[发明专利]一种基于WSN的甩挂运输无线传感器节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于WSN的甩挂运输挂车信息采集过程中，根据挂车运作特点实现无线传感器节能的方法。

背景技术

甩挂运输作为一种新型的运输组织形式，极大地满足了物流运输高效、便捷的需求。并且随着物流公司将WSN技术的引入，使得公司可以对挂车进行实时监控，更加方便物流公司对牵引车和挂车的配置和管理。

传感器节点的微型化，节点的电池能量有限，而且由于物理限制难以给节点更换电池，所以传感器节点的电池能量限制是整个无线传感器网络涉及最关键的约束之一，它直接决定了网络的工作稳定性与寿命。传感器节点消耗能量的模块包括传感器模块，处理器模块和无线通信模块，其中绝大部分的能量消耗在无线通信模块上，通常1bit信息传输100m距离所需的能量大约相当于执行3000条计算指令所消耗的能量。

甩挂运输中，由于挂车高使用率、高负荷状态的特点，导致无线传感器经常处于运行状态，导致无线传感器能耗加大，不利于维护。

发明内容

为了解决现有技术中上述环境变化频繁、节点能耗加大、传感器有效工作时间短的问题，本法发明提供了一种基于WSN的甩挂运输无线传感器节能方法。

本发明的技术方案包括节点添加微型振动发电机，引入节点唤醒机制，处理模块进行数据过滤和融合等。节点添加微型振动发电机可以为传感器提供电源，在挂车运行过程中不间断供电；引入节点唤醒机制，可以使传感器在不需要采集数据的时候关断电源或置于睡眠模式以降低电量消耗；数据处理模块通过压缩融合数据可以减少数据传输量。

所述无线传感器采用节点唤醒机制、数据过滤和融合机制；所述节点唤醒的工作步骤为开始；输入命令；搜索节点，没有搜索到节点继续搜索；搜索到节点后发送唤醒命令；节点唤醒；节点进行信息采集；进行采集信息的处理；信息进行反馈，没有反馈的，继续信息采集和信息处理步骤；信息反馈后，物流公司接受信息；物流公司发送休眠命令，节点休眠；结束。

数据过滤和数据融合机制为传感器采集信息；分析信息；进行信息融合，减少冗余数据。

所述无线传感器的节点采用微型振动发电机，为所述节点提供电能。

采用本发明的技术方案，即采用唤醒机制使得节点在不需要采集信息时暂时停止工作；数据融合及过滤能够减少冗余信息，降低数据传输的能耗来节约节点的能源。添加微型振动发电机能够为节点提供电源，实现不间断的供电，减少繁琐的维护工作。

附图说明

图1是本发明一种基于WSN的甩挂运输无线传感器节能方法的WSN节点工作流程图。

图2是本发明一种基于WSN的甩挂运输无线传感器节能方法无线传感器唤醒机制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

基于WSN的甩挂运输中无线传感器节能方法，是在传统传感器节点节能的基础上，结合挂车运作的特点以及采集信息的侧重点，实现了甩挂运输中无线传感器节能。

在电源方面，由于车载无线传感器经常处于运动状态，因此可以使用微型振动发电机，利用压电原理将运动中的振动能量转化为电能，为传感器提供电源；在数据采集和处理方面，因为在基于WSN的甩挂运输中，传感器绝大部分情况下是为了确定挂车的位置，而极小部分是为了收集挂车其他信息，如载重等，因此传感器可以根据收到的命令进行有侧重的信息采集，可以减少信息熵冗余，同时可以对采集的信息进行数据融合处理，进一步减少冗余数据，降低数据传输中的能耗；在传感器工作方面，可以引入唤醒机制，无线传感器网络中的节点根据物流公司的需要，选择性的唤醒节点，其它时刻处理休眠状态，可以在一定程度上节能。

如图1所示，WSN节点的工作流程步骤为，开始；节点收到命令，进行节点唤醒；分析命令；根据命令，传感器进行信息采集；分析信息，去掉相关冗余信息，进行信息融合，发送信息，进入等待命令阶段；没有收到休眠命令，继续等待命令，收到休眠命令，进入休眠阶段；结束。

如图2所示，节点唤醒的工作步骤为开始；输入命令；搜索节点，没有搜索到节点继续搜索；搜索到节点后发送唤醒命令；节点唤醒；节点进行信息采集；进行采集信息的处理；信息进行反馈，没有反馈的，继续信息采集和信息处理步骤；信息反馈后，物流公司接受信息；物流公司发送休眠命令，节点休眠；结束。