CN105813179B - 批量唤醒设备的方法，装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种批量唤醒设备的方法，协调器生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，用于指示所述LR‑WPAN中的多个设备保持运行状态；所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧。采用本发明技术方案，协调器通过唤醒广播帧中的唤醒指示字段，可以定向唤醒部分设备，提高协调器的资源利用率和唤醒效率，从而提高LR‑WPAN的信道利用率和性能。

Description

批量唤醒设备的方法，装置和设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种批量唤醒设备的方法、装置和设备。
背景技术
低速率无线个人区域网(low-rate wireless personal area network，简称LR-WPAN)，是指在一个区域内使用相同无线信道并遵循电气和电子工程师协会(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，简称IEEE)802.15.4标准相互通信的一组设备的集合，又称为IEEE802.15.4网络。IEEE 802.15.4标准规定了LR-WPAN的物理层和媒体访问控制。
LR-WPAN中的设备，基于通信能力，分为全功能设备(full-function device，简称FFD)和精简功能设备(reduced-function device，简称RFD)。FFD之间，FFD与RFD之间可以直接通信；RFD之间不能直接通信，RFD只能与FFD通信，通过FFD转发数据。每个LR-WPAN中都需要至少一个FFD设备充当网络的协调器(coordinator)。协调器除了直接参与应用以外，还负责LR-WPAN中成员身份管理、链路状态信息管理以及分组转发等任务。RFD主要用于较简单的应用，例如，灯的开关，被动式红外线传感器等，需要传输的数据量较少，对传输资源和通信资源占用不多，因此RFD可以采用低成本的实现方案。
为了满足节能的需求，低功耗RFD通常是每休眠一段时间后，打开一个很短暂的运行时间窗运行，如果在运行时间窗内没有接收到唤醒报文，会重新进入休眠状态；例如，RFD每休眠5分钟、运行100毫秒，即，休眠时长为5分钟，运行时间窗为100毫秒，RFD按照休眠5分钟，运行100毫秒，再休眠5分钟，运行100毫秒的规律，循环反复。如果要对RFD进行控制，例如升级、查询数据等，必须在RFD运行时先将RFD唤醒。传统的唤醒机制包括如下两种：
单播方式唤醒：协调器发送单播帧，唤醒需要控制的RFD。由于RFD运行时间窗很短暂，因此不能保证发送一次单播帧就能唤醒一个RFD；协调器可能要多次发送单播帧，才能唤醒一个RFD。如果需要控制的RFD数量较多时，耗时可能很长，唤醒效率很低。
广播方式唤醒：协调器发送广播帧唤醒设备。由于所有设备共享同一个信道，LR-WPAN中设备都能收到协调器发送的该广播帧，并要对该广播帧作出应答。在采用星型组网方式的LR-WPAN中，容易造成广播帧应答冲突，导致协调器无法收到需要控制的RFD的响应，并且还会造成唤醒不需要控制的RFD，增加耗电量，无法做到节能。
发明内容
本发明实施例提供了一种批量唤醒设备的方法、装置和设备，LR-WPAN中的协调器周期性发送包含唤醒指示字段的唤醒广播帧，可以唤醒所述LR-WPAN中一批需要控制的精简功能设备，从而可以避免不需要控制的设备也被唤醒，既保证了设备节能，也可以提高唤醒效率和网络通信性能。
第一方面，提供了一种批量唤醒设备的方法，用于LR-WPAN中，包括：
协调器生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；或者，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述协调器生成所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：
当所述多个设备的数量大于预设阈值时，确定所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；否则，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。
根据第一方面和第一方面的第一种和第二种可能的实现方式中的任意一种，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t不小于T4；
在生成所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：获取所述受控时长t；所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t。
根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述获取所述受控时长t包括：
根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
根据第一方面和第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述方法还包括：在到达时长T1后，所述协调器对所述多个设备进行控制。
第二方面，提供了一种批量唤醒设备的方法，用于LR-WPAN中，包括：
第一设备接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，所述第一设备从最后一次收到所述唤醒广播帧开始，保持运行状态。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还可以包括：
若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，所述第一设备丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
根据第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；或者，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
根据第二方面和第二方面的第一种和第二种可能的实现方式中的任意一种，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t，所述受控时长t不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值；所述方法还包括：从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
根据第二方面和第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：在到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，则所述第一设备重新进入休眠状态。
第三方面，提供了一种FFD，用于LR-WPAN中，包括：
生成模块，用于生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
发送模块，用于在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。
在第三方面的第一种可能的实现方式中，
所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；或者，
所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
根据第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述生成模块，还用于当所述多个设备的数量大于预设阈值时，确定所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；否则，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。
根据第三方面和第三方面的第一种和第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t不小于T4；
所述生成模块，还用于获取所述受控时长t，所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t。
根据第三方面的第三种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述生成模块，具体用于根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
根据第三方面和第三方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述FFD还包括：控制处理模块，用于在到达时长T1后，对所述多个设备进行控制。
第四方面，提供了一种批量唤醒设备的装置，用于LR-WPAN中，包括：
接收模块，用于接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；所述批量唤醒设备的装置部署在所述多个设备中的第一设备上；
处理模块，用于若根据所述唤醒指示字段确定需要保持运行状态，从最后一次收到所述唤醒广播帧开始，使所述第一设备保持运行状态。
在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述处理模块，还用于若根据所述唤醒指示字段确定不需要保持运行状态，丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
根据第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；或者，
所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
根据第四方面和第四方面的第一种和第二种可能的实现方式中的任意一种，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t，所述受控时长t不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值；
所述处理模块，还用于从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
根据第四方面和第四方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述处理模块，还用于在到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，使所述第一设备重新进入休眠状态。
第五方面，提供了一种LR-WPAN，包括：协调器和多个设备；其中，所述协调器为如上述第三方面或第三方面的任意一种可能的实现方式中所述的FFD；所述多个设备中每个设备包括如第四方面或第四方面的任意一种可能的实现方式中所述的批量唤醒设备的装置。
采用本发明实施例提供的技术方案，协调器生成包括唤醒指示字段的唤醒广播帧，通过该唤醒指示字段指示LR-WPAN中多个设备保持运行状态，以广播实现类似组播的唤醒机制，唤醒所述LR-WPAN中部分设备，相比于传统的单播或广播方式，可以提高协调器的资源利用率和唤醒效率。同时，所述多个设备中的各个设备根据所述应答指示字段保持运行受控时长t，且无需作出应答，这样可以避免多个设备间的广播应答冲突，提高各个设备的资源利用率，从而提高所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种批量唤醒设备的方法流程图；
图2A是本发明实施例提供的一种唤醒指示字段的结构示意图；
图2B是本发明实施例提供的另一种唤醒指示字段的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种批量唤醒设备的方法流程图；
图4是本发明实施例提供的FFD的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的FFD的另一结构示意图；
图6是本发明实施例提供的批量唤醒设备的装置框图；
图7是本发明实施例提供的第一设备的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的LR-WPAN示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。
参见图1，为本发明实施例提供的一种批量唤醒设备的方法流程图，用于星型组网方式的LR-WPAN中，该方法包括：
101、协调器生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
协调器发送唤醒广播帧时，LR-WPAN中除所述协调器之外的其他设备均会收到该唤醒广播帧，本发明实施例中，协调器生成的所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，用于定向唤醒所述LR-WPAN中的多个设备，指示所述多个设备保持运行状态，具体地所述多个设备可以分别在各自的运行时间窗内保持运行，也可以根据预设的唤醒保持时间保持运行，所述预设的唤醒保持时间可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上，可能与所述LR-WPAN网络部署的业务相关。然后协调器可以控制所述多个设备，可以解决现有广播方式唤醒不需要控制的设备，无法做到节能的问题。
所述多个设备通常为精简功能设备，当然也可以是全功能设备，例如对节能要求较高的FFD。
通常，LR-WPAN中的每个设备会被分配一个标识符(identifier，简称ID)，用于在该LR-WPAN中通信，并唯一标识该LR-WPAN中的设备。根据LR-WPAN的规模和部署，ID的位数可以为16位(bit)，8位等。以LR-WPAN中设备的ID位数为16bit为例，其中0x0000为无效ID，0xFFFF为广播ID，该LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围为0x0001～0xFFFE，即，该取值范围内的每个标识可分配给该LR-WPAN中的一个设备。协调器的ID可以固定，例如为0x0001；除协调器之外的其他设备的ID可以由协调器自动分配，也可以手动配置。假设协调器的ID为0x0001，则LR-WPAN中除协调器之外的其他设备的ID的取值在0x0002～0xFFFE范围内。
第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位。唤醒指示位的数量与所述LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围内的ID数量一致。具体来说，如果LR-WPAN中设备的ID位数是8位，则除去无效ID：0x00和广播ID：0xFF，该LR-WPAN可分配给设备的的ID有254个，即0x01～0xFE，则该唤醒指示字段包括254个唤醒指示位；其中，第1～254bit分别对应ID：0x01～0xFE，即，第1bit对应ID：0x01，第2bit对应ID：0x02，……，第254bit对应ID：0x FE。进一步地，可以用唤醒指示位的值为1表示需要唤醒该唤醒指示位对应的设备，值为0表示不需要唤醒该唤醒指示位对应的设备；可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为0。例如，协调器需要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备要，则参见图2A所示，与该四个设备的ID对应的唤醒指示位的值为1，其他不需要唤醒的设备的ID对应的唤醒指示位的值为0。当然也可以用唤醒指示位的值为0表示需要唤醒设备，值为1表示不需要唤醒设备；并且可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为1。可选地，如果协调器的ID固定为0x01，该唤醒指示字段也可以仅包括253个唤醒指示位；其中，第1～253bit分别对应ID：0x02～0xFE。
第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，其中包括需要唤醒的所述多个设备的IDs。具体来说，如果协调器要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备，则在所述唤醒指示字段的value中包括上述四个IDs(0x11，0x15，0x43和0x78)，参见图2B所示，Type字段占4位，Length字段占4位，value字段包括上述4个8位的IDs。
在101之前，所述方法还可以包括：所述协调器确定所述多个设备的IDs。
所述协调器根据所述多个设备的IDs，生成所述唤醒广播帧；所述唤醒广播帧中所述唤醒指示字段采用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。
进一步地，所述协调器可以同时支持上述第一种可能的实现方式和第二种可能的实现方式；则在协调器生成并发送唤醒广播帧之前，所述方法还包括：所述协调器按照预设条件，确定所述唤醒指示字段，即，选择使用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。所述预设条件包括：当需要唤醒的所述多个设备的数量大于预设阈值时，采用第一种可能的实现方式，即，确定所述唤醒指示字段包括与LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；否则采用第二种可能的实现方式，即，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。所述预设阈值可以为
Figure BDA0000650456980000101
其中n为LR-WPAN的ID的位数。例如，当LR-WPAN的ID位数为8时，所述预设阈值设为32；则当需唤醒的设备数量大于32时，采用第一种可能的实现方式；当预设阈值设小于等于32时，采用第二种可能的实现方式。这样，当需唤醒的设备数量较少时，采用TLV直接携带需要唤醒的设备的IDs，可以减小广播帧的长度，降低对信道资源的占用，还可以提高设备的处理效率。当然，除了将预设阈值设置为
Figure BDA0000650456980000111
也可以设置为更大或更小的数值。
进一步可选地，所述协调器根据所述多个设备的IDs，生成所述唤醒广播帧，具体包括：所述协调器根据所述多个设备的IDs和所述预设条件，生成所述唤醒广播帧；所述唤醒指示字段根据所述预设条件采用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。
102、所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值；
由于低功耗RFD休眠时间长，运行时间短暂，且所述协调器不确定所述多个设备中各个设备何时休眠，何时运行。为了保证所述多个设备均能收到该唤醒广播帧、被唤醒，所述协调器首先根据所述多个设备，确定时长T1和时间间隔T2；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。然后所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；这样，无论所述多个设备中各个设备的何时运行，都可以保证所述多个设备在运行时间窗内收到所述唤醒广播帧、被唤醒。
例如，协调器需要控制200个设备，该200个设备中休眠时长的最大值为5分钟，即T3为5分钟；该200个设备中运行时间窗的最小值为50毫秒，即T4为50毫秒。那么，协调器发送所述唤醒广播帧的时长T1不小于T3与T4之和，可以为6分钟。协调器发送所述唤醒广播帧的时间间隔T2不大于T4，可以为40毫秒。协调器在时长T1(6分钟)内，以时间间隔T2(40毫秒)不断发送所述唤醒广播帧，就能保证所述多个设备在运行时间窗内收到收到所述唤醒广播帧、被唤醒。
进一步地，所述方法还可以包括：
在到达时长T1时，所述协调器对所述多个设备进行控制，所述协调器可以通过广播方式对所述多个设备进行批量控制，例如进行批量升级、批量查询数据等；所述协调器也可以通过单播方式对所述多个设备分别进行控制，例如更新数据。
可选地，当协调器要通过单播方式对所述多个设备分别进行控制时，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行受控时长t，所述受控时长t不小于T4。在生成所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：所述协调器获取所述受控时长t。
所述受控时长t与所述协调器要对所述多个设备进行控制的业务的业务控制时长相关，还与所述多个设备的数量相关，所述受控时长t可以为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。举例来说，如果预设的业务控制时长为30毫秒，所述第一设备的数量为100，则所述受控时长t为3秒(100*30毫秒)。所述预设的业务控制时长可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上。
进一步地，所述获取所述受控时长t包括：根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
协调器唤醒所述多个设备之后可能还要进行后续的控制，为了保证协调器在时长T1后，对所述多个设备进行控制时，所述多个设备都保持运行状态。协调器通过所述唤醒广播帧唤醒所述多个设备的同时，还需要指示所述多个设备保持运行受控时长t，以免设备重新休眠，从而可以避免多次唤醒，浪费资源，提高了协调器的唤醒效率。
可选地，如果所述多个设备中仍有未被唤醒的设备，所述协调器将所述多个设备中未被唤醒的设备作为新的待控制设备，执行上述步骤101～102。
本发明实施例提供的批量唤醒设备的方法，LR-WPAN中的协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送包括唤醒指示字段的唤醒广播帧，以广播实现类似组播的唤醒机制，可以定向唤醒多个设备，并指示该多个设备保持运行状态，以便所述协调器对该多个设备进行控制；相比于现有技术的单播或广播方式，可以缩短唤醒用时，提高了唤醒效率，同时可以避免不需要控制的设备被广播唤醒，保证设备节能，从而提高所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
基于同一发明构思，在图1所示的协调器实施的批量换新设备的方法基础上，参见图3，为本发明实施例提供的另一种批量唤醒设备的方法流程图，用于星型组网方式的LR-WPAN中，该方法包括：
301、第一设备接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
通常，LR-WPAN中的每个设备会被分配一个标识符(identifier，简称ID)，用于在该LR-WPAN中通信，并唯一标识该LR-WPAN中的设备。根据LR-WPAN的规模和部署，ID的位数可以为16位(bit)，8位等。以LR-WPAN中设备的ID位数为16bit为例，其中0x0000为无效ID，0xFFFF为广播ID，该LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围为0x0001～0xFFFE，即，该取值范围内的每个标识可分配给该LR-WPAN中的一个设备。协调器的ID可以固定，例如为0x0001；除协调器之外的其他设备的ID可以由协调器自动分配，也可以手动配置。假设协调器的ID为0x0001，则LR-WPAN中除协调器之外的其他设备的ID的取值在0x0002～0xFFFE范围内。
第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位。唤醒指示位的数量与所述LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围内的ID数量一致。具体来说，如果LR-WPAN中设备的ID位数是8位，则除去无效ID：0x00和广播ID：0xFF，该LR-WPAN可分配给设备的的ID有254个，即0x01～0xFE，则该唤醒指示字段包括254个唤醒指示位；其中，第1～254bit分别对应ID：0x01～0xFE，即，第1bit对应ID：0x01，第2bit对应ID：0x02，……，第254bit对应ID：0x FE。进一步地，可以用唤醒指示位的值为1表示需要唤醒该唤醒指示位对应的设备，值为0表示不需要唤醒该唤醒指示位对应的设备；可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为0。例如，协调器需要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备要，则参见图2A所示，与该四个设备的ID对应的唤醒指示位的值为1，其他不需要唤醒的设备的ID对应的唤醒指示位的值为0。当然也可以用唤醒指示位的值为0表示需要唤醒设备，值为1表示不需要唤醒设备；并且可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为1。可选地，如果协调器的ID固定为0x01，该唤醒指示字段也可以仅包括253个唤醒指示位；其中，第1～253bit分别对应ID：0x02～0xFE。
第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，其中包括需要唤醒的所述多个设备的IDs。具体来说，如果协调器要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备，则在所述唤醒指示字段的value中包括上述四个IDs(0x11，0x15，0x43和0x78)，参见图2B所示，Type字段占4位，Length字段占4位，value字段包括上述4个8位的IDs。
可选地，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t。所述受控时长t一般不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值。本发明实施例中，当协调器要通过单播方式对所述多个设备分别进行控制时，所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t。所述受控时长t与所述协调器要对所述多个设备进行控制的业务的业务控制时长相关，还与所述多个设备的数量相关，所述受控时长t可以为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。举例来说，如果预设的业务控制时长为30毫秒，所述第一设备的数量为100，则所述受控时长t为3秒(100*30毫秒)。所述预设的业务控制时长可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上。当然，其他情况下所述协调器也可以在所述唤醒广播帧中携带所述受控时长t。
302、若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，所述第一设备保持运行状态。
具体地，所述第一设备可以在所述第一设备的运行时间窗内保持运行，也可以根据预设的唤醒保持时间保持运行，所述预设的唤醒保持时间可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上，可能与所述LR-WPAN网络部署的业务相关。
可选地，当所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t时，所述第一设备保持运行所述受控时长t。所述方法还包括：所述第一设备从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
如图1中所示，所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2不断发送所述唤醒广播帧，因此所述第一设备在第一次收到所述唤醒广播帧、被唤醒后，可能每隔时间间隔T2会再次收到所述唤醒广播帧，则所述第一设备每次收到所述唤醒广播帧时，刷新计时器，重新对所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t进行计时。这样，能够保证所述第一设备保持运行所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t，以便所述协调器在时长T1后对所述第一设备进行控制。
所述方法还包括：若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，则丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
具体地，所述第一设备根据所述唤醒广播帧中的所述唤醒指示字段判断是否需要被唤醒。若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，可以丢弃所述唤醒广播帧，并在运行时间窗过后重新进入休眠状态。若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，则保持运行状态，所述第一设备无需作出应答，这样可以避免多个设备间的广播应答冲突，提高设备的资源利用率。
进一步地，所述方法还包括：
所述第一设备在所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t内，等待所述协调器的控制，例如升级、时间同步，查询数据，更新数据等。
进一步地，所述方法还包括：在到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，重新进入休眠状态。所述第一设备最后一次收到所述唤醒广播帧后，到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，一直未发生通信，所述第一设备重新进入休眠状态。
本发明实施例中，所述第一设备收到LR-WPAN的协调器发送的唤醒广播帧后，根据该唤醒广播帧中的唤醒指示字段确定是否需要保持运行状态，如果需要，则保持运行受控时长t，以便所述协调器进行控制；如果不需要，可以丢弃该唤醒广播帧，既保证了设备节能，又提高唤醒效率，从而提高了所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
参见图4，为本发明实施例提供的FFD的结构示意图，应用于星型组网方式的LR-WPAN中，所述FFD 40包括：生成模块401和发送模块402。
所述FFD 40作为LR-WPAN中的协调器，实现本发明图1所示的批量唤醒设备的方法。
所述生成模块401，用于生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
所述发送模块402，用于在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。
所述多个设备是LR-WPAN中除所述FFD 40之外的设备，通常为精简功能设备，当然也可以是全功能设备，例如对节能要求较高的FFD。
协调器发送唤醒广播帧时，LR-WPAN中除所述协调器之外的其他设备均会收到该唤醒广播帧，本发明实施例中，协调器生成的所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，用于定向唤醒所述LR-WPAN中的多个设备，指示所述多个设备保持运行状态，具体地所述多个设备可以分别在各自的运行时间窗内保持运行，也可以根据预设的唤醒保持时间保持运行，所述预设的唤醒保持时间可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上，可能与所述LR-WPAN网络部署的业务相关。然后协调器可以控制所述多个设备，可以解决现有广播方式唤醒不需要控制的设备，无法做到节能的问题。
通常，LR-WPAN中的每个设备会被分配一个标识符(identifier，简称ID)，用于在该LR-WPAN中通信。根据LR-WPAN的规模和部署，ID的位数可以为4位(bit)，8位，16位等。以ID位数为16bit为例，其中0x0000为无效ID，0xFFFF为广播ID，LR-WPAN中设备的ID取值范围在0x0001～0xFFFE。协调器的ID可以固定，例如为0x0001；除协调器之外的其他设备的ID可以由协调器自动分配，也可以手动配置。假设协调器的ID为0x0001，则LR-WPAN中除协调器之外的其他设备的ID取值在0x0002～0xFFFE范围内。
第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位。唤醒指示位的数量与所述LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围内的ID数量一致。具体来说，如果LR-WPAN中设备的ID位数是8位，则除去无效ID：0x00和广播ID：0xFF，该LR-WPAN可分配给设备的的ID有254个，即0x01～0xFE，则该唤醒指示字段包括254个唤醒指示位；其中，第1～254bit分别对应ID：0x01～0xFE，即，第1bit对应ID：0x01，第2bit对应ID：0x02，……，第254bit对应ID：0x FE。进一步地，可以用唤醒指示位的值为1表示需要唤醒该唤醒指示位对应的设备，值为0表示不需要唤醒该唤醒指示位对应的设备；可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为0。例如，协调器需要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备要，则参见图2A所示，与该四个设备的ID对应的唤醒指示位的值为1，其他不需要唤醒的设备的ID对应的唤醒指示位的值为0。当然也可以用唤醒指示位的值为0表示需要唤醒设备，值为1表示不需要唤醒设备；并且可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为1。可选地，如果协调器的ID固定为0x01，该唤醒指示字段也可以仅包括253个唤醒指示位；其中，第1～253bit分别对应ID：0x02～0xFE。
第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，其中包括需要唤醒的所述多个设备的IDs。具体来说，如果协调器要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备，则在所述唤醒指示字段的value中包括上述四个IDs(0x11，0x15，0x43和0x78)，参见图2B所示，Type字段占4位，Length字段占4位，value字段包括上述4个8位的IDs。
所述FFD 40还可以包括：确定模块，用于确定所述多个设备的IDs。
所述生成模块401，具体用于根据所述多个设备的IDs，生成所述唤醒广播帧；所述唤醒广播帧中所述唤醒指示字段采用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。
进一步地，所述FFD 40可以同时支持上述第一种可能的实现方式和第二种可能的实现方式；则在所述生成模块401还用于按照预设条件，确定所述唤醒指示字段，即，选择使用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。所述预设条件包括：当需要唤醒的所述多个设备的数量大于预设阈值时，采用第一种可能的实现方式，即，确定所述唤醒指示字段包括与LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；否则采用第二种可能的实现方式，即，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。所述预设阈值可以为
Figure BDA0000650456980000201
其中n为LR-WPAN的ID的位数。例如，当LR-WPAN的ID位数为8时，所述预设阈值设为32；则当需唤醒的设备数量大于32时，采用第一种可能的实现方式；当预设阈值设小于等于32时，采用第二种可能的实现方式。这样，当需唤醒的设备数量较少时，采用TLV直接携带需要唤醒的设备的IDs，可以减小广播帧的长度，降低对信道资源的占用，还可以提高设备的处理效率。当然，除了将预设阈值设置为
Figure BDA0000650456980000202
也可以设置为更大或更小的数值。
可选地，所述生成模块401，具体用于根据所述多个设备的IDs和所述预设条件，生成所述唤醒广播帧；所述唤醒指示字段根据所述预设条件采用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。
所述发送模块402，用于在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。
由于低功耗RFD休眠时间长，运行时间短暂，且所述协调器不确定所述多个设备中各个设备何时休眠，何时运行。为了保证所述多个设备均能收到该唤醒广播帧、被唤醒，所述协调器首先根据所述多个设备，确定时长T1和时间间隔T2；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。然后所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；这样，无论所述多个设备中各个设备的何时运行，都可以保证所述多个设备在运行时间窗内收到所述唤醒广播帧、被唤醒。
可选地，所述确定模块，还用于根据所述多个设备，确定时长T1和时间间隔T2。
例如，所述FFD 40需要控制200个设备，该200个设备中休眠时长的最大值为5分钟，即T3为5分钟；该200个设备中运行时间窗的最小值为50毫秒，即T4为50毫秒。那么，所述FFD 40发送所述唤醒广播帧的时长T1可以为6分钟，不小于T3与T4之和。所述FFD 40发送所述唤醒广播帧的时间间隔T2可以为40毫秒，不大于T4。这样，FFD 40在时长T1(6分钟)内，以时间间隔T2(40毫秒)不断发送所述唤醒广播帧，就能保证所述多个设备在运行时间窗内收到收到所述唤醒广播帧、被唤醒。
进一步地，所述FFD 40还可以包括：控制处理模块，用于在到达时长T1时，对所述多个设备进行控制；具体地，可以通过广播方式对所述多个设备进行批量控制，例如进行批量升级、批量查询数据等；也可以通过单播方式对所述多个设备分别进行控制，例如更新数据。
可选地，当协调器要通过单播方式对所述多个设备分别进行控制时，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行受控时长t。所述生成模块401，还用于获取所述受控时长t，所述受控时长t不小于T4。
所述受控时长t与所述协调器要对所述多个设备进行控制的业务的业务控制时长相关，还与所述多个设备的数量相关，所述受控时长t可以为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。举例来说，如果预设的业务控制时长为30毫秒，所述第一设备的数量为100，则所述受控时长t为3秒(100*30毫秒)。所述预设的业务控制时长可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上。
进一步地，所述生成模块401，具体用于根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
本发明实施例提供的FFD 40，在时长T1内，以时间间隔T2发送包括唤醒指示字段的唤醒广播帧，以广播实现类似组播的唤醒机制，可以定向唤醒多个设备，并指示该多个设备保持运行状态，以便对该多个设备进行控制；相比于现有技术的单播或广播方式，可以缩短唤醒用时，提高了唤醒效率，同时可以避免不需要控制的设备被广播唤醒，保证设备节能，从而提高所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
参见图5，为本发明实施例提供的FFD的另一结构示意图，应用于星型组网方式的LR-WPAN中。所述FFD 50包括：处理器501，存储器502，无线通信接口503和总线504。
所述FFD 50作为LR-WPAN中的协调器，实现本发明图1所示的批量唤醒设备的方法。
所述处理器501，所述存储器502和所述无线通信接口503通过所述总线504相互连接。总线504可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线，或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线，或串行外围接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
所述无线通信接口503用于收发无线射频信号；
存储器502，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器502可能包含随机存取存储器(random access memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性(non-volatile)存储器，例如至少一个磁盘存储器。
处理器501执行所述存储器502中存放的程序，用于实现本发明实施例提供的批量唤醒设备的方法，包括：
生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值。
通常，LR-WPAN中的每个设备会被分配一个ID，用于在该LR-WPAN中通信。根据LR-WPAN的规模和部署，ID的位数可以为4位(bit)，8位，16位等。以ID位数为16bit为例，其中0x0000为无效ID，0xFFFF为广播ID，LR-WPAN中设备的ID取值范围在0x0001～0xFFFE。协调器的ID可以固定，例如为0x0001；除协调器之外的其他设备的ID可以由协调器自动分配，也可以手动配置。假设协调器的ID为0x0001，则LR-WPAN中除协调器之外的其他设备的ID取值在0x0002～0xFFFE范围内。
协调器发送唤醒广播帧时，LR-WPAN中除所述协调器之外的其他设备均会收到该唤醒广播帧，本发明实施例中，协调器生成的所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，用于定向唤醒所述LR-WPAN中的多个设备，指示所述多个设备保持运行状态，具体地所述多个设备可以分别在各自的运行时间窗内保持运行，也可以根据预设的唤醒保持时间保持运行，所述预设的唤醒保持时间可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上，可能与所述LR-WPAN网络部署的业务相关。然后协调器可以控制所述多个设备，可以解决现有广播方式唤醒不需要控制的设备，无法做到节能的问题。
可选地，在生成唤醒广播帧之前，所述方法还包括：确定所述多个设备的IDs。相应地，所述生成唤醒广播帧包括：根据所述多个设备的IDs，生成所述唤醒广播帧；所述唤醒广播帧中所述唤醒指示字段采用如下第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。
在发送所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：根据所述多个设备，确定时长T1和时间间隔T2。由于低功耗RFD休眠时间长，运行时间短暂，且所述协调器不确定所述多个设备中各个设备何时休眠，何时运行。为了保证所述多个设备均能收到该唤醒广播帧、被唤醒，所述FFD 50首先根据所述多个设备，确定时长T1和时间间隔T2。然后所述FFD 50在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；这样，无论所述多个设备中各个设备的何时运行，都可以保证所述多个设备在运行时间窗内收到所述唤醒广播帧、被唤醒。
第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位。唤醒指示位的数量与所述LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围内的ID数量一致。具体来说，如果LR-WPAN中设备的ID位数是8位，则除去无效ID：0x00和广播ID：0xFF，该LR-WPAN可分配给设备的的ID有254个，即0x01～0xFE，则该唤醒指示字段包括254个唤醒指示位；其中，第1～254bit分别对应ID：0x01～0xFE，即，第1bit对应ID：0x01，第2bit对应ID：0x02，……，第254bit对应ID：0x FE。进一步地，可以用唤醒指示位的值为1表示需要唤醒该唤醒指示位对应的设备，值为0表示不需要唤醒该唤醒指示位对应的设备；可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为0。例如，协调器需要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备要，则参见图2A所示，与该四个设备的ID对应的唤醒指示位的值为1，其他不需要唤醒的设备的ID对应的唤醒指示位的值为0。当然也可以用唤醒指示位的值为0表示需要唤醒设备，值为1表示不需要唤醒设备；并且可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为1。可选地，如果协调器的ID固定为0x01，该唤醒指示字段也可以仅包括253个唤醒指示位；其中，第1～253bit分别对应ID：0x02～0xFE。
第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，其中包括需要唤醒的所述多个设备的IDs。具体来说，如果协调器要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备，则在所述唤醒指示字段的value中包括上述四个IDs(0x11，0x15，0x43和0x78)，参见图2B所示，Type字段占4位，Length字段占4位，value字段包括上述4个8位的IDs。
进一步地，所述FFD 50可以同时支持上述第一种可能的实现方式和第二种可能的实现方式；则在所述FFD 50生成并发送唤醒广播帧之前，所述方法还包括：所述协调器按照预设条件，确定所述唤醒指示字段，即，选择使用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。所述预设条件包括：当需要唤醒的所述多个设备的数量大于预设阈值时，采用第一种可能的实现方式，即，确定所述唤醒指示字段包括与LR-WPAN中设备的ID取值范围内每个ID对应的唤醒指示位；否则采用第二种可能的实现方式，即，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。所述预设阈值可以为其中n为LR-WPAN的ID的位数。例如，当LR-WPAN的ID位数为8时，所述预设阈值设为32；则当需唤醒的设备数量大于32时，采用第一种可能的实现方式；当预设阈值设小于等于32时，采用第二种可能的实现方式。这样，当需唤醒的设备数量较少时，采用TLV直接携带需要唤醒的设备的IDs，可以减小广播帧的长度，降低对信道资源的占用，还可以提高设备的处理效率。当然，除了将预设阈值设置为
Figure BDA0000650456980000252
也可以设置为更大或更小的数值。
进一步可选地，所述根据所述多个设备的IDs，生成所述唤醒广播帧，具体包括：根据所述多个设备的IDs和所述预设条件，生成所述唤醒广播帧；所述唤醒指示字段根据所述预设条件采用上述第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式。
进一步地，所述方法还可以包括：
在到达时长T1时，对所述多个设备进行控制；具体地，可以通过广播方式对所述多个设备进行批量控制，例如进行批量升级、批量查询数据等；也可以通过单播方式对所述多个设备分别进行控制，例如更新数据。
可选地，当协调器要通过单播方式对所述多个设备分别进行控制时，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行受控时长t，所述受控时长t不小于T4。
在生成所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：所述协调器获取所述受控时长t。
所述受控时长t与所述协调器要对所述多个设备进行控制的业务的业务控制时长相关，还与所述多个设备的数量相关，所述受控时长t可以为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。举例来说，如果预设的业务控制时长为30毫秒，所述第一设备的数量为100，则所述受控时长t为3秒(100*30毫秒)。所述预设的业务控制时长可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上。
进一步地，所述获取所述受控时长t包括：根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
可选地，如果所述多个设备中仍有未被唤醒的设备，所述FFD 50将所述多个设备中未被唤醒的设备作为新的待控制设备，生成新的唤醒广播帧。
上述的处理器501可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供的FFD 50，在时长T1内，以时间间隔T2发送包括唤醒指示字段的唤醒广播帧，以广播实现类似组播的唤醒机制，可以定向唤醒多个设备，并指示该多个设备保持运行状态，以便对该多个设备进行控制；相比于现有技术的单播或广播方式，可以缩短唤醒用时，提高了唤醒效率，同时可以避免不需要控制的设备被广播唤醒，保证设备节能，从而提高所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中仅示出了FFD与本发明相关的部分结构，还可以包括比图示更多的部件，或者不同的部件布置。
参见图6，为本发明实施例提供的批量唤醒设备的装置框图，用于实现本发明图3所示的另一种批量唤醒设备的方法。所述批量唤醒设备的装置60包括接收模块601和处理模块602；
所述接收模块601，用于接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
所述多个设备是所述LR-WPAN中除所述协调器之外的设备，可以是RFD或FFD。所述批量唤醒设备的装置60部署在所述多个设备中的第一设备上。所述第一设备可以是RFD，也可以是FFD；换言之，所述批量唤醒设备的装置60可部署在RFD上，也可以部署在FFD上。
所述处理模块602，用于若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，使所述第一设备保持运行状态。
具体地，所述处理模块602，可用于使所述第一设备在所述第一设备的运行时间窗内保持运行，也可以根据预设的唤醒保持时间保持运行，所述预设的唤醒保持时间可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上，可能与所述LR-WPAN网络部署的业务相关。
所述处理模块602，还用于若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，丢弃所述唤醒广播帧，使所述第一设备在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
具体地，所述处理模块602根据所述唤醒广播帧中的所述唤醒指示字段判断是否需要被唤醒；若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，可以丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态；若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，则保持运行状态。
可选地，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t。所述受控时长t一般不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值。本发明实施例中，当协调器要通过单播方式对所述多个设备分别进行控制时，所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t。所述受控时长t与所述协调器要对所述多个设备进行控制的业务的业务控制时长相关，还与所述多个设备的数量相关，所述受控时长t可以为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。举例来说，如果预设的业务控制时长为30毫秒，所述第一设备的数量为100，则所述受控时长t为3秒(100*30毫秒)。所述预设的业务控制时长可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上。当然，其他情况下所述协调器也可以在所述唤醒广播帧中携带所述受控时长t。
可选地，所述处理模块602，还用于从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位。唤醒指示位的数量与所述LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围内的ID数量一致。具体来说，如果LR-WPAN中设备的ID位数是8位，则除去无效ID：0x00和广播ID：0xFF，该LR-WPAN可分配给设备的的ID有254个，即0x01～0xFE，则该唤醒指示字段包括254个唤醒指示位；其中，第1～254bit分别对应ID：0x01～0xFE，即，第1bit对应ID：0x01，第2bit对应ID：0x02，……，第254bit对应ID：0x FE。进一步地，可以用唤醒指示位的值为1表示需要唤醒该唤醒指示位对应的设备，值为0表示不需要唤醒该唤醒指示位对应的设备；可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为0。例如，协调器需要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备要，则参见图2A所示，与该四个设备的ID对应的唤醒指示位的值为1，其他不需要唤醒的设备的ID对应的唤醒指示位的值为0。当然也可以用唤醒指示位的值为0表示需要唤醒设备，值为1表示不需要唤醒设备；并且可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为1。可选地，如果协调器的ID固定为0x01，该唤醒指示字段也可以仅包括253个唤醒指示位；其中，第1～253bit分别对应ID：0x02～0xFE。
第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，其中包括需要唤醒的所述多个设备的IDs。具体来说，如果协调器要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备，则在所述唤醒指示字段的value中包括上述四个IDs(0x11，0x15，0x43和0x78)，参见图2B所示，Type字段占4位，Length字段占4位，value字段包括上述4个8位的IDs。
可选地，所述处理模块402，还用于在受控时长t内，等待所述协调器的控制，例如升级、时间同步，查询数据，更新数据等
进一步地，所述处理模块402，还用于在到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，使所述第一设备重新进入休眠状态。所述第一设备最后一次收到所述唤醒广播帧后，到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，一直未发生通信，所述第一设备重新进入休眠状态。
本实施例中其他未尽细节可参考本发明图3所示实施例中所述。
本发明实施例提供的批量唤醒设备的装置，收到LR-WPAN的协调器发送的唤醒广播帧后，根据该唤醒广播帧中的唤醒指示字段确定是否需要保持运行状态，如果需要，则保持运行一段时间t，以便所述协调器进行控制；如果不需要，可以丢弃该唤醒广播帧，既保证了设备节能，又提高唤醒效率，从而提高了所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
参见图7，为本发明实施例提供的第一设备的结构示意图，应用于星型组网方式的LR-WPAN中，用于实现本发明图3所示的另一种批量唤醒设备的方法。所述第一设备70包括：处理器701，存储器702，无线通信接口703和总线704。
所述第一设备可以为RFD或FFD。
所述处理器701，所述存储器702和所述无线通信接口703通过所述总线704相互连接。总线704可以是PCI总线，或EISA总线，或SPI总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
所述无线通信接口703用于收发无线射频信号；
存储器702，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器702可能包含RAM，也可能还包括非易失性存储器。
所述无线通信接口703，具体用于接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
处理器701执行所述存储器702中存放的程序，用于实现本发明实施例提供的批量换新设备的方法，包括：
根据所述唤醒指示字段判断是否需要被唤醒；
若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，则保持运行状态；
若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，则丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
具体地，所述第一设备可以在所述第一设备的运行时间窗内保持运行，也可以根据预设的唤醒保持时间保持运行，所述预设的唤醒保持时间可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上，可能与所述LR-WPAN网络部署的业务相关。
第一种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位。唤醒指示位的数量与所述LR-WPAN可分配给设备的标识符的取值范围内的ID数量一致。具体来说，如果LR-WPAN中设备的ID位数是8位，则除去无效ID：0x00和广播ID：0xFF，该LR-WPAN可分配给设备的的ID有254个，即0x01～0xFE，则该唤醒指示字段包括254个唤醒指示位；其中，第1～254bit分别对应ID：0x01～0xFE，即，第1bit对应ID：0x01，第2bit对应ID：0x02，……，第254bit对应ID：0x FE。进一步地，可以用唤醒指示位的值为1表示需要唤醒该唤醒指示位对应的设备，值为0表示不需要唤醒该唤醒指示位对应的设备；可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为0。例如，协调器需要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备要，则参见图2A所示，与该四个设备的ID对应的唤醒指示位的值为1，其他不需要唤醒的设备的ID对应的唤醒指示位的值为0。当然也可以用唤醒指示位的值为0表示需要唤醒设备，值为1表示不需要唤醒设备；并且可以将协调器ID对应的唤醒指示位总是设置为1。可选地，如果协调器的ID固定为0x01，该唤醒指示字段也可以仅包括253个唤醒指示位；其中，第1～253bit分别对应ID：0x02～0xFE。
第二种可能的实现方式中，所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,简称TLV)格式，其中包括需要唤醒的所述多个设备的IDs。具体来说，如果协调器要唤醒ID为0x11，0x15，0x43和0x78的四个设备，则在所述唤醒指示字段的value中包括上述四个IDs(0x11，0x15，0x43和0x78)，参见图2B所示，Type字段占4位，Length字段占4位，value字段包括上述4个8位的IDs。
可选地，所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t。所述受控时长t一般不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值。本发明实施例中，当协调器要通过单播方式对所述多个设备分别进行控制时，所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t。所述受控时长t与所述协调器要对所述多个设备进行控制的业务的业务控制时长相关，还与所述多个设备的数量相关，所述受控时长t可以为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。举例来说，如果预设的业务控制时长为30毫秒，所述第一设备的数量为100，则所述受控时长t为3秒(100*30毫秒)。所述预设的业务控制时长可以预先配置在所述LR-WPAN的各个设备上。当然，其他情况下所述协调器也可以在所述唤醒广播帧中携带所述受控时长t。
可选地，当所述唤醒广播帧中还包括所述受控时长t时，所述第一设备保持运行所述受控时长t。所述方法还包括：从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
进一步地，所述方法还包括：
在所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t内，等待所述协调器的控制，例如升级、时间同步，查询数据，更新数据等。
进一步地，所述方法还包括：到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，重新进入休眠状态。所述第一设备最后一次收到所述唤醒广播帧后，到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，一直未发生通信，所述第一设备重新进入休眠状态。
上述的处理器701可以是通用处理器，包括CPU、NP等；还可以是DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供的第一设备，在收到LR-WPAN的协调器发送的唤醒广播帧后，根据该唤醒广播帧中的唤醒指示字段确定是否需要保持运行状态，如果需要，则保持运行一段时间t，以便所述协调器进行控制；如果不需要，可以丢弃该唤醒广播帧，既保证了设备节能，又提高唤醒效率，从而提高了所述LR-WPAN的信道利用率和性能。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中仅示出了第一设备与本发明相关的部分结构，还可以包括比图示更多的部件，或者不同的部件布置。
参见图8所示，为本发明实施例提供的星型组网方式的LR-WPAN示意图，其中包括协调器801和多个设备802。协调器801为FFD；设备802为非协调器设备，可以为RFD或FFD，对此本发明不做限定。所述协调器801如本发明实施例所示的FFD 40或FFD 50，其工作原理、结构和功能的具体细节可参见本发明图4或5所示实施例中所述，在此不再赘述。所述设备802如本发明实施例所示的第一设备60或70，其工作原理、结构和功能的具体细节可参见本发明图6或7所示实施例中所述，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中仅示出了协调器与本发明相关的部分结构，还可以包括比图示更多的部件，或者不同的部件布置。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于计算机可读存储介质中，上述存储介质可以是随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种批量唤醒设备的方法，用于低速率无线个人区域网LR-WPAN中，其特征在于，包括：
协调器生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
所述协调器在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值；
所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t不小于T4，所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t；在生成所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：获取所述受控时长t。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位；或者，
所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述协调器生成所述唤醒广播帧之前，所述方法还包括：
当所述多个设备的数量大于预设阈值时，确定所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位；否则，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述受控时长t包括：
根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在到达时长T1后，所述协调器对所述多个设备进行控制。
6.一种批量唤醒设备的方法，用于低速率无线个人区域网LR-WPAN中，其特征在于，包括：
第一设备接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，所述第一设备保持运行状态；
所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值；
所述方法还包括：
从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还可以包括：
若根据所述唤醒指示字段确定不需要被唤醒，所述第一设备丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位；或者，
所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,TLV) 格式，包括所述多个设备的标识符。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
在到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，则所述第一设备重新进入休眠状态。
10.一种全功能设备FFD，用于低速率无线个人区域网LR-WPAN中，其特征在于，包括：
生成模块，用于生成唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；
发送模块，用于在时长T1内，以时间间隔T2发送所述唤醒广播帧；其中T1不小于T3与T4之和，T2不大于T4；T3为所述多个设备中休眠时长的最大值，T4为所述多个设备中运行时间窗的最小值；
所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t不小于T4，所述受控时长t用于指示所述多个设备保持运行所述受控时长t；
所述生成模块，还用于获取所述受控时长t。
11.根据权利要求10所述的FFD，其特征在于，
所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位；或者，
所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
12.根据权利要求10或11所述的FFD，其特征在于，所述生成模块，还用于当所述多个设备的数量大于预设阈值时，确定所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位；否则，确定所述唤醒指示字段为TLV格式，包括所述多个设备的标识符。
13.根据权利要求10所述的FFD，其特征在于，所述生成模块，具体用于根据预设的业务控制时长和所述多个设备的数量，获取所述受控时长t；所述受控时长t为所述预设的业务控制时长和所述多个设备的数量的乘积。
14.根据权利要求10所述的FFD，其特征在于，还包括：
控制处理模块，用于在到达时长T1后，对所述多个设备进行控制。
15.一种批量唤醒设备的装置，用于低速率无线个人区域网LR-WPAN中，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收协调器发送的唤醒广播帧，所述唤醒广播帧中包括唤醒指示字段，所述唤醒指示字段用于指示所述LR-WPAN中的多个设备保持运行状态；所述批量唤醒设备的装置部署在所述多个设备中的第一设备上；
处理模块，用于若根据所述唤醒指示字段确定需要被唤醒，使所述第一设备保持运行状态；
所述唤醒广播帧中还包括受控时长t，所述受控时长t不小于所述多个设备中运行时间窗的最小值；
所述处理模块，还用于从所述唤醒广播帧中获取所述受控时长t。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于若根据所述唤醒指示字段确定不需要保持运行状态，丢弃所述唤醒广播帧，并在所述第一设备的运行时间窗过后重新进入休眠状态。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，
所述唤醒指示字段包括与所述LR-WPAN可分配给设备的每个标识符所对应的唤醒指示位；或者，
所述唤醒指示字段为类型长度值(type-length-value,TLV)格式，包括所述多个设备的标识符。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于在到达所述第一设备的运行时间窗或所述受控时长t时，如果所述第一设备未处于通信中，使所述第一设备重新进入休眠状态。
19.一种低速率无线个人区域网LR-WPAN，其特征在于，包括：协调器和多个设备；其中，
所述协调器为如权利要求10至14任一项所述的FFD；
所述多个设备中每个设备包括如权利要求15至18任一项所述的批量唤醒设备的装置。
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