CN102082654B - 一种超低功耗的被动式无线通讯方法 - Google Patents

一种超低功耗的被动式无线通讯方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超低功耗的被动式无线通讯方法，接收端步骤包括：实时时钟每隔时间T唤醒休眠的CPU一次，CPU唤醒后启动无线接收模块进行命令侦听，并在命令侦听中根据发送装置的信息进行进行休眠时间设置或等待接收正式命令，若侦听δT时间结束即CPU再次休眠；发送端步骤包括:预先设定前导命令的次数N＝1+T0/δ0，发送装置以倒计数的方式向接收装置发送N次前导命令，若N不为0，即发送装置返回继续发送前导命令，若N为0，即发送装置向接收装置发送正式命令。本发明不但能够降低电池供电设备待机时的平均功耗，而且又不会影响对外来命令的响应和数据接收。

Description

一种超低功耗的被动式无线通讯方法
技术领域
本发明涉及一种无线通讯方法，更具体地说，涉及一种超低功耗的被动式无线通讯方法。
背景技术
在无线通讯领域，接收装置多采用低功耗无线接收器件，在工作时，发送装置和接收装置根据事先约定的时间定时启动通讯。
目前，在无线通讯领域，任何带有数据通讯功能的设备，即使采用低功耗器件的设计，如果不关闭接收功能，它在待机时的工作电流也不会少于几个毫安，这对于用电池供电来说，每天要耗掉超过一百毫安时的电池电量，一副电池的使用时间很难超过一个月。由于数据发送装置和接收设备内部的时钟各自独立，因此长时间待机后很难保证同步。
发明内容
本发明在于提供一种超低功耗的被动式无线通讯方法，该方式不但能够降低电池供电设备待机时的平均功耗，而且又不会影响对外来命令的响应和数据接收。
为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种超低功耗的被动式无线通讯方法，其包括相互配合的接收端步骤和发送端步骤, 
接收端步骤包括:
a.1 关闭接收装置的电源，使接收装置的CPU进入休眠，设定接收装置的实时时钟RTC每隔时间T唤醒CPU一次；
a.2 当CPU被唤醒后，CPU启动接收装置的无线接收模块进行时间为δT的命令侦听；
a.3 若侦听到发送装置的前导命令，即根据发送装置的倒计数序号来设置休眠时间进行休眠或者等待接收正式命令，若未侦听到发送装置的前导命令，即判断是否侦听时间δT结束，若是侦听时间结束，即返回步骤a.1，CPU再次休眠，若不是侦听结束，即返回继续判断是否接收到前导命令；
发送端步骤包括: 
b.1 设定前导命令的次数N＝1+ T0/δ0,发送装置以倒计数的方式向接收装置发送N次前导命令，其中，T0为发送装置发送前导命令的总时间，δ0为发送装置发送相邻前导命令的时间间隔，前导命令是一个包含有倒计数序号的命令包，T0≥ T并且δ0 ≤δT；
b.2 发送装置判断前导命令的次数N是否为N=0，若不是，即发送装置返回继续发送前导命令，若是，即发送装置向接收装置发送正式命令。
本发明具有以下有益效果：
通过采用本发明的方法，接收装置在待机休眠时仍可接收来自发送装置发来的命令，其待机功耗是传统的接收装置数据接收模块全开时功耗的δT/T，故其可以大大延长电池供电设备的使用时间。因此，本发明的方式不但能够降低电池供电设备待机时的平均功耗，而且又不会影响对外来命令的响应和数据接收。
在结合附图阅读本发明的实施方式的详细描述后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明的接收端的流程图；
图2是本发明的发送端的流程图；
图3是本发明的命令发送时序图。
具体实施方式
    下面以一个实施例对本发明作进一步详细的说明，但应当说明，本发明的保护范围不仅仅限于此。
参阅图1和图2，一种超低功耗的被动式无线通讯方法，其包括相互配合的接收端步骤和发送端步骤。接收端步骤包括:a.1 关闭接收装置的电源，使接收装置的CPU进入休眠，设定接收装置的实时时钟RTC每隔时间T唤醒CPU一次；a.2 当CPU被唤醒后，CPU启动接收装置的无线接收模块进行时间为δT的命令侦听；a.3 若侦听到发送装置的前导命令，即根据发送装置的倒计数序号来设置休眠时间进行休眠或者等待接收正式命令，若未侦听到发送装置的前导命令，即判断是否侦听时间δT结束，若是侦听时间结束，即返回步骤a.1，CPU再次休眠，若不是侦听结束，即返回继续判断是否接收到前导命令。发送端步骤包括: b.1 设定前导命令的次数N＝1+ T0/δ0,发送装置以倒计数的方式向接收装置发送N次前导命令，其中，T0为发送装置发送前导命令的总时间，δ0为发送装置发送相邻前导命令的时间间隔，前导命令是一个包含有倒计数序号的命令包，T0≥ T并且δ0 ≤δT；b.2 发送装置判断前导命令的次数N是否为N=0，若不是，即发送装置返回继续发送前导命令，若是，即发送装置向接收装置发送正式命令。
参阅图3, 在发送端，在发送装置向接收装置发送前导命令过程中，倒计数是从N开始（N＝1+T0/δ0），一直到0结束，第0号指令就是发送装置要发送的命令；其中，倒计数序号指的是从前导命令次数N开始计算，每发一次前导命令，依次减去1，依次类推，例如，N=15,当发送第2次前导命令时，此时的倒计数序号为13，当发送第6次前导命令时，此时的倒计数序号为9。只要T0 ≥ T同时δ0 ≤ δT就可以保证所有的数据接收设备都能够收到一个前导命令，并且根据倒计数序号即可准确地知道发送装置将要发送命令的时刻；接收装置可以继续休眠，直到命令发送前启动，也可以保持开机状态直到接收完命令为止。其中，接收装置的平均功耗是数据接收模块工作功耗的δT/T。
在本发明中，可根据实际需要设定时间T和δT，例如设定T为5秒、10秒、15秒等以及δT为0.12秒、0.2秒、0.4秒等。例如，设定T为10秒，δT为0.2秒，假如接收装置的无线接收模块的侦听电流为12.5mA，即关闭后电流为2.5μA，则其平均待机电流只有0.25mA，如果使用4500mAH的电池供电，连续待机时间可达到2年。
虽然结合附图描述了本发明的实施方法，但是本领域的技术人员可以在所附权利要求的范围之内作出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种超低功耗的被动式无线通讯方法，其包括相互配合的接收端步骤和发送端步骤，其特征在于，
接收端步骤包括:
a.1关闭接收装置的电源，使接收装置的CPU进入休眠，设定接收装置的实时时钟RTC每隔时间T唤醒CPU一次；
a.2当CPU被唤醒后，CPU启动接收装置的无线接收模块进行时间为δT的命令侦听；
a.3若侦听到发送装置的前导命令，即根据发送装置的倒计数序号来设置休眠时间进行休眠或者等待接收正式命令，若未侦听到发送装置的前导命令，即判断是否侦听时间δT结束，若是侦听时间结束，即返回步骤a.1，CPU再次休眠，若不是侦听结束，即返回继续判断是否接收到前导命令；其中，根据发送装置的倒计数序号来设置休眠时间进行休眠的具体方式为：根据发送装置的倒计数序号即可准确地知道发送装置将要发送命令的时刻，接收装置可以继续休眠，直到命令发送前启动；
发送端步骤包括:
b.1设定前导命令的次数N＝1+T0/δ0，发送装置以倒计数的方式向接收装置发送N次前导命令，其中，T0为发送装置发送前导命令的总时间，δ0为发送装置发送相邻前导命令的时间间隔，前导命令是一个包含有倒计数序号的命令包，T0≥T并且δ0≤δT；
b.2发送装置判断前导命令的次数N是否为N=0，若不是，即发送装置返回继续发送前导命令，若是，即发送装置向接收装置发送正式命令。
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