一种水下传感器无线组网方法

技术领域

本发明属于水下传感器无线通信技术领域，具体涉及一种水下传感器无线组网方法。

背景技术

随着国内海洋资源开发的兴起，潜水运动及水下越来越受欢迎，和陆地相比，水下水文环境更为复杂多变，进行水下潜水运动以及水下作业更具危险性和不确定性，所以规避风险保障人员安全问题尤为重要。

水下通信是一项在水下收发信息的技术，但由于信道的多径效应、时变效应、可用带宽窄、信号衰减严重等问题，导致水下通信非常困难，特别是在长距离数据传输中，相比于有线通信来说，速率非常低。

目前水下通信主要基于水声通信（水声换能器）的方式，这类设备通常价格昂贵，体积笨重，对于水下作业人员来说，不便于使用。现阶段已有嵌入式设备及相关传感器可完成对水下压力、环境温度、人体生理参数等信息进行采集，但是目前还没有较为完善的通信方法将水下传感器采集到的参数信息实时发送至岸端，尤其是在多种传感器同时进行数据传输时。

发明内容

本发明的目的是提供一种水下传感器无线组网方法，能够有效解决水下多传感器数据及时、完整、高效传输的问题。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种水下传感器无线组网方法，包括水上信息终端、传感器信息终端、Lora模块和信息索；

所述水上信息终端与信息索相连接，用于传输信息索上Lora模块接收到的数据，并与岸端建立联系；

所述信息索上每间隔五米布设一个Lora模块，用于接收传感器信息终端数据。

所述传感器信息终端由传感器和若干个Lora模块组成，采用I

所述传感器信息终端采集水下参数信息包括水下深度、压力、环境温度、人体生理参数，并将参数同步至水上信息终端。

所述信息索和若干个Lora模块组成水下传感器无线组网，所述Lora模块采用CAN总线与水上信息终端建立通信。

所述水下传感器无线组网采用170MHz-433MHz的电磁。

所述水下传感器无线组网采用轮询应答机制。

所述轮询应答机制的运作步骤如下：

S1：水上信息终端发出命令，Lora模块接收到指令后开始工作，依次接收频段范围内的传感器信息终端信号；

S2：将接收到的信号通过CAN总线依次传输至水上信息终端，显示传感器信息终端传输的数据信息；

S3：当信息索上首个Lora模块响应完毕后，依次问询信息索上剩余Lora模块，直至全部传输完毕，再进行轮询。

本发明取得的技术效果为：

本发明的一种水下传感器无线组网方法基于Lora无线通信模块设计水下传感器无线组网，布置信息索，采用轮询应答机制，避免信号之间的冲突干扰，实现水下多传感器数据的及时、完整、高效传输。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、水上信息终端；2、传感器信息终端；3、Lora模块；4、信息索。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1所示，一种水下传感器无线组网方法，包括水上信息终端1、传感器信息终端2、Lora模块3和信息索4；

具体的，信息索4采用水下信号采集电缆，水下信号采集电缆是一种用于在水下进行信号采集和传输的器材。这种电缆通常需要具备防水、耐压和耐腐蚀的特性，以确保在潜水等深水环境下可靠地传输信号。

水上信息终端1与信息索4相连接，用于传输信息索4上Lora模块3接收到的数据，并与岸端建立联系；

信息索4上每间隔五米布设一个Lora模块3，用于接收传感器信息终端2数据。

基于Lora无线通信模块设计水下传感器无线组网，布置信息索，采用轮询应答机制，避免信号之间的冲突干扰，实现水下多传感器数据的及时、完整、高效传输。

传感器信息终端2由传感器和若干个Lora模块3组成，采用I

其中，I

传感器信息终端2采集水下参数信息包括水下深度、压力、环境温度、人体生理参数，并将参数同步至水上信息终端1。

信息索4和若干个Lora模块3组成水下传感器无线组网，Lora模块3采用CAN总线与水上信息终端1建立通信。水下传感器无线组网采用170MHz-433MHz的电磁，可分别完成水下2.5m和5m距离的水下通信。

具体的，CAN总线通信是一种常用于现代车辆、工业控制系统等领域的控制器局域网络通信协议。CAN总线通信具有高效、可靠、实时性强等特点，适用于需要在控制器之间进行实时通信和数据传输的场景；在CAN总线通信中，各个节点通过一个共享的总线进行数据传输和通信。CAN总线采用差分信号传输方式，能够有效抵御干扰和噪音，提供可靠的数据传输环境。此外，CAN总线还具有节点间通信简单、灵活性高、可靠性强等优点。

水下传感器无线组网采用轮询应答机制。

其中，轮询应答机制是一种常见的通信方式，用于在多个设备之间进行数据交换和通信。在轮询应答机制中，通常有一个主设备（如主机或控制器）负责向多个从设备（如传感器、执行器等）发送查询指令，并等待从设备的应答；

举例来说，轮询应答机制的工作方式如下：

1.主设备发送查询指令给第一个从设备；

2.第一个从设备接收并处理指令，并发送应答给主设备；

3.主设备接收从设备的应答后，发送查询指令给下一个从设备，以此类推，直至轮询完所有从设备；

4.当所有从设备都轮询完毕后，整个通信过程结束，主设备可以开始下一轮的轮询。

轮询应答机制在本方案中的运作步骤如下：

S1：水上信息终端1发出命令，Lora模块3接收到指令后开始工作，依次接收频段范围内的传感器信息终端信号；

S2：将接收到的信号通过CAN总线依次传输至水上信息终端1，显示传感器信息终端2传输的数据信息；

S3：当信息索4上首个Lora模块3响应完毕后，依次问询信息索4上剩余Lora模块3，直至全部传输完毕，再进行轮询。确保水下传感器信息终端数据传输的及时性和完整性，达到高效传输的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。