CN107911452B - 基于物联网的分布式多终端联动控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于物联网的分布式多终端联动控制方法及装置,通过物联网中每个终端单独就自身状态、控制生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵,并将自身状态、控制更新形成交换矩阵对外广播,同时接收其他终端广播的交换矩阵得到其他终端状态,从而在共享自身控制、状态同时可参考其他终端的控制、状态情况进行需要的调整,整个架构终端独立性高,联动实现硬件开销小,可满足诸如联动节能等分布式终端的联动控制的应用需求。
Description
技术领域
本发明涉及物联网节能技术,尤其是指一种基于物联网的分布式多终端联动控制方法及装置。
背景技术
能源短缺已经成为制约经济发展的重要因素,因此世界各国都在大力发展可再生能源,但是能源的无序消耗和浪费大量存在,因此用新技术减少存量能源的浪费显得至关重要。
据统计,写字楼、图书馆、展厅、星级酒店、客栈、民宿等公共场所能源浪费占整个能源消耗的30-40%,因此如何实现公共区域空调、灯光在无人时自动关闭,实现精准能源消耗与管理,是实现低碳经济和绿色经济发展的必要课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种可使得物联网中分布式终端实现状态交互从而实现节能控制的多终端联动控制方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种基于物联网的分布式多终端联动控制方法,包括初始化流程及联动控制流程;
所述初始化流程包括步骤,
S11)生成本地终端状态矩阵,所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
生成本地终端控制矩阵,所述终端控制矩阵包含控制信息;
生成外部终端组,所述外部终端组包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵,外部终端状态矩阵用于存放终端状态信息;
S12)本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息;
S13)本地终端生成SN查找表;
S14)本地终端向外广播生成的交换矩阵;
S15)本地终端生成外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵;
S16)本地终端生成全局状态矩阵,将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制流程包括步骤,
S21)判断本地终端状态是否发生变化,是则转到步骤S22,否则转到步骤 S24;
S22)将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵;
S23)根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
S24)判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则继续步骤,否则转到步骤S29;
S25)提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息;
S26)根据终端码于本地终端的SN查找表中查找,若未找到则执行步骤S27,若已有则执行步骤S28;
S27)将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到步骤S29;
S28)将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中;
S29)本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵;
S30)本地终端更新全局状态矩阵,将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
S31)根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵;
S32)若本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回步骤S21。
上述中,所述初始化流程的S12,本地终端初始化生成SN查找表,SN查找表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为 1;所述联动控制流程的步骤S27,按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
上述中,所述生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含多个控制信息;
所述步骤S24,通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,继续步骤。
上述中,所述初始化流程包括步骤S11前还包括步骤,
S10)设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
上述中,所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
本发明还涉及一种基于物联网的分布式多终端联动控制装置,包括初始化模块及联动控制模块;
所述初始化模块包括,
初始生成单元,用于生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵以及包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵的外部终端组,而后转到交换生成单元;
所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含控制信息;
所述外部终端状态矩阵用于存放终端状态信息;
交换生成单元,用于本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息,而后转到表生成单元;
表生成单元,用于本地终端生成SN查找表,而后转到广播单元;
广播单元,用于本地终端向外广播生成的交换矩阵,而后转到外部终端完备矩阵生成单元;
外部终端完备矩阵生成单元,用于本地终端将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵生成单元;
全局状态矩阵生成单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制模块包括,
变化判断单元,用于判断本地终端状态是否发生变化,是则转到本地状态更新单元,否则转到交换矩阵判断单元;
本地状态更新单元,用于将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵,而后转到更新广播单元;
更新广播单元,用于根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
交换矩阵判断单元,判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则转到提取单元,否则转到外部终端完备矩阵更新单元;
提取单元,用于提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息,而后转到查找单元;
查找单元,用于根据终端码于本地终端的SN查找表中查找,若未找到则转到终端码存储单元,若已有则转到状态放置单元;
终端码存储单元,用于将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到外部终端完备矩阵更新单元;
状态放置单元,用于将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中,而后转到外部终端完备矩阵更新单元;
外部终端完备矩阵更新单元,用于本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵更新单元;
全局状态矩阵更新单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵,而后转到本地终端控制矩阵更新单元;
本地终端控制矩阵更新单元,用于根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵,而后转到控制变化判断单元;
控制变化判断单元,用于当本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回变化判断单元。
上述中,所述初始化模块的表生成单元生成的SN查找 表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为1;所述联动控制模块的终端码存储单元用于按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
上述中,所述生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含多个控制信息;
所述交换矩阵判断单元,用于通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,转到提取单元。
上述中,所述初始化模块还包括,
参数设置单元,用于设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,而后转到初始生成单元;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
上述中,所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
本发明的有益效果在于:通过物联网中每个终端单独就自身状态、控制生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵,并将自身状态、控制更新形成交换矩阵对外广播,同时接收其他终端广播的交换矩阵得到其他终端状态,从而在共享自身控制、状态同时可参考其他终端的控制、状态情况进行需要的调整,整个架构终端独立性高,联动实现硬件开销小,可满足诸如联动节能等分布式终端的联动控制的应用需求。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1,一种基于物联网的分布式多终端联动控制方法,包括初始化流程及联 动控制流程;
所述初始化流程包括步骤,
S10)生成本地终端状态矩阵,所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
生成本地终端控制矩阵,所述终端控制矩阵包含控制信息;
生成外部终端组,所述外部终端组包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵,外部终端状态矩阵用于存放终端状态信息;
S11)本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息;
S12)本地终端生成SN查找表;
S13)本地终端向外广播生成的交换矩阵;
S14)本地终端生成外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵;
S15)本地终端生成全局状态矩阵,将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制流程包括步骤,
S21)判断本地终端状态是否发生变化,是则转到步骤S22,否则转到步骤 S24;
S22)将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵;
S23)根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
S24)判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则继续步骤,否则转到步骤S29;
S25)提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息;
S26)根据终端码于本地终端的SN查找表中查找,若未找到则执行步骤S27,若已有则执行步骤S28;
S27)将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到步骤S29;
S28)将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中;
S29)本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵;
S30)本地终端更新全局状态矩阵,将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
S31)根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵;
S32)若本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回步骤S21。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过物联网中每个终端单独就自身状态、控制生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵,并将自身状态、控制更新形成交换矩阵对外广播,同时接收其他终端广播的交换矩阵得到其他终端状态,从而在共享自身控制、状态同时可参考其他终端的控制、状态情况进行需要的调整,整个架构终端独立性高,联动实现硬件开销小,可满足诸如联动节能等分布式终端的联动控制的应用需求。
实施例1
进一步的,所述初始化流程的S12,本地终端初始化生成SN查找表,SN查照表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为 1。
对应的,在联动控制流程的步骤S27,按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
收到的第一个LSN时,将sn加到第二行,以此类推,最终在终端上通过收取广播的LSN交换矩阵可得到一个如下的SN查找表矩阵:
采用该种方式,不仅便于后续根据SN查收到广播的外部终端信息时查重的判断速度,还可最大限度避免程序的逻辑出错,从而降低程序出BUG几率。
实施例2
所述初始化流程的步骤S10中,生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;所述终端控制矩阵包含多个控制信息。
即本技术方案适用于多个终端,终端自身包含多种状态、多种控制信息情况下的联动控制。
所述步骤S24,通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,继续步骤。
通过接收交换矩阵后各终端自我排除的方式,使得终端在对外传递自身状态信息时可采用广播机制,而无需建立握手连接等复杂的通讯机制。保证了终端间联动的鲁棒性能。
实施例3
所述初始化流程包括步骤S11前还包括步骤,
S10)设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;若实际本地终端未达最大状态数量n,例如对于某个本地终端而言只有w种状态,w<n,则a11…a1w分别记录该本地终端的w种状态,a1w+1…a1n则填0。
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;对于外部终端的状态小于n种的,如上述说明相同,未涉及列填0。
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
本实施例,通过在初始化流程就整个总系统架构设定一个合适的最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,从而使得各终端生成的矩阵在模式上(行、列数)可根据该设定统一调整,有效加强了终端间数据交换的便捷性。
实施例4
最佳的,上述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
如此设计A矩阵,可确保本地终端的状态无论后续怎么计算,都能在本地的各矩阵中处于第一行的位置,方便本地终端状态的快速调取。
上述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
如此设计Bi矩阵,可大大简化后续T矩阵的计算硬件消耗。
上述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
本发明还涉及一种基于物联网的分布式多终端联动控制装置,包括初始化模块及联动控制模块;
所述初始化模块包括,
初始生成单元,用于生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵以及包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵的外部终端组,而后转到交换生成单元;
所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含控制信息;
所述外部终端状态矩阵用于存放终端状态信息;
交换生成单元,用于本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息,而后转到表生成单元;
表生成单元,用于本地终端生成SN查找表,而后转到广播单元;
广播单元,用于本地终端向外广播生成的交换矩阵,而后转到外部终端完备矩阵生成单元;
外部终端完备矩阵生成单元,用于本地终端将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵生成单元;
全局状态矩阵生成单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制模块包括,
变化判断单元,用于判断本地终端状态是否发生变化,是则转到本地状态更新单元,否则转到交换矩阵判断单元;
本地状态更新单元,用于将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵,而后转到更新广播单元;
更新广播单元,用于根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
交换矩阵判断单元,判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则转到提取单元,否则转到外部终端完备矩阵更新单元;
提取单元,用于提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息,而后转到查找单元;
查找单元,用于根据终端码于本地终端的SN查找 表中查找,若未找到则转到终端码存储单元,若已有则转到状态放置单元;
终端码存储单元,用于将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到外部终端完备矩阵更新单元;
状态放置单元,用于将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中,而后转到外部终端完备矩阵更新单元;
外部终端完备矩阵更新单元,用于本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵更新单元;
全局状态矩阵更新单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵,而后转到本地终端控制矩阵更新单元;
本地终端控制矩阵更新单元,用于根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵,而后转到控制变化判断单元;
控制变化判断单元,用于当本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回变化判断单元。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过物联网中每个终端单独就自身状态、控制生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵,并将自身状态、控制更新形成交换矩阵对外广播,同时接收其他终端广播的交换矩阵得到其他终端状态,从而在共享自身控制、状态同时可参考其他终端的控制、状态情况进行需要的调整,整个架构终端独立性高,联动实现硬件开销小,可满足诸如联动节能等分布式终端的联动控制的应用需求。
实施例5
所述初始化模块的表生成单元生成的SN查找 表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为1;所述联动控制模块的终端码存储单元用于按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
收到的第一个LSN时,将sn加到第二行,以此类推,最终在终端上通过收取广播的LSN交换矩阵可得到一个如下的SN查找表矩阵:
采用该种方式,不仅便于后续根据SN查收到广播的外部终端信息时查重的判断速度,还可最大限度避免程序的逻辑出错,从而降低程序出BUG几率。
实施例6
所述生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含多个控制信息;
即本技术方案适用于多个终端,终端自身包含多种状态、多种控制信息情况下的联动控制。
所述交换矩阵判断单元,用于通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,转到提取单元。
通过接收交换矩阵后各终端自我排除的方式,使得终端在对外传递自身状态信息时可采用广播机制,而无需建立握手连接等复杂的通讯机制。保证了终端间联动的鲁棒性能。
实施例7
所述初始化模块还包括,
参数设置单元,用于设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,而后转到初始生成单元;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
本实施例,通过在初始化流程就整个总系统架构设定一个合适的最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,从而使得各终端生成的矩阵在模式上(行、列数)可根据该设定统一调整,有效加强了终端间数据交换的便捷性。
实施例8
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
如此设计A矩阵,可确保本地终端的状态无论后续怎么计算,都能在本地的各矩阵中处于第一行的位置,方便本地终端状态的快速调取。
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
如此设计Bi矩阵,可大大简化后续T矩阵的计算硬件消耗。
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
本发明还涉及一种基于物联网的分布式多终端联动控制装置,包括:一个或多个处理器,所述处理器用于执行存储在存储器中的以下程序模块:
初始化模块及联动控制模块;
所述初始化模块包括,
初始生成单元,用于生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵以及包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵的外部终端组,而后转到交换生成单元;
所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含控制信息;
所述外部终端状态矩阵用于存放终端状态信息;
交换生成单元,用于本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息,而后转到表生成单元;
表生成单元,用于本地终端生成SN查找表,而后转到广播单元;
广播单元,用于本地终端向外广播生成的交换矩阵,而后转到外部终端完备矩阵生成单元;
外部终端完备矩阵生成单元,用于本地终端将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵生成单元;
全局状态矩阵生成单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制模块包括,
变化判断单元,用于判断本地终端状态是否发生变化,是则转到本地状态更新单元,否则转到交换矩阵判断单元;
本地状态更新单元,用于将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵,而后转到更新广播单元;
更新广播单元,用于根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
交换矩阵判断单元,判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则转到提取单元,否则转到外部终端完备矩阵更新单元;
提取单元,用于提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息,而后转到查找单元;
查找单元,用于根据终端码于本地终端的SN查找 表中查找,若未找到则转到终端码存储单元,若已有则转到状态放置单元;
终端码存储单元,用于将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到外部终端完备矩阵更新单元;
状态放置单元,用于将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中,而后转到外部终端完备矩阵更新单元;
外部终端完备矩阵更新单元,用于本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵更新单元;
全局状态矩阵更新单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵,而后转到本地终端控制矩阵更新单元;
本地终端控制矩阵更新单元,用于根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵,而后转到控制变化判断单元;
控制变化判断单元,用于当本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回变化判断单元。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过物联网中每个终端单独就自身状态、控制生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵,并将自身状态、控制更新形成交换矩阵对外广播,同时接收其他终端广播的交换矩阵得到其他终端状态,从而在共享自身控制、状态同时可参考其他终端的控制、状态情况进行需要的调整,整个架构终端独立性高,联动实现硬件开销小,可满足诸如联动节能等分布式终端的联动控制的应用需求。
实施例9
所述初始化模块的表生成单元生成的SN查找 表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为1;所述联动控制模块的终端码存储单元用于按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
收到的第一个LSN时,将sn加到第二行,以此类推,最终在终端上通过收取广播的LSN交换矩阵可得到一个如下的SN查找表矩阵:
采用该种方式,不仅便于后续根据SN查收到广播的外部终端信息时查重的判断速度,还可最大限度避免程序的逻辑出错,从而降低程序出BUG几率。
实施例10
所述生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含多个控制信息;
即本技术方案适用于多个终端,终端自身包含多种状态、多种控制信息情况下的联动控制。
所述交换矩阵判断单元,用于通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,转到提取单元。
通过接收交换矩阵后各终端自我排除的方式,使得终端在对外传递自身状态信息时可采用广播机制,而无需建立握手连接等复杂的通讯机制。保证了终端间联动的鲁棒性能。
实施例11
所述初始化模块还包括,
参数设置单元,用于设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,而后转到初始生成单元;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
本实施例,通过在初始化流程就整个总系统架构设定一个合适的最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,从而使得各终端生成的矩阵在模式上(行、列数)可根据该设定统一调整,有效加强了终端间数据交换的便捷性。
实施例12
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
如此设计A矩阵,可确保本地终端的状态无论后续怎么计算,都能在本地的各矩阵中处于第一行的位置,方便本地终端状态的快速调取。
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
如此设计Bi矩阵,可大大简化后续T矩阵的计算硬件消耗。
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的分布式多终端联动控制方法,其特征在于:包括初始化流程及联动控制流程;
所述初始化流程包括步骤,
S11)生成本地终端状态矩阵,所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
生成本地终端控制矩阵,所述终端控制矩阵包含控制信息;
生成外部终端组,所述外部终端组包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵,外部终端状态矩阵用于存放外部终端的终端状态信息;
S12)本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息;
S13)本地终端生成SN查找表;
S14)本地终端向外广播生成的交换矩阵;
S15)本地终端生成外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵;
S16)本地终端生成全局状态矩阵,将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制流程包括步骤,
S21)判断本地终端状态是否发生变化,是则转到步骤S22,否则转到步骤S24;
S22)将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵;
S23)根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
S24)判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则继续步骤,否则转到步骤S29;
S25)提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息;
S26)根据终端码于本地终端的SN查找表中查找,若未找到则执行步骤S27,若已有则执行步骤S28;
S27)将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到步骤S29;
S28)将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中;
S29)本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵;
S30)本地终端更新全局状态矩阵,将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
S31)根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵;
S32)若本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回步骤S21。
2.如权利要求1所述的基于物联网的分布式多终端联动控制方法,其特征在于:所述初始化流程的S13,本地终端初始化生成SN查找表,SN查找表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为1;所述联动控制流程的步骤S27,按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
3.如权利要求1所述的基于物联网的分布式多终端联动控制方法,其特征在于:所述生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含多个控制信息;
所述步骤S24,通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,继续步骤。
4.如权利要求3所述的基于物联网的分布式多终端联动控制方法,其特征在于:
所述初始化流程包括步骤S11前还包括步骤,
S10)设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
6.一种基于物联网的分布式多终端联动控制装置,其特征在于:包括初始化模块及联动控制模块;
所述初始化模块包括,
初始生成单元,用于生成本地终端状态矩阵、本地终端控制矩阵以及包含与外部终端一一对应的外部终端状态矩阵的外部终端组,而后转到交换生成单元;
所述本地终端状态矩阵包含本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含控制信息;
所述外部终端状态矩阵用于存放外部终端的终端状态信息;
交换生成单元,用于本地终端生成交换矩阵,所述交换矩阵包含本地终端的终端码及终端状态信息,而后转到表生成单元;
表生成单元,用于本地终端生成SN查找表,而后转到广播单元;
广播单元,用于本地终端向外广播生成的交换矩阵,而后转到外部终端完备矩阵生成单元;
外部终端完备矩阵生成单元,用于本地终端将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵生成单元;
全局状态矩阵生成单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵;
所述联动控制模块包括,
变化判断单元,用于判断本地终端状态是否发生变化,是则转到本地状态更新单元,否则转到交换矩阵判断单元;
本地状态更新单元,用于将变化后的状态信息更新至本地终端状态矩阵,而后转到更新广播单元;
更新广播单元,用于根据更新的本地终端状态矩阵生成新的交换矩阵并向外广播;
交换矩阵判断单元,判断是否收到广播的外部终端的交换矩阵,是则转到提取单元,否则转到外部终端完备矩阵更新单元;
提取单元,用于提取出接收到外部终端的交换矩阵中终端码与终端状态信息,而后转到查找单元;
查找单元,用于根据终端码于本地终端的SN查找表中查找,若未找到则转到终端码存储单元,若已有则转到状态放置单元;
终端码存储单元,用于将该终端码存储于本地终端的SN查找表中,并对应生成一个外部终端状态矩阵,转到外部终端完备矩阵更新单元;
状态放置单元,用于将终端状态信息放入/更新与其对应的外部终端状态矩阵中,而后转到外部终端完备矩阵更新单元;
外部终端完备矩阵更新单元,用于本地终端更新外部终端完备矩阵,将外部终端组中所有外部终端状态矩阵相加,得到外部终端完备矩阵,而后转到全局状态矩阵更新单元;
全局状态矩阵更新单元,用于本地终端将本地终端状态矩阵与外部终端完备矩阵相加,得到全局状态矩阵,而后转到本地终端控制矩阵更新单元;
本地终端控制矩阵更新单元,用于根据全局状态矩阵更新本地终端控制矩阵,而后转到控制变化判断单元;
控制变化判断单元,用于当本地终端的本地终端控制矩阵发生变化则转回变化判断单元。
7.如权利要求6所述的基于物联网的分布式多终端联动控制装置,其特征在于:所述初始化模块的表生成单元生成的SN查找表为一个包含终端码及序号组成的矩阵,其第一行初始化终端码为0,序号为1;所述联动控制模块的终端码存储单元用于按序号依次将该外部终端码存储于本地终端的SN查找表中。
8.如权利要求6所述的基于物联网的分布式多终端联动控制装置,其特征在于:所述生成本地终端状态矩阵包含多个本地终端状态信息;
所述终端控制矩阵包含多个控制信息;
所述交换矩阵判断单元,用于通过收到广播的交换矩阵中终端码与自身终端码不同的,为外部终端的交换矩阵,转到提取单元。
9.如权利要求8所述的基于物联网的分布式多终端联动控制装置,其特征在于:
所述初始化模块还包括,
参数设置单元,用于设定最大终端数量m,终端最大状态数量n及最大控制数量y,而后转到初始生成单元;
所述本地终端状态矩阵为A矩阵,A矩阵为:
A=(a11…a1n),式中a1n代表本地终端的第n个状态;
所述本地终端控制矩阵为C矩阵,C矩阵为:
所述外部终端组的外部终端状态矩阵为Bi,Bi矩阵为:
Bi=(bi1…bin),式中bin为第i个外部终端的第n个状态;
所述交换矩阵为LSN,LSN矩阵为:LSN=(sn l1n … l1n),式中sn为本地终端的终端码,l1n为本地终端设备的第n个状态信息;
所述外部终端完备矩阵为T,T矩阵为:
所述全局状态矩阵为S,S矩阵为:
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