[发明专利]低功耗无线扩频网络中节点唤醒方法

说明书

本发明公开了一种低功耗无线扩频网络中节点唤醒方法，包括：将m个终端子节点分为n组，每一组被分配一特定的载波频率，集中器依次发出n个载波频率，相应载波频率对应的终端节点被唤醒并传输数据至集中器；和/或在组网过程中，对每个终端子节点分配不同的延迟时间，在集抄时，集中器仅发出一次唤醒信号，所有所属子节点收到该唤醒信号后自动醒来，启动其定时器，然后继续睡眠，延迟时间到则主动醒来上传数据至集中器。方法一中，抄收某节点时只有该组节点会被“误唤醒”，误唤醒功耗将大大降低，使得“低功耗无线扩频网络”成为可行。在方法二中，既保证了每个上传在时间上的唯一性，又使得一轮集抄仅有一次唤醒，最大程度减少了“误唤醒”带来的功耗损失。

技术领域

本发明属于物联网节点控制技术领域，具体涉及一种低功耗无线扩频网络中节点唤醒方法。

背景技术

近年来兴起的智能家用计量仪表(水、电、气表)抄表网络化，基本都釆用无线扩频技术，由于扩频调制的高灵敏度及低噪性，使得感知层网络无线信号的“穿透力”及传送力大大改善，但由于LORA芯片的CAD唤醒机制，所有收到信号的节点都将被唤醒，也就是说，如果父节点需要逐个与1000个子节点通信，在逐个唤醒子节点的过程中，每个节点都将被唤醒1000次，有效通信却只有一次。换言之，在一轮集抄过程中，每个节点都将被误唤醒999次，据测试估算，若每天集抄一次，每个节点一年将损失2000mah，这将导致“低功耗”无线扩频网络难以实现，一组4节5号干电池只能使用2-3个月。

另一方面，如果父节点仅发出一次CAD唤醒信号，各个所属子节点收到该唤醒信号后自动醒来并同时上传数据，则会出现“电波碰撞”效应而导致父节点无法解码辨识出有效数据信号。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种低功耗无线扩频网络中节点唤醒方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种低功耗无线扩频网络中节点唤醒方法，其采用如下方法之一或其组合：

方法一：将集中器与终端子节点组网，将m个终端子节点分为n组，所述m、n均为正整数，每一组被分配一特定的载波频率，组与组之间被分配的载波频率不相同，集中器依次发出n个载波频率中的频率信号，相应载波频率对应的终端节点被唤醒并传输数据至集中器；

方法二：将集中器与终端子节点组网，在组网过程中，对每个终端子节点分配不同的延迟时间，在集抄时，集中器仅发出一次唤醒信号，所有所属子节点收到该唤醒信号后自动醒来，启动其定时器，然后继续睡眠，延迟时间到则主动醒来上传数据至集中器。

本发明的方法一中，抄收某节点时只有该组节点会被“误唤醒”，不同频率不会被唤醒。误唤醒功耗将大大降低，使得“低功耗无线扩频网络”成为可行。在方法二中，既保证了每个上传在时间上的唯一性，又使得一轮集抄仅有一次唤醒，最大程度减少了“误唤醒”带来的功耗损失。

在本发明的一种优选实施方式中，在方法一和方法二中还具有以下步骤：

S1，集中器发出一个唤醒信号后，若集中器在规定的时间P内接收到子节点的返回数据，则集中器对数据进行处理；否则，执行步骤S2；

S2，筛选出没有返回数据的子节点，集中器将发出比上次发出的更窄的带宽，若集中器在规定的时间P内接收到子节点的返回数据，则集中器对数据进行处理；否则循环执行步骤S2，所述p为正数。

对于部分距离父节点较远(或者方向背向父节点且需“穿墙”若干才能到达)的子节点而言，大大提高了其收成功率，解决集抄时间长与抄收率高之间的矛盾。

在本发明的一种优选实施方式中，所述父节点和子节点上均设置有无线扩频模块。设置无线扩频模块的有益效果为基于LoRa扩频调制技术,抗干扰能力强，误码率低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。