[发明专利]用于低功率传感器节点的唤醒设备和唤醒方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低功率传感器节点的唤醒设备和唤醒方法，且更具体地，涉及一种以下唤醒设备和唤醒方法，其可以通过使传感器节点的不必要功耗最小化，来延长传感器节点的电池寿命并且使由整个传感器网络消耗的功率量最小化。

本发明源自于由信息和通信部(MIC)以及信息技术(IT)推进学院(IITA)的信息技术研究和开发(R&D)计划支持的研究项目[2005-S-106-03，Technology Development of Sensor Tag and Sensor Node for RFID/USN]。

背景技术

ZigBee(紫蜂)或无处不在(ubiquitous)传感器网络的主要特征之一在于它提供和控制低功率系统。ZigBee或无处不在传感器网络基于IEEE 802.15.4-2006标准来使用868.3MHz、915MHz、和2.45GHz的频带。可以根据所使用的频带来对可用信道、数据的传送速度、和传送方法进行分类。

在包括家庭网络系统的各种应用领域中使用ZigBee或无处不在传感器网络。

例如，可以根据商用传感器的类型以及森林火灾方面的火灾感测、工厂设施的控制和管理、家庭网络自动化系统和设施观测、以及医院中的病人管理的领域，来广泛地对ZigBee或无处不在传感器网络进行分类。

传统地，为了减少在各种无处不在传感器网络中使用的传感器节点的功耗，已经进行了通过使用软件来控制调度管理、通信、数据传送等的低功率系统的实现方面的研究和开发。

这种低功率系统主要具有用于减少整个传感器网络的功耗的功能，而不是用于减少或控制每个传感器节点的功耗的功能，并因而，当控制和管理单独传感器节点和低功率系统时，产生困难。

发明内容

技术问题

在这里，使用一种用于控制单独传感器节点的方法，来使得无处不在传感器网络中的功耗最小化。例如，已经针对可以减少在传感器节点中使用的功率源单元的功耗的功率源单元的开发、以及具有无线通信功能的无线通信新结构的提供进行了研究。

为了开发功率源单元，已经进行了涉及用于收集能量的太阳能电池的研究。同样，已经提出了用于通过简化传感器节点的结构并使得在睡眠状态中的时候能够仅当必要时才进行唤醒来减少功耗的方法。

技术方案

本发明提供了一种用于通过有效地使用低功率传感器节点的电池功率源来增加该传感器节点的能量效率的唤醒设备和唤醒方法。

本发明还提供了一种用于当先前向特定传感器节点提供的唤醒地址与在从服务器接收的唤醒信号中包括的唤醒地址相同时、唤醒处于睡眠状态中的该传感器节点的方法。

有益效果

根据本发明，唤醒设备和唤醒方法可以使得无处不在传感器网络和传感器节点的功耗最小化。所述唤醒设备和唤醒方法作为无线信号来传送特定唤醒结构的唤醒地址信号，使得可以通过识别和验证唤醒地址信号而利用外部中断信号来驱动传感器节点和传感器网络。相应地，通过使不必要的功耗和噪声最小化，可以有效地使用传感器节点的电池，并且可以使传感器网络的功耗最小化。

附图说明

通过参考附图来详细描述本发明的示范实施例，本发明的上面以及其他特征和优点将变得更加明显，其中：

图1是图示了应用了根据本发明的传感器节点唤醒设备和传感器节点唤醒方法的ZigBee或无处不在传感器网络的结构的视图；

图2是图示了根据本发明实施例的用于传感器网络中的低功率传感器节点的传感器节点唤醒设备的结构的视图；

图3是图示了根据本发明实施例的用于生成和提供用于低功率传感器节点的唤醒设备的唤醒信号的唤醒帧的视图；

图4是根据本发明实施例的用于对单独传感器节点的唤醒设备和传感器网络进行初始化的处理的流程图；

图5是根据本发明实施例的用于在传感器节点唤醒设备中提供唤醒地址的处理的流程图；

图6是根据本发明实施例的用于在服务器中通过汇聚(sink)节点来向特定传感器节点的唤醒设备传送唤醒地址的信息的处理的流程图；

图7是根据本发明实施例的用于通过汇聚节点或传感器节点来向传感器节点唤醒设备传送特定唤醒地址的传送模式的视图；以及

图8是根据本发明实施例的用于通过传送传感器节点唤醒设备的唤醒地址来操作传感器节点和传送唤醒信号的处理的流程图。

具体实施方式

最佳模式