[发明专利]一种基于ZigBee的信号功率自动调节方法

说明书

本发明涉及一种基于ZigBee的信号功率自动调节方法，其特征在于，包括包括步骤：S1、协调器和路由器周期性地测量其子节点的链路质量值；S2、当链路质量值的变化区间大于一定值时，触发网络功率调节功能；S3、在一定时间内通过统计子节点接收到的父节点所发的包数量计算出包接受率；S4、按照包接受率的大小来调节子节点信号发射功率大小。本发明提供的基于ZigBee的信号功率自动调节方法，能够有效地降低终端和路由节点的功耗，提升通信链路质量，提高电池的使用寿命，保证了链路质量并使得网络能够的适应环境变化。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络信号传输技术领域，更具体地说，涉及一种基于ZigBee的信号功率自动调节方法。

背景技术

常用的传感器网络降低功耗方法分有控制节点信息发送频率、控制节点休眠时间和控制节点发送功率。其中控制节点发送频率的方法往往和控制休眠时间方法相配合，节点在不要传输数据的时间中，可以进入低功耗的休眠状态，通过加长这一低功耗的休眠时间来降低节点能耗。但是这种方法不能保证网络通信质量，而且传输频率的降低会影响数据采集的实时性。目前的控制节点发送功率的方法有节点统一功率分配算法、基于方向的功率控制算法和基于节点度算法，以上算法都只适用于静态网络并且控制的能量开销较大，不适用于动态网络。

随着物联网技术的进一步发展，ZigBee技术逐步在环境监测和保护、农业养殖、工业生产和智能家居领域中推广开来。一般的ZigBee网络中会有大量的终端和路由器的存在，终端负责采集和传递传感器的，ZigBee网络有以下缺陷：1)网络节点的能量供应非常有限，大部分的节点要通过电池供电，能耗问题影响了节点的使用寿命；2)固定不变的发射功率无法保证网络的通信质量，当受到障碍和距离变化影响时，会使得网络通信质量下降，其链路的稳定性受到破坏。

因此，现有技术亟待有很大的进步。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种基于ZigBee的信号功率自动调节方法，其特征在于，包括步骤：

S1、协调器和路由器周期性地测量其子节点的链路质量值；

S2、当链路质量值的变化区间大于一定值时，触发网络功率调节功能；

S3、在一定时间内通过统计子节点接收到的父节点所发的包数量计算出包接受率；

S4、按照包接受率的大小来调节子节点信号发射功率大小。

在本发明所述的基于ZigBee的信号功率自动调节方法中，所述父节点、子节点均有两种工作状态。

在本发明所述的基于ZigBee的信号功率自动调节方法中，所述节点指的是协调器、路由器和终端。

在本发明所述的基于ZigBee的信号功率自动调节方法中，所述两种工作状态指的是构造拓扑网络，接受和转发信号和监测子节点的链路质量工作状态1，和根据链路质量变化和包接受率大小对子节点的发射功率进行调整的工作状态2。

在本发明所述的基于ZigBee的信号功率自动调节方法中，所述协调器、路由器和终端均有工作状态1，向周围发射无线信号，使得其子节点能够改变其发射功率大小。

在本发明所述的基于ZigBee的信号功率自动调节方法中，所述终端无工作状态2，不必监控链路质量并发出功率调整指令。

在本发明所述的基于ZigBee的信号功率自动调节方法中，所述协调器负责接受每个节点所接受到的传感器信息，监测子节点链路质量，通过包接受率大小对子节点发射功率进行调整，构造拓扑网络，确定边沿处的节点作为终端，边沿内的节点作为路由器，配置网络的信道和网络标示符，完成网络地址分配。