CN109451535A - 一种利于无线终端节能的终端盘点方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信技术或物联网射频识别技术领域，公开了一种利于无线终端节能的终端盘点方法。通过本发明创造，可提供一种可向已盘点标签/终端指示睡眠时长的终端盘点方法，即在盘点数据接收确认过程中，通过在确认消息中配置立即睡眠时长信息，可以告知已盘点标签/终端，许可其立即进入休眠节能状态的时长，从而对于已盘点标签/终端而言，由于在预设时段(该时段用于完成对其它未盘点终端的盘点任务)内无需再次唤醒并反馈盘点数据，因此可进入一个较长的休眠状态，避免消耗不必要能量，最终利于终端节能及延长续航时间。此外，所述终端盘点方法还具有唤醒侦听节能、降低碰撞概率以及应用灵活等优点，便于实际推广和应用。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术或物联网射频识别技术领域，具体涉及一种利于无线终端节能的终端盘点方法。
背景技术
射频识别，RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种无线通信技术，俗称电子标签，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，其中，具有独立电源供电的电子标签又称为有源标签，反之称为无源标签。当前RFID技术已经被广泛应用于各个领域，例如，货物销售、运输、生产、废物管理、邮政跟踪、航空行李管理、车辆收费管理等领域，传统的纸带条形码因其存储能力小、不能改写等缺点，在识别领域，其已经慢慢被RFID系统所替代。
一个典型的物联网RFID系统是由一台标签基站(即读写器)与多个无线标签(即电子标签或无线终端)组成的无线通信系统，其中，标签基站用于通过发送一系列的无线命令或消息，唤醒长期处于休眠状态的无线标签，并让无线标签返回各自独有的标签地址信息以及相关的本地盘点数据信息，从而实现标签盘点/清点目的。例如对于一个用于消防火警系统的物联网RFID系统，在应用层侧(即运行APP应用程序的终端设备侧)或标签基站侧，需要定期或不定期地获取各个无线标签的设备告警数据区信息、设备定位数据区信息和/或设备传感器采集数据区信息等，以便用户或管理员随时掌握各处位置(在该位置需提前布置无线标签)的消防火警情况。
在标签盘点/清点过程中，需要无线标签/终端在唤醒后逐一地将本地盘点数据信息上传给基站，然后再由基站将收集的盘点数据上传给应用层，从而使用户或管理员可以通过运行APP应用程序的终端设备直接获取标签/终端盘点结果，大大方便物资管理或险情监控等目的。但是目前的无线标签/终端在唤醒并完成盘点后，将继续进行周期性地休眠和觉醒侦听，而此时很可能还没有完成对所有无线终端进行盘点的任务，对于完成盘点的无线标签/终端而言无需再次唤醒并反馈盘点数据，存在消耗不必要能量的问题，不利于终端节能及延长续航时间。此外，对于存在海量无线标签/终端的盘点场景，不但需要很长的时间来逐一上传各个无线标签/终端的盘点数据，还由于标签/终端数量极多，在信息上传时将会导致碰撞问题极为明显，无效上传情况增多，使得标签/终端盘点的完成进度明显滞后，这就意味着在应用层侧需要等待更多的时间才能获取盘点结果。
发明内容
为了解决现有终端盘点过程中所存在的已盘点标签/终端不能及时进入长期休眠的节能问题，本发明目的在于提供一种利于无线终端节能的终端盘点方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种利于无线终端节能的终端盘点方法，包括如下步骤：
S101.由基站接收来自应用层的终端盘点启动消息,其中，所述终端盘点启动消息包含基站地址信息，所述基站地址信息用于指示需要立即进入终端盘点模式的基站；
S102.基站判断所述基站地址信息是否与本地基站地址匹配，若匹配，则进入终端盘点模式：执行后续步骤S103及S105～S106；
S103.基站在唤醒信道上广播终端盘点唤醒消息；
S104.无线终端在收到所述终端盘点唤醒消息后，在响应信道上通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息，其中，所述终端盘点响应消息包含终端地址信息和终端盘点数据信息，所述终端地址信息用于指示发送所述终端盘点响应消息的无线终端；
S105.基站通过侦听响应信道来接收所述终端盘点响应消息，并在成功接收到某个无线终端反馈的终端盘点响应消息后，在确认信道上向该无线终端反馈数据接收确认消息，其中，所述数据接收确认消息包含有立即睡眠时长信息，所述立即睡眠时长信息用于指示接收终端可立即进入临时睡眠模式的时长；
S106.基站将所述终端盘点响应消息中的终端地址信息和终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
优化的，所述终端盘点唤醒消息还包含有终端分组指示信息；
无线终端在收到所述终端盘点唤醒消息后，应用所述终端分组指示信息指示的终端分组数目对本地终端ID号码进行求余计算，然后根据求余计算结果确定所在终端分组，最后在与所在终端分组对应的响应信道上，通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息。
进一步优化的，在所述步骤S105中，基站周期性地统计各个响应信道的消息丢包率，然后根据消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目，再然后针对各个终端分组，根据对应的正在上传终端预估数目估算所有正在上传终端完成盘点任务的剩余上传时长，最后根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息，其中，各个终端分组与各个响应信道一一对应。
详细优化的，所述根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息的方式为：将剩余上传时长的最大值、最小值或平均值作为立即睡眠时长。
优化的，在所述步骤S103中，基站在唤醒信道上且在第一时段内连续性地周期广播多个所述终端盘点唤醒消息，其中，所述第一时段的时长大于无线终端的睡眠周期，所述睡眠周期包括无线终端的周期休眠时长和周期觉醒时长，所述终端盘点唤醒消息的广播周期小于无线终端的周期觉醒时长。
进一步优化的，在所述步骤S103中，所述终端盘点唤醒消息还包含有第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，其中，所述当前消息发送时钟信息用于指示从第一时段的起始时刻起至当前消息发送时刻的时间戳。
优化的，无线终端在发送所述终端盘点响应消息后，侦听确认信道，若未按期收到所述数据接收确认消息，则判定发送失败，然后再次通过信道竞争机制重发所述终端盘点响应消息，直到所述终端盘点响应消息的重发次数达到最大重传次数。
优化的，所述终端盘点唤醒消息还包含有源地址无效位和/或广播地址无效位，其中，所述源地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在源地址信息，所述广播地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在广播地址信息，所述源地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的发送者，所述广播地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的接收者。
优化的，所述终端盘点启动消息还包含盘点模式指示信息，当所述盘点模式指示信息指示为长盘模式时，基站在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式，当所述盘点模式指示信息指示为快盘模式时，基站根据所述终端盘点启动消息中的盘点时长信息定时结束终端盘点模式或在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式。
优化的，所述终端盘点启动消息还包含数据返回指示信息，当所述数据返回指示信息指示为数据直接返回时，基站在所述步骤S106中周期性地将最新收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层，当所述数据返回指示信息指示为数据读取返回时，基站在所述步骤S106中仅当应用层访问读取数据时，将缓存收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
本发明的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种可向已盘点标签/终端指示睡眠时长的终端盘点方法，即在盘点数据接收确认过程中，通过在确认消息中配置立即睡眠时长信息，可以告知已盘点标签/终端，许可其立即进入休眠节能状态的时长，从而对于已盘点标签/终端而言，由于在预设时段(该时段用于完成对其它未盘点终端的盘点任务)内无需再次唤醒并反馈盘点数据，因此可进入一个较长的休眠状态，避免消耗不必要能量，最终利于终端节能及延长续航时间；
(2)所述终端盘点方法还具有唤醒侦听节能、降低碰撞概率以及应用灵活等优点，便于实际推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的利于无线终端节能的终端盘点方法流程示意图。
图2是本发明提供的终端盘点过程中的消息时序示意图。
图3是本发明提供的利于无线终端节能的终端盘点系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例一
如图1和2所示，本实施例提供的所述利于无线终端节能的终端盘点方法，可以但不限于包括如下步骤。
S101.由基站接收来自应用层的终端盘点启动消息,其中，所述终端盘点启动消息包含基站地址信息，所述基站地址信息用于指示需要立即进入终端盘点模式的基站。
在所述步骤S101中，所述应用层可以但不限于是指需要获取最终盘点数据信息的且运行有APP应用程序的终端设备，其用于通过下发所述终端盘点启动消息来启动对无线终端(可以但不限于为有源标签或电子标签，不论是半双工标签还是全双工标签，都可认为是无线终端)进行盘点的进程，所述终端盘点启动消息的产生过程可以但不限于为用户或管理员在终端设备的APP应用界面上进行手动操作实现，例如点击触摸屏上的虚拟按钮。所述基站可以但不限于为阅读器或读写器，用于在进入终端盘点模式后，唤醒处于休眠状态的所有无线终端，并收集来自各个无线终端的盘点数据，以及将收集的盘点数据上传至应用层。
S102.基站判断所述基站地址信息是否与本地基站地址匹配，若匹配，则进入终端盘点模式：执行后续步骤S103及S105～S106。
在所述步骤S102中，优化的，为了提升基站的运行速度，避免出现数据冗余情况，还包括如下：基站在进入终端盘点模式时，清除本地缓存数据，并向应用层反馈终端盘点启动成功消息。此外，为了避免重复启动盘点任务，优化的，基站在结束终端盘点模式前，若又收到来自应用层的终端盘点启动消息，则向应用层反馈终端盘点启动失败消息，其中，所述终端盘点启动失败消息包含已在盘点指示信息。如此可告知应用层，当前已在进行终端盘点，无需重复启动。
在所述步骤S102中，优化的，若所述终端盘点启动消息还包含盘点模式指示信息，当所述盘点模式指示信息指示为长盘模式时，基站在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式，当所述盘点模式指示信息指示为快盘模式时，基站根据所述终端盘点启动消息中的盘点时长信息定时结束终端盘点模式或在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式。所述盘点模式指示信息用于指示基站是进入长盘模式还是快盘模式：(1)基站在进入长盘模式后，将会轮番地执行后续步骤S103及S105～S106，即不停地收集来自无线终端的盘点数据并返回给应用层，直到收到所述终端盘点结束消息(其产生方式可与所述终端盘点启动消息一致)后才停止；(2)基站在进入快盘模式后，将会定时地执行后续步骤S103及S105～S106,即定时地收集来自无线终端的盘点数据并返回给应用层，直到计时(倒计时或顺计时)到达盘点时长时或收到所述终端盘点结束消息后就停止(即可以提前结束)。通过这两种模式，可以定期地或不定期地进行终端盘点，满足灵活应用需求。
S103.基站在唤醒信道上广播终端盘点唤醒消息。
在所述步骤S103中，为了确保能够唤醒所有无线终端，优化的，基站在唤醒信道上且在第一时段内连续性地周期广播多个所述终端盘点唤醒消息，其中，所述第一时段的时长大于无线终端的睡眠周期，所述睡眠周期包括无线终端的周期休眠时长和周期觉醒时长，所述终端盘点唤醒消息的广播周期小于无线终端的周期觉醒时长。由于所述第一时段的时长大于无线终端的睡眠周期以及所述终端盘点唤醒消息的广播周期小于无线终端的周期觉醒时长，可以确保无线终端在任何一个睡眠周期的周期觉醒时长内能够完整收到所述签盘点唤醒消息，杜绝出现唤醒遗漏。举例的，若所述周期觉醒时长为100ms，所述周期休眠时长为3900ms，则无线终端的睡眠周期为4秒，所述广播周期可设计为60ms(假设所述终端盘点唤醒消息的发送时长为50ms，预留10ms的时隙间距)，所述第一时段的时长可设计为4020ms，即可连续广播67次所述终端盘点唤醒消息。进一步优化的，所述终端盘点唤醒消息还包含有第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，其中，所述当前消息发送时钟信息用于指示从第一时段的起始时刻起至当前消息发送时刻的时间戳。通过前述信息配置，无线终端在获取所述第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息后，可以知道本轮所述终端盘点唤醒消息的广播结束时间，由此可以设置一个较长的休眠时间，利于无线终端节能，尤其是对于已经完成终端盘点响应消息反馈的无线终端(可简称为已盘点无线终端)而言，由于无需再传所述终端盘点响应消息，可以直接睡到广播结束后再醒来。
在所述步骤S103中，由于所述终端盘点唤醒消息可以通过消息帧属性对外告知其为广播消息，因此对于无线终端而言，可以不必知道所述终端盘点唤醒消息的发送者身份和/或接收者身份，因此优化的，所述终端盘点唤醒消息还可包含有源地址无效位和/或广播地址无效位，其中，所述源地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在源地址信息，所述广播地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在广播地址信息，所述源地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的发送者身份，所述广播地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的接收者身份。通过前述终端盘点唤醒消息的地址缺省配置，可以有效缩短消息长度(一般可缩短4字节或8字节)和发送时长，不但利于基站发送节能，提高信道利用率，还可以有效缩短无线终端的唤醒信道侦听时长，进一步利于无线终端节能。
S104.无线终端在收到所述终端盘点唤醒消息后，在响应信道上通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息，其中，所述终端盘点响应消息包含终端地址信息和终端盘点数据信息，所述终端地址信息用于指示发送所述终端盘点响应消息的无线终端。
在所述步骤S104中，所述响应信道可选用与所述唤醒信道不同的专用信道，所述终端盘点数据信息可以但不限于包括设备告警数据区信息、设备定位数据区信息和/或设备传感器采集数据区信息等。
在所述步骤S104中，为了解决在海量终端盘点过程中所存在的碰撞问题明显以及盘点进度慢等问题，优化的，所述终端盘点唤醒消息还包含有终端分组指示信息；无线终端在收到所述终端盘点唤醒消息后，应用所述终端分组指示信息指示的终端分组数目对本地终端I D号码进行求余计算，然后根据求余计算结果确定所在终端分组，最后在与所在终端分组对应的响应信道上，通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息。由于无线终端可以自行确定所在终端分组且仅在与所在终端分组对应的响应信道上反馈盘点数据，可以将海量无线终端分在不同的信道内进行数据上传，实现并发上传数据及减少碰撞概率的目的，进而可快速完成所有无线终端的盘点任务。例如对于存在1000个无线终端的盘点场景，可将所述终端分组数目设计为4，进而可将海量标签分为4组，每组理论上有250个无线终端，并使他们分别在4个不同的响应信道上竞争上传所述终端盘点响应消息，由此可以实现4路并传数据及减少碰撞概率的目的。此外，所述响应信道与终端分组的对应关系可通过标准协议默认，也可以在所述终端盘点唤醒消息中进行指定，例如对于余数为0的终端分组，指定第一响应信道；对于余数为1的终端分组，指定第二响应信道；对于余数为2的终端分组，指定第三响应信道，等等。
S105.基站通过侦听响应信道来接收所述终端盘点响应消息，并在成功接收到某个无线终端反馈的终端盘点响应消息后，在确认信道上向该无线终端反馈数据接收确认消息，其中，所述数据接收确认消息包含有立即睡眠时长信息，所述立即睡眠时长信息用于指示接收终端可立即进入临时睡眠模式的时长。
在所述步骤S105之前，为了进一步确保所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息的传输安全，防止被其他“黑客”站点空中截取，因此有必要对前述重要信息也进行加密保护，即优化的，无线终端在发送所述终端盘点响应消息前，从本地存储区中随机选择一种加密算法/和加密密钥对所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息进行加密，并在所述终端盘点响应消息中包含有第二加密算法选择信息/和第二加密密钥选择信息，其中，所述第二加密算法选择信息用于指示在加密所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息的过程中所采用加密算法的算法唯一标识，所述第二加密密钥选择信息用于指示在加密所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息的过程中所采用加密密钥的密钥唯一标识；基站在收到所述终端盘点响应消息后，先根据所述第二加密算法选择信息在本地存储区中查找预存的对应解密算法/和根据所述第二加密密钥选择信息在本地存储区中查找预存的对应解密密钥，然后使用查找到的解密算法/和解密密钥解密获取所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息。其中，所述第二加密算法选择信息与加密算法的对应关系提前预置在合法的无线终端中，并与提前预置在合法基站中的所述第二加密算法选择信息与解密算法的对应关系匹配；所述第二加密密钥选择信息与加密密钥的对应关系提前预置在合法的无线终端中，并与提前预置在合法基站中的所述第二加密密钥选择信息与解密密钥的对应关系匹配。由于“黑客”站点不能提前预知前述对应关系，因此很难破解得到所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息，可以进一步提升安全性。
在所述步骤S105中，所述确认信道可选用与所述唤醒信道或所述响应信道不同的专用信道。由于无线终端是通过信道竞争机制反馈所述终端盘点响应消息，因此存在因碰撞风险等而导致接收失败的现象，因此有必要告知无线终端是否接收成功。同时在告知接收成功时，可以通过所述立即睡眠时长信息的配置，告知已完成盘点数据上传的无线终端(即已盘点标签/终端)可立即进入休眠节能状态的时长，具体时长可以但不限于根据完成盘点所有正在上传终端的预估时长来设置，从而对于已盘点标签/终端而言，由于在预设时段(该时段用于完成对其它未盘点标签/终端的盘点任务)内无需再次唤醒并反馈盘点数据，因此可进入一个较长的休眠状态，避免消耗不必要能量，最终利于终端节能及延长续航时间。
在所述步骤S105中，进一步考虑海量无线终端分组上传数据的情况，优化的，所述立即睡眠时长信息的配置方式可以但不限于如下：基站周期性地统计各个响应信道的消息丢包率，然后根据消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目，再然后针对各个终端分组，根据对应的正在上传终端预估数目估算所有正在上传终端完成盘点任务的剩余上传时长，最后根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息，其中，各个终端分组与各个响应信道一一对应。由于消息丢包率在很大程度上是由消息碰撞而引起的，因此通过常规试验可以获取消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，该映射关系可以为一对数值范围的映射关系，例如针对0～1％的消息丢包率，对应的正在上传终端数目可为0～50；针对2～3％的消息丢包率，对应的正在上传终端数目可为100～200。此外，预估数目与估算的剩余上传时长同样可以通过常规试验获取。同时进一步优化的，所述根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息的方式可以但不限于为：将剩余上传时长的最大值、最小值或平均值作为立即睡眠时长。
在所述步骤S105中，进一步考虑无线终端在分组后或数据上传过程中，可能存在组内未完成盘点(即未收到所述数据接收确认消息)的无线终端数量不均衡的情况，例如在某一组内存在300个未完成盘点的无线终端，而在另一组内仅存在100个未完成盘点的无线终端，因此出于动态均衡组内无线终端数目的目的，进一步优化的，基站周期性地统计各个响应信道的消息丢包率，然后根据消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目，再然后确定具有最大正在上传终端数目的第一终端分组和具有最小正在上传终端数目的第二终端分组，最后在唤醒信道和/或确认信道上发送终端分组变更消息，其中，各个终端分组与各个响应信道一一对应，所述终端分组变更消息包含有所述第一终端分组的分组唯一标识、所述第二终端分组的分组唯一标识和属于第一终端分组的部分无线终端的共有特别标识；未完成盘点的无线终端在接收到所述终端分组变更消息后，若判定本地终端ID号码与所述共有特别标识匹配，则根据所述第一终端分组的分组唯一标识和所述第二终端分组的分组唯一标识，将所在终端分组从所述第一终端分组变更为所述第二终端分组。此外，所述共有特别标识可以但不限于为终端ID号码的末位数字。由此通过前述方法，可以将部分无线终端从数量较多的第一终端分组划分到数量较少的第二终端分组中，加快第一终端分组内的无线终端的盘点进度，实现最终快速完成所有无线终端的盘点任务。
详细优化的，为了使未完成盘点的无线终端能够获知所在终端分组的组内正在上传终端数目，以便动态设置通过信道竞争机制发送终端盘点响应消息的退避时间，所述终端分组变更消息还包含有各个终端分组的分组唯一标识以及组内正在上传终端的预估数目；未完成盘点的无线终端在收到所述终端分组变更消息后，根据分组唯一标识确定所在终端分组的组内正在上传终端的预估数目，然后根据该预估数目更新设置通过信道竞争机制发送终端盘点响应消息的退避时间。其中，无线终端根据该预估数目更新设置退避时间的具体方式可为：在预估数目较大时设置较长的当前退避时间或最大退避时间，在预估数目较小时设置较短的当前退避时间或最大退避时间，由此可以动态设置退避时间，进一步利于降低各响应信道的消息丢包率和快速完成各响应信道的所有数据上传任务。另外的，还可以通过如下方式告知无线终端，基站在发送所述数据接收确认消息前，若已获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目，则将各个终端分组的分组唯一标识以及组内正在上传终端的预估数目添加到所述数据接收确认消息中；未完成盘点的无线终端在收到所述数据上传确认消息后，根据分组唯一标识确定所在终端分组的组内正在上传终端的预估数目，然后根据该预估数目更新设置通过信道竞争机制发送终端盘点响应消息的退避时间。
在所述步骤S105之后，对于无线终端而言，还可以执行如下步骤：无线终端在发送所述终端盘点响应消息后，侦听确认信道，若未按期收到所述数据接收确认消息，则判定发送失败，然后再次通过信道竞争机制重发所述终端盘点响应消息，直到所述终端盘点响应消息的重发次数达到最大重传次数。举例的，所述最大重传次数可具体设计为3次。此外，如果是在分组并发上传数据，存在同时成功收到多个终端盘点响应消息的情况，为了减少无线终端侦听确认信道的时长，进一步利于标签节能，因此有必要进行并行确认，即进一步优化的，所述数据接收确认消息包含有多个无线终端的终端地址信息，进而可以用同一个消息帧向多个无线终端进行数据接收确认。
S106.基站将所述终端盘点响应消息中的终端地址信息和终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
在所述步骤S106中，所述绑定上传信息的方式可在所述终端盘点启动消息中提前设定，即优化的，所述终端盘点启动消息还包含数据返回指示信息，当所述数据返回指示信息指示为数据直接返回时，基站在所述步骤S106中周期性地将最新收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层，当所述数据返回指示信息指示为数据读取返回时，基站在所述步骤S106中仅当应用层访问读取数据时，将缓存收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
综上，采用本实施例所提供的利于无线终端节能的终端盘点方法，具有如下技术效果：
(1)本实施例提供了一种可向已盘点标签/终端指示睡眠时长的终端盘点方法，即在盘点数据接收确认过程中，通过在确认消息中配置立即睡眠时长信息，可以告知已盘点标签/终端，许可其立即进入休眠节能状态的时长，从而对于已盘点标签/终端而言，由于在预设时段(该时段用于完成对其它未盘点终端的盘点任务)内无需再次唤醒并反馈盘点数据，因此可进入一个较长的休眠状态，避免消耗不必要能量，最终利于终端节能及延长续航时间；
(2)所述终端盘点方法还具有唤醒侦听节能、降低碰撞概率以及应用灵活等优点，便于实际推广和应用。
实施例二
如图3所示，本实施例提供一种实现前述实施例一所述方法的终端盘点系统，包括基站及若干无线终端，其中，所述基站包括指令接收单元、盘点启停单元、第一无线发射单元、第一无线接收单元和数据上传单元，所述无线终端包括第二无线接收单元、第二无线发射单元和节能控制单元；
所述指令接收单元，用于接收来自应用层的终端盘点启动消息,其中，所述终端盘点启动消息包含基站地址信息，所述基站地址信息用于指示需要立即进入终端盘点模式的基站；
所述盘点启停单元，用于在判定所述基站地址信息与本地基站地址匹配时，启动进入终端盘点模式；
所述第一无线发射单元，用于在启动进入终端盘点模式后，在唤醒信道上广播终端盘点唤醒消息，以及在成功接收到某个无线终端反馈的终端盘点响应消息后，在确认信道上向该无线终端反馈数据接收确认消息，其中，所述数据接收确认消息包含有立即睡眠时长信息，所述立即睡眠时长信息用于指示接收终端可立即进入临时睡眠模式的时长；
所述第一无线接收单元，用于在启动进入终端盘点模式后，侦听各个响应信道，接收来自无线终端的终端盘点响应消息，其中，所述终端盘点响应消息包含终端地址信息和终端盘点数据信息，所述终端地址信息用于指示发送所述终端盘点响应消息的无线终端；
所述数据上传单元，用于在启动进入终端盘点模式后，将所述终端盘点响应消息中的终端地址信息和终端盘点数据信息绑定上传给应用层；
所述第二无线接收单元，用于侦听唤醒信道，接收来自基站的所述终端盘点唤醒消息以及所述数据接收确认消息；
所述第二无线发射单元，用于在收到所述终端盘点唤醒消息后，在响应信道上通过信道竞争机制向基站反馈所述终端盘点响应消息；
所述节能控制单元，用于在收到所述数据接收确认消息后，根据所述立即睡眠时长信息立即进入临时睡眠模式。
优化的，所述无线终端还包括分组确认单元；
所述分组确认单元，用于在收到包含有终端分组指示信息的终端盘点唤醒消息后，应用所述终端分组指示信息指示的终端分组数目对本地终端I D号码进行求余计算，然后根据求余计算结果确定所在终端分组；
所述第二无线发射单元，还用于在与所在终端分组对应的响应信道上，通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息。
进一步优化的，所述基站还包括统计预估单元；
所述统计预估单元，用于在启动进入终端盘点模式后，周期性地统计各个响应信道的消息丢包率，然后根据消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目，再然后针对各个终端分组，根据对应的正在上传终端预估数目估算所有正在上传终端完成盘点任务的剩余上传时长，最后根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息。
详细优化的，所述统计预估单元还用于在获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目后，确定具有最大正在上传终端数目的第一终端分组和具有最小正在上传终端数目的第二终端分组，最后启动所述第一无线发射单元在唤醒信道和/或确认信道上发送终端分组变更消息，其中，所述终端分组变更消息包含有所述第一终端分组的分组唯一标识、所述第二终端分组的分组唯一标识和属于第一终端分组的部分无线终端的共有特别标识；
所述分组确认单元，还用于在未完成盘点但收到所述终端分组变更消息后，若判定本地终端ID号码与所述共有特别标识匹配，则根据所述第一终端分组的分组唯一标识和所述第二终端分组的分组唯一标识，将所在终端分组从所述第一终端分组变更为所述第二终端分组。
进一步详细优化的，所述第二无线发射单元还用于在未完成盘点但收到包含有各个终端分组的分组唯一标识以及组内正在上传终端的预估数目的终端分组变更消息时，根据分组唯一标识确定所在终端分组的组内正在上传终端的预估数目，然后根据该预估数目更新设置通过信道竞争机制发送终端盘点响应消息的退避时间。
进一步优化的，所述第一无线发射单元还用于在发送所述数据接收确认消息前，将多个无线终端的终端地址信息添加到所述数据接收确认消息中。
详细优化的，所述根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息的方式为：将剩余上传时长的最大值、最小值或平均值作为立即睡眠时长。
优化的，所述第一无线发射单元用于按照如下方式广播所述终端盘点唤醒消息：在唤醒信道上且在第一时段内连续性地周期广播多个所述终端盘点唤醒消息，其中，所述第一时段的时长大于无线终端的睡眠周期，所述睡眠周期包括无线终端的周期休眠时长和周期觉醒时长，所述终端盘点唤醒消息的广播周期小于无线终端的周期觉醒时长。
进一步优化的，所述第一无线发射单元还用于在发送所述终端盘点唤醒消息前，将第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息添加到所述终端盘点唤醒消息中，其中，所述当前消息发送时钟信息用于指示从第一时段的起始时刻起至当前消息发送时刻的时间戳。
优化的，所述第二无线接收单元还用于在发送所述终端盘点响应消息后，侦听确认信道，接收来自基站且与所述终端盘点响应消息对应的数据接收确认消息；
所述无线终端还包括重发判断单元，其中，所述重发判断单元用于在未按期收到与所述终端盘点响应消息对应的数据接收确认消息时，判定发送失败，然后启动所述第二无线发射单元重发所述终端盘点响应消息，直到所述终端盘点响应消息的重发次数达到最大重传次数。
优化的，所述第一无线发射单元还用于在发送所述终端盘点唤醒消息前，将有源地址无效位和/或广播地址无效位添加到所述终端盘点唤醒消息中，其中，所述源地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在源地址信息，所述广播地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在广播地址信息，所述源地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的发送者身份，所述广播地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的接收者身份。
优化的，所述第二无线发射单元还用于在发送所述终端盘点响应消息前，从本地存储区中随机选择一种加密算法/和加密密钥对所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息进行加密，并在所述终端盘点响应消息中包含有第二加密算法选择信息/和第二加密密钥选择信息，其中，所述第二加密算法选择信息用于指示在加密所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息的过程中所采用加密算法的算法唯一标识，所述第二加密密钥选择信息用于指示在加密所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息的过程中所采用加密密钥的密钥唯一标识；
所述第一无线接收单元还用于在收到所述终端盘点响应消息后，先根据所述第二加密算法选择信息在本地存储区中查找预存的对应解密算法/和根据所述第二加密密钥选择信息在本地存储区中查找预存的对应解密密钥，然后使用查找到的解密算法/和解密密钥解密获取所述终端地址信息和/或所述终端盘点数据信息。
优化的，所述盘点启停单元，还用于当所述终端盘点启动消息包含有盘点模式指示信息且所述盘点模式指示信息指示为长盘模式时，在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式，或者用于当所述终端盘点启动消息包含有盘点模式指示信息且所述盘点模式指示信息指示为快盘模式时，根据所述终端盘点启动消息中的盘点时长信息定时结束终端盘点模式或在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式。
优化的，所述盘点启停单元，还用于在进入终端盘点模式时，清除本地缓存数据，并向应用层反馈终端盘点启动成功消息。
优化的，所述盘点启停单元，还用于在结束终端盘点模式前，若又收到来自应用层的终端盘点启动消息，则向应用层反馈终端盘点启动失败消息，其中，所述终端盘点启动失败消息包含已在盘点指示信息。
优化的，所述数据上传单元，还用于当所述终端盘点启动消息包含有数据返回指示信息且所述数据返回指示信息指示为数据直接返回时，周期性地将最新收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层，或者用于当所述终端盘点启动消息包含有数据返回指示信息且所述数据返回指示信息指示为数据读取返回时，仅在应用层访问读取数据时，将缓存收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
本实施例的技术细节及技术效果与实施例一的内容一致，于此不再赘述。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101.由基站接收来自应用层的终端盘点启动消息,其中，所述终端盘点启动消息包含基站地址信息，所述基站地址信息用于指示需要立即进入终端盘点模式的基站；
S102.基站判断所述基站地址信息是否与本地基站地址匹配，若匹配，则进入终端盘点模式：执行后续步骤S103及S105～S106；
S103.基站在唤醒信道上广播终端盘点唤醒消息；
S104.无线终端在收到所述终端盘点唤醒消息后，在响应信道上通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息，其中，所述终端盘点响应消息包含终端地址信息和终端盘点数据信息，所述终端地址信息用于指示发送所述终端盘点响应消息的无线终端；
S105.基站通过侦听响应信道来接收所述终端盘点响应消息，并在成功接收到某个无线终端反馈的终端盘点响应消息后，在确认信道上向该无线终端反馈数据接收确认消息，其中，所述数据接收确认消息包含有立即睡眠时长信息，所述立即睡眠时长信息用于指示接收终端可立即进入临时睡眠模式的时长；
S106.基站将所述终端盘点响应消息中的终端地址信息和终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
2.如权利要求1所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
所述终端盘点唤醒消息还包含有终端分组指示信息；
无线终端在收到所述终端盘点唤醒消息后，应用所述终端分组指示信息指示的终端分组数目对本地终端I D号码进行求余计算，然后根据求余计算结果确定所在终端分组，最后在与所在终端分组对应的响应信道上，通过信道竞争机制向基站反馈终端盘点响应消息。
3.如权利要求2所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
在所述步骤S105中，基站周期性地统计各个响应信道的消息丢包率，然后根据消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，获取各个终端分组内正在上传终端的预估数目，再然后针对各个终端分组，根据对应的正在上传终端预估数目估算所有正在上传终端完成盘点任务的剩余上传时长，最后根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息，其中，各个终端分组与各个响应信道一一对应。
4.如权利要求3所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
所述根据各个终端分组的剩余上传时长设置所述立即睡眠时长信息的方式为：将剩余上传时长的最大值、最小值或平均值作为立即睡眠时长。
5.如权利要求1所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
在所述步骤S103中，基站在唤醒信道上且在第一时段内连续性地周期广播多个所述终端盘点唤醒消息，其中，所述第一时段的时长大于无线终端的睡眠周期，所述睡眠周期包括无线终端的周期休眠时长和周期觉醒时长，所述终端盘点唤醒消息的广播周期小于无线终端的周期觉醒时长。
6.如权利要求5所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
在所述步骤S103中，所述终端盘点唤醒消息还包含有第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，其中，所述当前消息发送时钟信息用于指示从第一时段的起始时刻起至当前消息发送时刻的时间戳。
7.如权利要求1所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
无线终端在发送所述终端盘点响应消息后，侦听确认信道，若未按期收到所述数据接收确认消息，则判定发送失败，然后再次通过信道竞争机制重发所述终端盘点响应消息，直到所述终端盘点响应消息的重发次数达到最大重传次数。
8.如权利要求1所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
所述终端盘点唤醒消息还包含有源地址无效位和/或广播地址无效位，其中，所述源地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在源地址信息，所述广播地址无效位用于指示在所述终端盘点唤醒消息中不存在广播地址信息，所述源地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的发送者，所述广播地址信息用于指示所述终端盘点唤醒消息的接收者。
9.如权利要求1所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
所述终端盘点启动消息还包含盘点模式指示信息，当所述盘点模式指示信息指示为长盘模式时，基站在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式，当所述盘点模式指示信息指示为快盘模式时，基站根据所述终端盘点启动消息中的盘点时长信息定时结束终端盘点模式或在收到来自应用层的终端盘点结束消息后立即结束终端盘点模式。
10.如权利要求1所述的一种利于无线终端节能的终端盘点方法，其特征在于：
所述终端盘点启动消息还包含数据返回指示信息，当所述数据返回指示信息指示为数据直接返回时，基站在所述步骤S106中周期性地将最新收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层，当所述数据返回指示信息指示为数据读取返回时，基站在所述步骤S106中仅当应用层访问读取数据时，将缓存收到的终端地址信息及终端盘点数据信息绑定上传给应用层。
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