CN108200638A - 一种无线唤醒收发机的路由器节能方法、控制系统及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线唤醒收发机的路由器节能方法、控制系统及系统，用以解决路由器定时开关机能耗大且容易丢失数据的问题。该方法包括：每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；唤醒所述数据过滤层后，判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态。本发明通过三层能耗设计使路由器低功耗地在工作状态与休眠状态切换，大大节省能源并且也不会造成数据丢失。

Description

一种无线唤醒收发机的路由器节能方法、控制系统及系统

技术领域

本发明涉及路由器技术领域，尤其涉及一种无线唤醒收发机的路由器节能方法、控制系统及系统。

背景技术

目前，市面上路由器都是通过采用定时开关机的模式进行节能调节，这种方法局限性大，并未能真正解决路由器的工作状态与休眠状态的切换，而是保利地通过关机完成节能的操作，如果用户在关机时间需要使用网络，就必须得亲自去重新打开路由器，不仅增加了用户的操作，也降低了用户的使用体验。

现有操作步骤如下：

A.路由器系统启动；

B.路由器读取电源控制参数，如果未开启该电源控制功能则直接跳到F，如果开启电源功能则跳转至C；

C.将设置的参数放入电源控制表的规则中；

D.将电源控制表中规则发送给路由器中电源控制系统发生电源控制参数；

E.路由器将电源开启时间保存到缓存表中；

F.路由器工作，在用户固定不使用网络时间内，彻底关闭电源，在固定使用网络的时间内，自动开启电源。

路由器需要设置固定的关机时间段，对用户的使用造成限制，同时在路由器关机阶段会导致家庭中许多需要长期不定时数据交互的家庭智能终端收到限制，例如，家庭中的智能报警系统通过数据传输，而此时用户不在家中，设置了关机模式，导致数据无法正常传输，可能会引起巨大的财产损失。但是，若保持工作状态，则产生巨大的能耗，能源浪费大。

公开号为CN107396349A的专利提供了一种智能路由器，该智能路由器包括WIFI通信模块、数据交换模块、监测提取模块、主控模块以及电源模块，该主控模块可根据监测提取模块所提取的位置距离控制信息，控制电源模块处于开态/关态，其中，电源模块处于开态时，为本地通信模块、数据交换模块、监测提取模块以及主控模块进行供电，电源模块处于关态时，为监测提取模块及主控模块进行供电，而停止向WIFI通信模块及数据交换模块进行供电。实施该的智能路由器，能够智能识别是否有人需要使用该智能路由器，并在无人需要使用时停止向部分工作模块进行供电，从而节约用电并能有效抑制他人偷用网络。但是，该发明在路由器的关闭电源状态时，会造成丢失数据的现象。并且只是利用路由器降低无限功率对实际节能效果影响并不大。

发明内容

本发明要解决的技术问题目的在于提供一种无线唤醒收发机的路由器节能方法、控制系统及系统，用以解决路由器定时开关机能耗大且容易丢失数据的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无线唤醒收发机的路由器节能方法，包括步骤：

每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

唤醒所述数据过滤层后，判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；

唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态。

进一步地，所述唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态的步骤之后还包括步骤：

当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间根据终端数目对所述路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

进一步地，所述每隔第二预设时间根据终端数目对所述路由器是否需要进入休眠状态进行判断的步骤具体包括：

每隔第二预设时间判断连接所述路由器的终端数目是否为零，若是，则进入休眠状态；

若所述终端数目不为零，则判断在第三预设时间内是否有数据交互，若否，则进入休眠状态。

一种无线唤醒收发机的路由器节能控制系统，包括：

第一唤醒模块，用于每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

第二唤醒模块，用于唤醒所述数据过滤层后，判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；

第三唤醒模块，用于唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态。

进一步地，还包括：

判断模块，用于当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间根据终端数目对所述路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

进一步地，所述判断模块具体包括：

终端数目判断单元，用于每隔第二预设时间判断连接所述路由器的终端数目是否为零，若是，则进入休眠状态；

数据交互判断单元，用于若所述终端数目不为零，则判断在第三预设时间内是否有数据交互，若否，则进入休眠状态。

一种无线唤醒收发机的路由器节能系统，包括：

无线唤醒收发机，用于判断是否开启路由器的工作状态；

路由器工作模块，包括微控制单元，与所述无线唤醒收发机连接，用于开启路由器的工作状态。

进一步地，所述无线唤醒收发机包括：

场强检测层，用于每隔第一预设时间判断接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

数据过滤层，与所述场强检测层连接，用于判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒所述微控制单元；否则，继续休眠状态。

进一步地，所述场强检测层包括：

定时器，用于记录所述第一预设时间。

进一步地，所述场强检测层和所述数据过滤层的能耗小于所述微控制单元的能耗。

本发明与传统的技术相比，有如下优点：

本发明通过三层能耗设计使路由器低功耗地在工作状态与休眠状态切换，大大节省能源并且也不会造成数据丢失。

附图说明

图1是实施例一提供的一种无线唤醒收发机的路由器节能方法流程图；

图2是实施例二提供的一种无线唤醒收发机的路由器节能控制系统结构图；

图3是实施例三提供的一种无线唤醒收发机的路由器节能系统结构图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

本实施例提供了一种无线唤醒收发机的路由器节能方法，如图1所示，包括步骤：

S11：每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

S12：唤醒数据过滤层后，判断是否有发送给路由器的数据帧，如是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；

S13：唤醒微控制单元后，开启路由器的工作状态；

S14：当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间根据终端数目对路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

本实施例主要解决路由器的待机能耗问题，路由器有零接入和满负载的工作之分，但是通过测试可以发现，二者的能耗程度差距并不大，究其原因，是因为无线通信时，无线接收状态能量消耗的主要因素是在低速窄宽带的无线通信中，发送时间很短，接收机必须时刻准备接收信息。一个路由器理想状态是，当有数据帧传输给路由器时，路由器处于接收状态，而当路由器需要发送时，路由器处于发送状态，其余时间都在睡眠时间。

本实施例基于无线唤醒收发机的路由器节能方法便可以彻底解决现有技术的能耗问题，从而达到既能正常地从工作状态切换到休眠状态而节省能源，也能及时从休眠状态唤醒进入工作状态而不会造成数据丢失。

本实施例的路由器由路由器工作模块和无线唤醒收发机组成，无线唤醒收发机包括场强检测层和数据过滤层，路由器工作模块包括微控制单元。

本实施例中，步骤S11为每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值；若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态。

具体的，当路由器进入休眠状态时，为了不使数据丢失，则每隔第一预设时间判断一次是否需要返回工作状态。

返回工作状态满足条件之一是判断接收信号强度值是否达到预设阈值。

其中，接收信号强度值，即RSSI，如果RSSI未达到预设阈值，则继续休眠状态，如果达到预设阈值，则开启无线唤醒收发机的数据过滤层进行数据帧判断，若数据帧正确，则唤醒路由器的微控制单元，路由器切换到工作状态。这样，在路由器休眠状态每隔一段时间检测是否需要进入工作状态，可以及时避免数据的丢失，智能唤醒路由器进入工作状态。这一层判断不需要对数据进行接收并处理，只需要进行场强的判断。所以当前无线芯片的工作能耗非常低。极大地降低了路由器的功率，提高了路由器的节能能力。

本实施例中，步骤S12为唤醒数据过滤层后，判断是否有发送给路由器的数据帧，如是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态。

具体的，返回工作状态满足两个条件1)接收信号强度值是否达到预设阈值；以及2)是否有发送给路由器的数据帧。

需要同时满足两个条件，才能进入工作状态。如果只是达到预设阈值而没有发送给路由器的数据帧，则仍然继续休眠状态。经过两层判断才进入工作状态。大多数并非正常的网络通讯会在第二层逻辑中终止，不会进入第三层的唤醒。在这一层能耗中，无线芯片需要进行数据的接收，以及初步的数据过滤与判断。相比于第一层中仅作场强的判断，会有较大的能耗，不过相较于第三层能耗中微控制单元工作的大量能耗，第二层的能耗并不突出。

本实施例中，步骤S13为唤醒微控制单元后，开启路由器的工作状态。

具体的，唤醒微控制单元后，微控制单元开始工作，路由器正常通讯。这是三层能耗最大的部分。因此，通过步骤S11和步骤S12的逻辑判断，从而降低了非必需的第三层工作时间以到达降低路由器功率的效果。

本实施例中，步骤S14为当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间时间根据终端数目对路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

其中，步骤S14具体包括：

每隔第二预设时间判断连接路由器的终端数目是否为零，若是，则进入休眠状态；

若终端数目不为零，则判断第三预设时间内是否有数据交互，若否，则进入休眠状态。

具体的，当路由器在工作状态时，每隔第二预设时间对是否需要进入休眠状态进行判断，若是，则进入休眠状态，否则，则继续保持工作状态。

进入休眠状态的条件为：1)连接路由器的终端数目为零；或者2)在第三预设时间内没有数据交互。

满足以上两种条件之一，则路由器进入休眠状态，休眠状态的路由器能耗低。在没有数据交互的时候，路由器通过判断进入休眠状态，大大降低了能耗。并且，每隔一段时间就进行检测，保证路由器及时进入休眠状态。

本实施例中，通过三层能耗的判断，使路由器在工作状态及休眠状态之间切换，大大节省能源消耗，并且避免了数据丢失的情况。

实施例二

本实施例提供了一种无线唤醒收发机的路由器节能控制系统，如图2所示，包括：

第一唤醒模块21，用于每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

第二唤醒模块22，用于唤醒数据过滤层后，判断是否有发送给路由器的数据帧，如是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；

第三唤醒模块23，用于唤醒微控制单元后，开启路由器的工作状态；

判断模块24，用于当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间根据终端数目对路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

本实施例主要解决路由器的待机能耗问题，路由器有零接入和满负载的工作之分，但是通过测试可以发现，二者的能耗程度差距并不大，究其原因，是因为无线通信时，无线接收状态能量消耗的主要因素是在低速窄宽带的无线通信中，发送时间很短，接收机必须时刻准备接收信息。一个路由器理想状态是，当有数据帧传输给路由器时，路由器处于接收状态，而当路由器需要发送时，路由器处于发送状态，其余时间都在睡眠时间。

本实施例基于无线唤醒收发机的路由器节能方法便可以彻底解决现有技术的能耗问题，从而达到既能正常地从工作状态切换到休眠状态而节省能源，也能及时从休眠状态唤醒进入工作状态而不会造成数据丢失。

本实施例的路由器由路由器工作模块和无线唤醒收发机组成，无线唤醒收发机包括场强检测层和数据过滤层，路由器工作模块包括微控制单元。

本实施例中，第一唤醒模块21用于每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值；若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态。

具体的，当路由器进入休眠状态时，为了不使数据丢失，则每隔第一预设时间判断一次是否需要返回工作状态。

返回工作状态满足条件之一是判断接收信号强度值是否达到预设阈值。

其中，接收信号强度值，即RSSI，如果RSSI未达到预设阈值，则继续休眠状态，如果达到预设阈值，则开启无线唤醒收发机的数据过滤层进行数据帧判断，若数据帧正确，则唤醒路由器的微控制单元，路由器切换到工作状态。这样，在路由器休眠状态每隔一段时间检测是否需要进入工作状态，可以及时避免数据的丢失，智能唤醒路由器进入工作状态。这一层判断不需要对数据进行接收并处理，只需要进行场强的判断。所以当前无线芯片的工作能耗非常低。极大地降低了路由器的功率，提高了路由器的节能能力。

本实施例中，第二唤醒模块22用于唤醒数据过滤层后，判断是否有发送给路由器的数据帧，如是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态。

具体的，返回工作状态满足两个条件1)接收信号强度值是否达到预设阈值；以及2)是否有发送给路由器的数据帧。

需要同时满足两个条件，才能进入工作状态。如果只是达到预设阈值而没有发送给路由器的数据帧，则仍然继续休眠状态。经过两层判断才进入工作状态。大多数并非正常的网络通讯会在第二层逻辑中终止，不会进入第三层的唤醒。在这一层能耗中，无线芯片需要进行数据的接收，以及初步的数据过滤与判断。相比于第一层中仅作场强的判断，会有较大的能耗，不过相较于第三层能耗中微控制单元工作的大量能耗，第二层的能耗并不突出。

本实施例中，第三唤醒模块23用于唤醒微控制单元后，开启路由器的工作状态。

具体的，唤醒微控制单元后，微控制单元开始工作，路由器正常通讯。这是三层能耗最大的部分。因此，通过步骤S11和步骤S12的逻辑判断，从而降低了非必需的第三层工作时间以到达降低路由器功率的效果。

本实施例中，判断模块24用于当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间时间根据终端数目对路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

其中，判断模块24具体包括：

终端数目判断单元，用于每隔第二预设时间判断连接路由器的终端数目是否为零，若是，则进入休眠状态；

数据交互判断单元，用于若终端数目不为零，则判断第三预设时间内是否有数据交互，若否，则进入休眠状态。

具体的，当路由器在工作状态时，每隔第二预设时间对是否需要进入休眠状态进行判断，若是，则进入休眠状态，否则，则继续保持工作状态。

进入休眠状态的条件为：1)连接路由器的终端数目为零；或者2)在第三预设时间内没有数据交互。

满足以上两种条件之一，则路由器进入休眠状态，休眠状态的路由器能耗低。在没有数据交互的时候，路由器通过判断进入休眠状态，大大降低了能耗。并且，每隔一段时间就进行检测，保证路由器及时进入休眠状态。

本实施例中，通过三层能耗的判断，使路由器在工作状态及休眠状态之间切换，大大节省能源消耗，并且避免了数据丢失的情况。

实施例三

本实施例提供了一种无线唤醒收发机的路由器节能系统，如图3所示，包括：

无线唤醒收发机300，用于判断是否开启路由器的工作状态；

路由器工作模块400，包括为控制单元410，与无线唤醒收发机连接，用于开启路由器的工作状态。

其中，无线唤醒收发机310包括：

场强检测层310，用于每隔第一预设时间判断接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层320；否则，继续休眠状态；

数据过滤层320，与场强检测层310连接，用于判断是否有发送给路由器的数据帧，若是，唤醒为控制单元410；否则，继续休眠状态。

场强检测层310包括：

定时器311，用于记录第一预设时间。

本实施例中，场强检测层310和数据过滤层320的能耗小于微控制单元410的能耗。

具体的，如果只是单纯地通过路由器降低无线功率，对实际的节能效果影响不大，所以本实施例通过使用无线唤醒收发机300三层能耗的方法进行节能。无线唤醒收发机300是由一个低功耗的无线芯片组成，它主要工作在第一层能耗与第二层能耗之中。第三层能耗是路由器的工作模块400，它将进行完整的网络通讯，并在通讯之后，进行是否继续休眠状态的判断。

在第一层能耗中，每隔第一预设时间判断接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层320，否则，继续休眠状态。无线唤醒收发机300主要通过定时器311定时进行接收信号场强值RSSI的初步判断，从而得知当前无线网络环境是否可能有设备需要进行无线通讯，从而判断是否进入第二层能耗判断之中。因为第一层能耗仅仅进行场强的检测而不需要对数据进行接收并处理，因此当前无线芯片的工作能耗非常低。同时因为大多数时间会终止第一层能耗的逻辑判断，所以这极大地降低路由器的功率，提高了路由器的节能能力。

在第二层能耗中，判断是否有发送给路由器的数据帧，若是，唤醒微控制单元410，否则，继续休眠状态。无线唤醒收发机300主要通过对接收到的所有数据帧进行数据的过滤，如果发现了有发送给本机路由器的无线帧，则唤醒微控制单元MCU，让路由器处于工作状态，从而进行数据的传输，完成无线通讯。即时遇见其他设备干扰导致通过了第一层判断，大多数也会在第二层能耗终止，不会进入第三层能耗。在第二层能耗中，因为无线芯片需要进行数据的接收，以及初步的数据过滤与判断，相比第一层中仅作场强的判断，会有较大的能耗，不过相比较于第三层中微控制单元工作的大量能耗，第二层能耗仍然较小。

在第三层能耗中，微控制单元410开始工作，路由器正常通讯，这是三层能耗中能耗最大的部分。因此，通过第一层第二层的判断，从而降低非必需的第三层工作时间以达到降低路由器功率的效果。

通过上述三层能耗模型，可以使路由器绝大多数时间处于一层能耗和二层能耗中，一层能耗和二层能耗大大小于三层能耗，从而极大地降低了路由器的功率，实现节能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种无线唤醒收发机的路由器节能方法，其特征在于，包括步骤：

每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

唤醒所述数据过滤层后，判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；

唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能方法，其特征在于，所述唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态的步骤之后还包括步骤：

每隔第二预设时间根据终端数目对所述路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

3.根据权利要求2所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能方法，其特征在于，所述每隔第二预设时间根据终端数目对所述路由器是否需要进入休眠状态进行判断的步骤具体包括：

每隔第二预设时间判断连接所述路由器的终端数目是否为零，若是，则进入休眠状态；

若所述终端数目不为零，则判断在第三预设时间内是否有数据交互，若否，则进入休眠状态。

4.一种无线唤醒收发机的路由器节能控制系统，其特征在于，包括：

第一唤醒模块，用于每隔第一预设时间判断处于休眠状态的路由器接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

第二唤醒模块，用于唤醒所述数据过滤层后，判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒微控制单元；否则，继续休眠状态；

第三唤醒模块，用于唤醒所述微控制单元后，开启路由器的工作状态。

5.根据权利要求4所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能控制系统，其特征在于，还包括：

判断模块，用于当路由器处于工作状态时，每隔第二预设时间根据终端数目对所述路由器是否需要进入休眠状态进行判断。

6.根据权利要求5所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能控制系统，其特征在于，所述判断模块具体包括：

终端数目判断单元，用于每隔第二预设时间判断连接所述路由器的终端数目是否为零，若是，则进入休眠状态；

数据交互判断单元，用于若所述终端数目不为零，则判断在第三预设时间内是否有数据交互，若否，则进入休眠状态。

7.一种无线唤醒收发机的路由器节能系统，其特征在于，包括：

无线唤醒收发机，用于判断是否开启路由器的工作状态；

路由器工作模块，包括微控制单元，与所述无线唤醒收发机连接，用于开启路由器的工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能系统，其特征在于，所述无线唤醒收发机包括：

场强检测层，用于每隔第一预设时间判断接收信号强度值是否达到预设阈值，若是，唤醒数据过滤层；否则，继续休眠状态；

数据过滤层，与所述场强检测层连接，用于判断是否有发送给所述路由器的数据帧，若是，唤醒所述微控制单元；否则，继续休眠状态。

9.根据权利要求8所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能系统，其特征在于，所述场强检测层包括：

定时器，用于记录所述第一预设时间。

10.根据权利要求9所述的一种无线唤醒收发机的路由器节能系统，其特征在于，所述场强检测层和所述数据过滤层的能耗小于所述微控制单元的能耗。