用于提供无线传感器网络中的可靠无线通信的方法_5

文档序号:9221909阅读:来源:国知局
传输节点的数据分组的 一个或多个预定路由,所述预定路由具有已知信噪质量量度, -确定(30)所述识别的预定路由的一部分上的所述两个或更多极化切换支路的哪一 个具有更大传输质量度量,以及 f)通过所识别的具有更大信噪质量量度的所述预定路由使用所识别的具有更大传输 质量度量的所述极化切换支路来传送(39)具有所述第一优先级的数据分组。3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于 将具有第二优先级的数据分组分配(36)给具有更小传输质量度量的所述切换支路, 以及 e) 在具有更小传输质量度量的所述极化切换支路上传送(40)所述第二或较低优先级 数据。4. 如权利要求1-3中的任一项所述的方法,其特征在于,在配置为来自下列项的组的 任何天线元件的极化切换支路(rl-rL;44-47)上传送数据分组:线性极化;水平极化(h); 垂直极化(V);圆形极化(llhc;rhc)。5. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,通过从多个极化切换支路元件(rl-rL; 44-47)中选择一个或多个极化切换支路元件来选择极化切换支路。6. 如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,通过调整两个或更多极化切换支路元件 (rl-rL;44-47)之间的相对传输信号强度来选择极化切换支路。7. 如权利要求1-6中的任一项所述的方法,其特征在于,在其传输质量度量是来自下 列项的组的任一个的切换支路上传送数据分组:信号干扰噪声SINR;信号干扰比(SIR);分 组接收误差值(PREV);与丢弃分组的数量相关的传输质量度量。8. 如权利要求1-7中的任一项所述的方法,其特征在于,在无线发射器节点(3a-3r, 10,14)或传感器装置(3a-3r)中接收数据分组并且读取(27)其至少一部分, 从分组报头、发送方地址、接收方地址、数据库列表、数据有效载荷中检索(28)将所述 数据分组识别为第一优先级数据的信息; 确定(35)所述接收的数据分组是否具有第一优先级,以及如果是的话,则将它分配 (34)给具有更大传输质量度量的切换支路,以及 如果不是第一优先级,则将它分配(36)给具有较小传输质量度量的极化切换支路。9. 如权利要求1-3中的任一项所述的方法,其特征在于,使用与来自下列项的组的任 何工业无线标准兼容的协议来传送实时数据:IEEE802. 15. 4、WirelessHART、ISA100. 11a、 WIA-PA、蓝牙特殊兴趣组(SIG)、IEEE-802.ll、WiFi、超宽带(UWB)、ZigBee或IEEE-802. 13。10. -种配置用于连接到工业控制系统(12)的无线传感器网络(I) (WSN)中的通信的 无线发射器节点(3a-3r,10,14),该节点设置有处理器硬件和程序指令,以用于确定提供传 输质量的更大或更小量度的无线电传输方法,其特征在于 在所述处理器硬件中执行使所述无线发射器节点执行下列步骤的指令: a) 在发射器节点(3a-3r,10,14)测量(30)从两个或更多不同极化切换支路(rl-rL; 44-47)所接收的至少一个分组的传输质量度量, b) 识别(32)所述两个或更多极化切换支路的哪一个具有更大传输质量度量, c) 将具有第一优先级的数据分组分配(34)给具有更大传输质量度量的所述切换支 路,以及 d) 在具有更大传输质量度量的所述极化切换支路上传送(38)具有所述第一优先级的 数据分组。11. 如权利要求10所述的无线发射器节点,其特征在于,所述处理器硬件包括用于在 所述处理器硬件或软件中执行下列步骤的程序指令: -识别/检索(29)所述无线传感器网络中用于送往给定节点的数据分组一个或多个 预定路由,所述预定路由具有已知信噪质量量度, -确定(32)所述识别的预定路由上的所述两个或更多极化切换支路的哪一个具有更 大传输质量度量,以及 f)通过所识别的具有更大信噪质量量度的所述预定路由使用所识别的具有更大传输 质量度量的所述极化切换支路来传送(39)具有所述第一优先级的数据分组。12. 如权利要求10或11所述的无线发射器节点,其特征在于,所述处理器硬件包括用 于在所述处理器硬件中执行下列步骤的程序指令: c)将具有第二优先级的数据分组分配(36)给具有更小传输质量度量的所述极化切换 支路,以及 e) 在具有更小传输质量度量的所述极化切换支路上传送(40)具有所述第二优先级的 数据分组。13. 如权利要求10-12中的任一项所述的无线发射器节点,其特征在于,在配置为来自 下列项的组的一个或多个元件的切换支路(rl-rL;44-47)上传送数据分组:线性极化;水 平极化(h);垂直极化(V);圆形极化(lhc;rhc)。14. 如权利要求10-13中的任一项所述的无线发射器节点,其特征在于,通过调整两个 或更多极化切换支路元件(rl-rL;44-47)之间的相对传输信号强度在所选一个或多个极 化切换支路上传送数据分组。15. 如权利要求10-14中的任一项所述的无线发射器节点,其特征在于,所述处理器硬 件包括用于在无线传感器节点(3a-3r,10,14)中接收数据分组并且读取(27)其至少一部 分的程序指令, 从分组报头、发送方地址、接收方地址、数据库列表、数据有效载荷中检索(28)将所述 数据分组识别为第一优先级数据的信息; 确定(35)所述接收的数据分组是否具有第一优先级,以及如果是的话,则将它分配 (34)给具有更大传输质量度量的切换支路,以及 如果不是第一优先级,则将它分配(36)给具有更小传输质量度量的极化切换支路。16. 如权利要求10-15中的任一项所述的无线发射器节点,其特征在于,所述处理器 硬件包括用于在其传输质量度量按照来自下列项的组的任一个来测量的极化切换支路 (rl-rL;44-47)上传送数据分组的程序指令:信号干扰噪声SINR;信号干扰比(SIR);分组 接收误差值(PREV);与丢弃分组的数量相关的质量度量。17. 如权利要求10-16中的任一项所述的无线发射器节点,其特征在于,所述无线 发射器节点(3a-3r,10,14)配置成与来自下列项的组的任一个兼容:IEEE802. 15. 4、 WirelessHART、ISA100. 11a、WIA-PA、蓝牙特殊兴趣组(SIG)、IEEE-802. 11、WiFi、超宽带 (UWB)、ZigBee或IEEE-802. 13〇18. 如权利要求10-17中的任一项所述的无线发射器节点,其特征在于,所述处理器硬 件包括来自下列项的组的任何装置:处理器、多核处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂 可编程逻辑装置(CPLD)、专用集成电路(ASIC)。19. 一种计算机程序,包括使计算机或处理器执行如权利要求1-9中的任一项所述的 方法的步骤的软件代码部分或计算机代码。20. -种计算机程序产品,具有存储在计算机可用介质上的软件代码部分或计算机代 码,包括用于使计算机执行如权利要求1-9中的任一项所述的方法的步骤的计算机可读程 序部件。21. 如权利要求10-18中的任一项所述的无线发射器节点(3a-3r,10,14)用于在连接 到工业控制系统(12)或过程控制系统的无线传感器网络(1)的无线发射器节点(3a-3r, 10,14)或无线传感器装置(3a-3p)之间传递数据。
【专利摘要】本发明包括一种用于无线传感器网络(WSN)中的无线装置节点与工业控制系统的控制设备或控制过程之间的通信的方法。该方法用来确定提供节点之间的传输质量的更大或更小量度的无线电传输的方法。因此,发射器节点a)测量(30)从两个或更多不同切换支路所接收的至少一个分组的传输质量度量,b)识别(32)两个或更多切换支路的哪一个具有更大传输质量度量,c)将具有第一优先级的数据分组分配(34)给具有更大传输质量度量的切换支路,以及d)在具有更大传输质量度量的切换支路上传送(38)具有第一优先级的数据分组、例如实时数据。在本发明的其他方面,描述无线节点、传感器网络系统以及用于执行该方法的计算机程序。
【IPC分类】H04W40/12, H04B7/10, H04B7/06, H04B7/08
【公开号】CN104937855
【申请号】CN201380071407
【发明人】J.阿克伯格, M.吉德伦德
【申请人】Abb研究有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2013年1月25日
【公告号】EP2949054A1, US20150319630, WO2014114344A1
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