实现LED路灯网络的智能监控

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。