PL1829291T3

Energy efficient wireless sensor network and a method for arranging communications in a wireless sensor network

Abstract

This record has no abstract on file.

PL1829291T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 28

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

34 claims: 6 independent, 28 dependent

  1. 1
    Patent claims Zastrzeżenia patentowe 1, Bezprzewodowa sieć sensorowa (100) obejmująca:1, Wireless sensor network (100) including: - pierwszy węzeł główny (101) - the first main node (101) - a first subnode (102) adapted to communicate with the first master node (101), making the first master node (101) and the first subnode (102) become the first cluster (103) - pierwszy podwęzeł (102) dostosowany do komunikowania się z pierwszym węzłem głównym (101), sprawiając, że pierwszy węzeł główny (101) i pierwszy podwęzeł (102), stają pierwszym klastrem (103) - a second major node (111) i -drugi węzeł główny (111) i - a second subnode (112) adapted to communicate with the second master node (111) making the second master node (111) and the second subnode (112) become a second cluster;- drugi podwęzeł (112) dostosowany do komunikowania się z drugim węzłem głównym (111), sprawiając, że drugi węzeł główny (111) i drugi podwęzeł (112), stają się drugim klastrem ;characterized in that znamienna tym, że - pierwszy węzeł główny (101) dostosowany jest do wyboru pierwszej częstotliwości wykorzystywanej w komunikacji przewodowej w pierwszym klastrze (103) - the first main node (101) is adapted to select a first frequency used for wired communication in the first cluster (103) - pierwszy podwęzeł (102) przystosowany jest do komunikowania się z pierwszym węzłem głównym (101) na pierwszej częstotliwości, wykorzystując schemat dostępu kanałowego podzielony na okienka czasowe, by umożliwić innym węzłom komunikowanie się z pierwszym węzłem głównym (101) na pierwszej częstotliwości - drugi podwęzeł (111) przystosowany jest do wyszukania pierwszej częstotliwości, wybranej przez pierwszy węzeł główny (101) i wybrania drugiej częstotliwości - innej niż pierwsza częstotliwość - dla wykorzystania w komunikacji bezprzewodowej z drugim klastrem - the first subnode (102) is adapted to communicate with the first head node (101) on the first frequency using a channel access scheme divided into time windows to allow other nodes to communicate with the first head node (101) on the first frequency - the second subnode (111) is adapted to search for the first frequency, selected by the first master node (101) and selecting a second frequency - different from the first frequency - for use in wireless communication with the second cluster - drugi podwęzeł (112) przystosowany jest do komunikowania się z drugim węzłem głównym (111) na pierwszej częstotliwości, wykorzystując schemat dostępu kanałowego podzielony na okienka czasowe, by umożliwić innym węzłom komunikowanie się z drugim węzłem głównym (111) na drugiej częstotliwości, - dla przesłania informacji z pierwszego klastra (103) do drugiego klastra, pierwszy węzeł główny (101) przystosowany jest do wyszukania drugiej częstotliwości, wybranej przez drugi węzeł główny (111) i do połączenia się z drugim węzłem głównym (111) na drugiej częstotliwości, przy wykorzystaniu tego samego schematu dostępu kanału podzielonego na okienka czasowe jak w przypadku drugiego podwęzła (112), a - pierwszy węzeł główny (101) i drugi węzeł główny (111) są dodatkowo przystosowane do cyklicznego przesyłania sygnałów nawigacyjnych (331, 332) sieci na trzeciej częstotliwości, która różni się od pierwszej częstotliwości i drugiej częstotliwości. - the second subnode (112) is adapted to communicate with the second master node (111) on the first frequency using a channel access scheme divided into time windows to allow other nodes to communicate with the second master node (111) on the second frequency, transferring information from the first cluster (103) to the second cluster, the first master node (101) being adapted to search for the second frequency, selected by the second main node (111) and to connect to the second main node (111) on the second frequency using the same channel access scheme split into time windows as the second subnode (112), and - the first main node (101) ) and the second main node (111) are further adapted to cyclically transmit network beacons (331, 332) on a third frequency that is different from the first frequency and the second frequency.
  2. 20
    A method for implementing communication in a wireless sensor network, characterized by:selecting a first frequency used in wireless communication between the head node and the subnodes of the first cluster (103) 20. Sposób realizacji komunikacji w bezprzewodowej sieci sensorowej, znamienny tym, że obejmuje: - wybór pierwszej częstotliwości wykorzystywanej podczas bezprzewodowej komunikacji pomiędzy węzłem głównym a podwęzłami pierwszego klastra (103) - communicating information between the nodes of the first cluster (103) on a first frequency using a channel access scheme divided into windows - przesyłanie informacji pomiędzy węzłami pierwszego klastra (103) na pierwszej częstotliwości, przy wykorzystaniu schematu dostępu kanałowego podzielonego na okienka - informing the master node of the second cluster (113) about a first frequency selected by the first cluster (103) and selecting a second frequency - different from the first frequency - for use in wireless communication with the second cluster (113) - informowanie węzła głównego drugiego klastra (113) o pierwszej częstotliwości, wybranej przez pierwszy klaster (103) i wybranie drugiej częstotliwości - innej niż pierwsza częstotliwość - dla wykorzystania w komunikacji bezprzewodowej z drugim klastrem (113) - communicating information between the nodes of the second cluster (113) on the second frequency using a channel access scheme divided into windows, - przesyłanie informacji pomiędzy węzłami drugiego klastra (113) na drugiej częstotliwości, przy wykorzystaniu schematu dostępu kanałowego podzielonego na okienka, - informing the head node of the first cluster (103) about the second frequency selected for the second cluster (113) and communicating from the root node of the first cluster (103) to the head node of the second cluster (113) on the second frequency using the same split channel access scheme a window as for other nodes of the second cluster (113), and - informowanie węzła głónego pierwszego klastra (103) o drugiej częstotliwości wybranej dla drugiego klastra (113) i przesyłanie informacji z węzła głównego pierwszego klastra (103) do węzła głównego drugiego klastra (113) na drugiej częstotliwości, wykorzystując ten sam schemat dostępu kanałowego podzielonego na okienka jak w przypadku innych węzłów drugiego klastra (113), i - cyclically transmitting network beacons (331, 332) by the head nodes of the first and second clusters on a third frequency which is different from the first frequency and the second frequency. - cykliczne przesyłanie sygnałów nawigacyjnych (331, 332) sieci przez węzły główne pierwszego i drugiego klastra na trzeciej częstotliwości, która jest inna od pierwszej częstotliwości oraz drugiej częstotliwości.
  3. 21
    The method according to p. 20, characterized in that it comprises:21. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że obejmuje: - performing wireless transmission in the first and second clusters, in the form of repetitive access cycles (301), the access cycle (301) includes a super frame (302) for communication purposes and an idle period (303) - realizację transmisji bezprzewodowej w pierwszym i drugim klastrze, w postaci powtarzalnych cykle dostępu (301), cykl dostępu (301) obejmuje super ramkę (302) dla celów komunikacji oraz okres jałowy (303) - przesyłanie, przez węzły główne pierwszego i drugiego klastra, aktywnych sygnałów nawigacyjnych (331) sieci - po każdym aktywnym sygnale nawigacyjnym (331) sieci następuje super ramka (302) - oraz jałowe sygnały nawigacyjne (332) sieci, każdy jałowy sygnał nawigacyjny (332) sieci przesyłany jest w okresie jałowym (303), informując o pozostałej ilości czasu jałowego przed kolejną super ramką (302). - transmitting, by the head nodes of the first and second clusters, active network beacons (331) - each active network beacon (331) followed by a super frame (302) - and idle network beacons (332) each idle beacon (332) ) of the network is transmitted during the idle period (303), reporting the remaining idle time before the next superframe (302).
  4. 24
    The method according to p. 23, characterized in that it comprises:24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że obejmuje: - placing, by the subnodes, requests of bookable windows in superframes (302) to the master nodes of the own clusters in the superframe contention windows (312), and - umieszczanie, przez podwęzły, żądania możliwych do zarezerwowania okienek w super ramkach (302) do węzłów głównych własnych klastrów w okienkach (312) kontencji super ramek i - placing a request, by the root nodes, of a bookable window in a superframe (302) sent to other root nodes within a superframe contention window (312) in a time-slot split channel access scheme used in another root node's cluster. - umieszczanie żądania, przez węzły główne, możliwego do rezerwacji okienka w super ramce (302) przesyłanego do innych węzłów głównych, w obrębie okienka (312) kontencji super ramki w schemacie dostępu kanałowego podzielonego na okienka czasowe, stosowanym w klastrze innego węzła głównego.
  5. 25
    The method according to p. 24, characterized in that it comprises. 25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że obejmuje. - allocating, by the head nodes, bookable windows (313) to the nodes which have occurred requesting the bookable windows, and - przydzielanie, przez węzły główne, możliwych do rezerwacji okienek (313) węzłom, które wystąpiły z żądaniem okienek możliwych do rezerwacji i - przesłanie, przez węzły główne i w sygnałach nawigacyjnych (321, 322) klastra super ramek (302) tabeli alokacji (845) okienka czasowego możliwego do zarezerwowania, informującej o przyznanych możliwych do zarezerwowania okienkach w super ramce (302). - transmitting, by the head nodes and in the beacons (321, 322) of the cluster of superframes (302), the allocation table (845) of a bookable time window informing about the allocated bookable windows in the super frame (302).
  6. 29
    The method according to p. 20, characterized in that it comprises:29. Sposób według zastrz. 20, znamienny tym, że obejmuje: - przesyłanie w postaci sygnałów nawigacyjnych (331, 332) sieci kilku kolejnych ramek sygnału nawigacyjnego (331, 332) sieci na różnych poziomach mocy i - transmitting in the form of network beacons (331, 332) several successive frames of the network beacon (331, 332) at different power levels and - at each node receiving network beacons, determining, from the beacon frame with the lowest power level successfully received, the necessary transmission power for transmitting to the node that transmitted the network beacons. - w każdym węźle odbierającym sygnały nawigacyjne sieci określanie, na podstawie ramki sygnału nawigacyjnego o najmniejszym poziomie mocy, jaką zdołał pomyślnie odebrać, niezbędnej mocy transmisji, dla zrealizowania transmisji do węzła, który przesłał sygnały nawigacyjne sieci.