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是步骤(a)中，对应于不同的应用环境，设置的参数不同。
本发明专利的有益效果
本发明专利有效克服了现有无线传感器节点装置数据发送比较频繁，耗电量大的问题，具有参数设置灵活方便、智能化程度高、节能效果好、有效延长电池寿命的特点。
图1是本发明的工作流程图之一。图2是本发明的工作流程图之二。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步的说明。如图1所示，一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，它包括参数设置、数据采集、数据研判和数据通信步骤。如图2所示，所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，工作流程具体包括以下步骤
(a)参数设定，包括各传感器采集数据的采样周期T、数据差值阈值DAl和DA2、数据发送频率Π、f2和f3，数据变化斜率阀值K ；
其中，DAl为当前数据与正常数据相比的最大差值的绝对值、DA2为当前数据与前一数据相比的最大差值的绝对值；Π为数据正常时的发送频率，f2为数据异常但处于稳定状态时的发送频率，f3为数据不断发生变化时(数据瞬时变化超过阈值DA2)的发送频率， fl<f2<f3 ；
(b)定时唤醒时，CPU采集各传感器的数据，并进行滤波处理、存储；
(c)CPU判断当前数据是否是正常数据，如果当前数据与正常数据相比的差值Δ1< Δ1， 则表示数据正常，以Π频率向监控中心发送数据；如Δ1 ^ DA1，则判断数据斜率是否大于阀值K，即判断当前数据与前一数据相比的差值Δ2是否大于等于DA2，如果Δ2彡DA2，表示数据在不断发生变化，则以f3频率向监控中心发送数据；如Δ2< Δ2，表示数据异常但处于稳定状态，以f2频率向监控中心发送数据；
(d)接收监控中心下发的新的参数，修改参数设定；
(e)清空已发送数据；(f)进入休眠状态。
所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是步骤(a)中，对应于不同的应用环境，设置的参数不同。
权利要求
1.一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是它包括参数设置、数据采集、数据研判和数据通信步骤。
2.权利要求1所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是该调节方法具体包括以下步骤(a)参数设定，包括各传感器采集数据的采样周期T、数据差值阈值DAl和DA2、数据发送频率f 1、f2和f3，数据变化斜率阀值K ；其中，DAl为当前数据与正常数据相比的最大差值的绝对值、DA2为当前数据与前一数据相比的最大差值的绝对值；Π为数据正常时的发送频率，f2为数据异常但处于稳定状态时的发送频率，f3为数据不断发生变化时的发送频率，H<f2<f3 ；(b)CPU采集各传感器的数据，并进行滤波处理、存储；(c)CPU判断当前数据是否是正常数据，如果当前数据与正常数据相比的差值Δ1< Δ1， 则表示数据正常，以Π频率向监控中心发送数据；如Δ1 ^ DA1，则判断数据斜率是否大于阀值K，即判断当前数据与前一数据相比的差值Δ2是否大于等于DA2，如果Δ2彡DA2，表示数据在不断发生变化，则以f3频率向监控中心发送数据；如Δ2< Δ2，表示数据异常但处于稳定状态，以f2频率向监控中心发送数据；(d)接收监控中心下发的新的参数，修改参数设定；(e)清空已发送数据；(f)进入休眠状态。
3.根据权利要求1所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是步骤(a)中，对应于不同的应用环境，设置的参数不同。
4.根据权利要求1所述的一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，其特征是步骤(b)中，定时唤醒CPU，CPU采集各传感器的数据，并进行滤波处理、存储。
全文摘要
本发明公开了一种应用于无线传感器节点的数据通信频率自适应调节方法，包括参数设置、数据采集、数据研判和数据通信步骤。其特征是针对数据正常、数据异常但稳定、数据不断变化三种状态，分别采用不同的数据通信频率与中心进行通信，向监控中心发送数据。其参数可由远程监控中心发命令进行修改。本发明专利具有参数设置灵活方便、智能化程度高、节能效果好、有效延长电池寿命的特点。
文档编号H04W52/02GK102355483SQ201110222778
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者王庆庆, 祁同林, 谭文彬 申请人:南京三宝通信技术实业有限公司