[发明专利]一种传感器网络

说明书

技术背景

本发明涉及一种数据网络，尤其涉及一种能够合理管理能量消耗的传感器网络。

传感器网络的可能应用场景非常广泛，如：生理监控、环境监控(空气、水、土壤等)、条件触发式维护、智能空间、军事、存货管理以及其它一些人类不宜进行的工作。

传感器网络一般包括一组或多组传感器(在传感器网络中也称节点)，这些传感器以无线或有线地方式连接在一起，共同或分组来完成指定的任务。传感器网络中的每一个传感器一般都具有下列功能中的一个或多个：感应、储存、发送、转发、接受查询、事件触发和数据处理等。

由于传感器网络中的传感器体积小、价格便宜、易于部署和越来越强大的功能等特性，传感器网络正变得越来越受到欢迎；但也正是由于这些特性，使得传感器的能量使用和储备越来越成为一个很重要的问题。如何最大限度地延长传感器的工作寿命而又不至于影响该传感器以及该传感器网络的效能成为业内的一个热门话题。

美国专利申请(公开号：US2003/0063585A1，申请人：美国霍尼威尔国际公司，发明人：Mohamed F.Younis等)公开了一种管理传感器网络的能耗的方法。首先，将该传感器网络中的传感器按一定规则分成多组，其中每一组中都有一个传感器作为网关用于将该组中的每一个传感器的数据转传到一个控制节点，然后，在每一个网关建立一个全组的路由表，且在每一个传感器节点建立一个相对较小的路由表，从而达到最小化能耗，接下来，监测每一个传感器的可用能量，最后，根据每一个传感器的可用能量的变化来相应地重新建立前述的路由表。

该美国专利申请虽然一定程度地降低了每一组的传感器的能耗，但由于在每一组的传感器中都有一个传感器作为网关来协调该组全部传感器的工作，如果该网关被损坏(这种情况在恶劣环境下极可能发生)，由此会对该组乃至整个传感器网络的效能造成很大的影响。进一步，由于该网关作为全组传感器的核心，所有的传感器为了完成一定的工作都有需要来与该网关进行通讯，这势必增大了全组的通讯量，从而反而加大了该组的能耗，特别是加大了一些中继节点的能耗。

因此，需要一种新的传感器网络和一种新的在一个传感器网络进行能耗管理的方法，可以使该传感器网络在最大限度地延长传感器的寿命和不影响该传感器以及该传感器网络的效能之间取得更好的平衡。

发明内容

本发明的目的之一是为了使一个传感器网络在最大限度地延长传感器的寿命和不影响该传感器以及该传感器网络的效能之间取得更好的平衡，提供一种新的传感器、一种新的传感器网络和一种新的在一个传感器网络进行能耗管理的方法。

本发明提供了一种在一个传感器网络中为一个节点寻找一个备份节点的方法。首先，确定该节点处于待备份状态，然后，在该待备份节点的多个临近节点中确定一个代理节点，从而由该代理节点代表该待备份节点来寻找该备份节点。进一步，还可传送该待备份节点的数据到所述备份节点。

本发明的一个实施例是该待备份状态为该待备份节点的电量降低到低于一个预定值。此时，该待备份节点不需要自己去和大量的节点进行通讯来为自己找到一个备份节点，只需要在其临近节点中确定一个代理节点，由其进行备份节点的实质性搜寻工作。由于该代理节点在该节点附近，故该确定过程不会消耗该节点太多能量；同时由于该待备份节点不进行实质性搜寻工作，故该待备份节点可得到进一步的能量节约。另外，由于最终找到的备份节点一般也在该节点周围，故由在该待备份节点附近的代理节点进行实质性搜寻工作也会减少该搜寻工作的能耗。

本发明还提供了一种传感器，该传感器是一个传感器网络的多个节点中的一个，该传感器包括一个检测装置和一个确定装置。该检测装置，用于检测该传感器是否处于待备份状态，该确定装置，用于当该传感器处于待备份状态时，在该节点的多个临近节点中确定一个代理节点，从而由该代理节点代表该待备份节点来寻找该备份节点。

本发明还提供了一种传感器网络，该传感器网络包括一个第一传感器和一个第二传感器在内的多个传感器节点。该第一传感器包括一个检测装置，用于检测该该传感器是否处于待备份状态，一个确定装置，用于当该传感器处于待备份状态时，将在该待备份节点的多个临近节点中的第二传感器确定为一个代理节点，请求该第二传感器为其找到一个备份节点；该第二传感器包括一个通讯装置，用于根据来自该第一传感器的请求，为该第一传感器找到一个备份节点。

通过参照结合附图所进行的如下描述和权利要求，本发明的其它目的和成就将是显而易见的，并对本发明也会有更为全面的理解。

附图说明

本发明通过实例的方式，参照附图进行详尽的解释，其中：