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实现LED路灯网络的智能监控方案

实现LED路灯网络的智能监控方案

点击数:7183 次   录入时间:03-04 11:37:22   整理:http://www.55dianzi.com   节能灯/照明/彩灯

    ①节点接收到命令包后的处理方法与单跳接力模式基本相同,但包转发时的路由地址变为:NA+2。

    ②同样节点接收到数据包后的处理方法也与单跳接力模式基本相同,只是在包转发时的路由地址变为:NA-2。

    ③节点收到命令包或参数包后,必须发送接收确认包,当收到命令包时,确认类型值为1,发送应答确认包的路由地址为NA-2;当收到参数包时确认类型值为2, 发送应答确认包的路由地址为NA+2。

    无论是单跳接力模式还是双跳接力模式,节点发送命令信息包或参数信息包后,在规定的时间内未收到确认信息包,则需要重发,重发次数一般不超过3次。

    变跳接力模式

    变跳接力模式实际上是单跳接力模式和双跳接力模式的一种补充,主要用于下一跳节点出现通信故障时。在单跳接力模式或双跳接力模式工作时,如果在多次重发后仍收不到下一跳节点的应答确认信息包,说明下一跳节点出现了通信故障。这时通过改变接力模式,由单跳变双跳或者由双跳变单跳可以绕开下一跳有通信故障的节点,继续信息包的接力传送。同时,将故障节点的相关信息反馈到控制节点。变跳接力模式要求每一个节点的无线信号覆盖半径范围≥2L。变跳接力模式分为两种情况:

    (1)初始传送为单跳接力模式

    设LED节点i的地址为NAi,当LED节点i以单跳模式转发命令包(或参数包)时,即使重发,仍然收不到LED节点i+1(或i-1)的确认包,于是断定下一跳节点出现故障。这时如果传送的是命令包则从①开始执行,如果传送的是参数包则执行②,因为故障节点在传命令包时已遇上,传送参数包时遇故障节点无须重复报告故障信息。

    ①LED节点i向控制节点报告故障节点信息。此时,节点i向控制节点发送参数包,包的状态参数置为1,源地址为故障节点的地址,即NAi+1,发送参数包的路由地址为NAi-1。

    ②改变接力模式为双跳模式,将信息包转发给节点i+2(或i-2),以绕开故障节点,路由地址为NAi+2(或NAi-2),若能收到应答确认包,则本节点转发完成,否则说明遇上了两个或两个以上连续故障节点,需继续执行③。

    ③如果此时传送的是命令包,则LED节点i需向控制节点报告故障节点状态信息,状态参数包的状态标志置为2,源地址为故障节点的地址,即NAi+2,发送参数包的路由地址为NAi-1。随后,转发中止。

    (2)初始传送为双跳接力模式

    当LED节点i(地址为NAi)欲以双跳接力模式转发命令包(或参数包)时,必须对包进行分析,根据接力模式字段的值为2或3,可以判定当前为偶地址链或奇地址链接力模式。当NAi的值为奇数,跳变模式为奇链,或者NAi的值为偶数,跳变模式为偶链时,执行如下步骤①;当NAi的值为奇数,跳变模式为偶链,或者NAi的值为偶数,跳变模式为奇链时,执行如下步骤②;

    ①节点i以双跳接力模式转发命令包(或参数包),路由地址为NAi+2(或NAi-2),如果收不到应答确认,则下一跳节点出现故障。如果这时转发的是命令包,则需向控制节点报告故障,往其前驱节点i-2发送故障信息参数包,路由地址为NAi-2,故障信息参数包的源地址(即故障节点的地址)为NAi+2,状态标志为1。同时,改用单跳接力模式将信息包转发给节点i+1(或i-1),以绕开故障节点,转发的路由地址为NAi+1(或NAi-1);若能收到确认包,则本节点转发完成,否则执行③;

    ②节点i改为单跳接力模式转发命令包(或参数包),路由地址为NAi+1(或NAi-1),若能收到确认包,则本节点转发完成,否则,再改用双跳接力模式转发,将信息包转发给节点i+2(或i-2),以绕开故障节点,转发的路由地址为NAi+2(或NAi-2);若能收到确认包,则本节点转发完成,否则执行③;

    ③说明遇上了两个或两个以上连续故障节点,LED节点i需向控制节点报告故障节点信息。此时,节点i向控制节点发送故障参数包的状态标志为2,源地址为故障节点的地址,即NAi+1,发送参数包,路由地址为NAi-1。随后转发中止。

    上述变跳接力模式能解决分散的单个通信故障节点接力传送问题。但当网络中出现连续2个或2个以上通信故障节点时,则只能报告故障节点位置而不能再继续接力传送。若要解决连续多故障节点的问题,既需要改变接力算法,也需要各节点的无线信号覆盖半径范围更大。

    网络节点工作流程与协议实现

    路灯传感网络上的每一个节点,既是命令执行与状态参数采集的终端节点,也是路由协调工作节点。各节点除了接收到信息包进入处理流程外,其余时间几乎都处在监听查询状态,检查是否收到信息包。图4所示为LED路灯传感网络节点的工作流程,它是网络协议在节点上实现过程的描述。

     

     

     

     

    结束语

    通过网络体系、网络协议、网络节点工作流程与协议实现等几个部分的详细介绍,析构了LED路灯无线传感网络的组成,希望能为LED路灯无线传感网络的应用起到抛砖引玉的作用。LED路灯无线传感网络构建的基础是点到点的通信技术,命令信息要覆盖全网络需要点到点的通信技术来完成,良好的网络协议是组建传感网络的关键所在,简易可行的网络协议是实用化的前提。实际应用表明,上述方法构建的LED路灯无线传感网络具有良好的实时性,能稳定、可靠地工作,能满足对LED路灯网络的智能化管理要求。



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