CN109544744A - 智能门锁通信系统及方法 - Google Patents

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CN109544744A CN201811385938.4A CN201811385938A CN109544744A CN 109544744 A CN109544744 A CN 109544744A CN 201811385938 A CN201811385938 A CN 201811385938A CN 109544744 A CN109544744 A CN 109544744A
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Abstract

本发明公开了一种智能门锁通信系统及方法，该系统包括网关和与所述网关连接的至少一个智能门锁：所述智能门锁用于通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据；所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁；所述智能门锁还将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。本发明根据智能门锁和网关之间的通信质量调整智能门锁的发射功率，使智能门锁更加低功耗，提高智能门锁电池使用时间。

Description

智能门锁通信系统及方法
技术领域
本发明涉及智能门锁技术领域，具体而言，涉及一种智能门锁通信系统及方法。
背景技术
无线射频通信技术在生活、工业中有着广泛的应用，发挥着不可替代的作用，其中433Mhz的无线通信频段具有信号强，传输距离远，绕射能力强，可用带宽宽，传输速率低，功耗低特点，广泛用在手持抄表，无线数据采集，遥测遥控，工业自动化，智能门锁等领域。
目前智能门锁在组网中的使用433Mhz的无线通信技术，尽管功耗相对低，但是对于电池供电的智能门锁来说，其射频功耗仍是值得注意的一个问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种智能门锁通信系统方法，以解决现有技术的不足。
根据本发明的一个实施方式，提供一种智能门锁通信系统，包括网关和与所述网关连接的至少一个智能门锁：
所述智能门锁用于通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据；
所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁；
所述智能门锁还将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
在上述的智能门锁通信系统中，所述通信数据为预定数量的数据包；
所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关根据每一预定级别的发射功率下接收数据包的数量计算该级别的发射功率对应的误包率。
在上述的智能门锁通信系统中，所述“将所述通信质量发送至所述智能门锁”包括：
所述网关在所述误包率小于预定误包阈值时，返回成功提示信息至所述智能门锁；在所述误包率大于所述预定误包阈值时，发出失败提示信息至所述智能门锁。
在上述的智能门锁通信系统中，所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关根据每一预定级别的发射功率下接收数据包的数量计算该级别的发射功率对应的误包率，并根据每一预定级别的发射功率下数据包的发送时间和接收时间计算该级别的发射功率对应的通信速率。
在上述的智能门锁通信系统中，所述“将所述通信质量发送至所述智能门锁”包括：
所述网关在所述误包率小于预定误包阈值且所述通信速率达到预定速率阈值时，返回成功提示信息至所述智能门锁；否则，发出失败提示信息至所述智能门锁。
在上述的智能门锁通信系统中，所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关根据每一预定级别的发射功率下的所述通信数据的信号强度确定其与网关之间的通信质量。
在上述的智能门锁通信系统中，所述智能门锁和网关之间通过sub1GHz或2.4GHz频段进行通信。
在上述的智能门锁通信系统中，所述智能门锁每隔预设时间通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据。
根据本发明的另一个实施方式，提供一种智能门锁通信方法，应用于智能门锁和网关，该方法包括：
所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据；
所述网关根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁；
所述智能门锁将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
根据本发明的再一个实施方式，提供一种智能门锁通信装置，应用于网关和智能门锁，该装置包括：
发送模块，用于所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据；
计算模块，用于所述网关根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁；
对比模块，用于所述智能门锁将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
根据本发明的又一个实施方式，提供一种智能门锁，该智能门锁包括：
所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据，及接收所述网关根据所述通信数据计算的不同级别发射功率对应的通信质量，并在所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，及根据所述默认发射功率与所述网关进行通信。
根据本发明的又一个实施方式，提供一种计算机可读存储介质，该计算机存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被执行时执行上述的所述智能门锁通信方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：
本发明中一种智能门锁通信系统及方法，根据智能门锁和网关之间的通信质量的调整不同智能门锁的发射功率，使智能门锁更加低功耗，提高智能门锁电池使用时间。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种智能门锁通信系统的结构示意图。
图2示出了本发明实施例提供的一种智能门锁通信方法的流程示意图。
图3示出了本发明实施例提供的一种智能门锁通信装置的结构示意图。
主要元件符号说明：
100-智能门锁通信系统；110-网关；120-智能门锁；200-智能门锁通信装置；210-发送模块；220-计算模块；230-对比模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1示出了本发明实施例提供的一种智能门锁通信系统的结构示意图。
所述智能门锁通信系统100包括网关110及与所述网关连接的至少一个智能门锁120。
所述网关110还连接有云平台。
所述智能门锁120用于通过每一预定级别的发射功率向所述网关110发送通信数据。
具体地，所述智能门锁120预先将发射功率分为预定级别。
例如，网关110由DC电源供电，默认最大的发射功率为15dBm，智能门锁120由电池进行供电，通常默认的最大发射功率为15dBm。在433Mhz的无线通信频段内，可将智能门锁120的发射功率分为5个等级，如下表所示：
预定级别 发射功率
1 15dBm
2 13dBm
3 11dBm
4 9dBm
5 7dBm
上表中，第1预定级别对应的发射功率为15dBm；第2预定级别对应的发射功率为13dBm；第3预定级别对应的发射功率为11dBm；第4预定级别对应的发射功率为9dBm；第5预定级别对应的发射功率为7dBm。
所示智能门锁120分别在每一预定级别的发射功率向所述网关110发送通信数据。
例如，智能门锁120可分别通过第1预定级别对应的发射功率、第2预定级别对应的发射功率、第3预定级别对应的发射功率、第4预定级别对应的发射功率、第5预定级别对应的发射功率向所述网关110发送通信数据。
所述网关110用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁120。
具体地，网关110根据所述每一预定级别对应的发射功率下的通信数据计算该率等级对应的发射功率下的通信质量。
所述智能门锁120还将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
具体地，若一个智能门锁120将所有级别的发射功率下的通信质量和预定阈值进行比较，得到通信质量大于或等于所述预定阈值的所有级别的发射功率。
将所有的发射功率进行对比，选取最小的发射功率作为该智能门锁120的默认发射功率。
进一步地，所述通信数据可以为数据包，所述通信质量为误包率。
所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关110根据每一预定级别的发射功率下接收数据包的数量计算该级别的发射功率对应的误包率。
具体地，所述网关110根据每一预定级别的发射功率下的智能门锁120发送数据包的个数及网关110接收数据包的个数计算处该预定级别的发射功率下的误包率。
所述误包率通过下式进行计算：
其中，T为误包率，N为网关110接收数据包的数量，M为智能门锁120发送数据包的数量。
例如，智能门锁120在发射功率为15dBm时，向所述网关110发送1000个数据包，网关110根据接收到1000个数据包的个数，可计算得到在发射功率为15dBm时，对应的误包率为0；
智能门锁120在在发射功率为13dBm时，向所述网关110发送1000个数据包，网关110根据接收到1000个数据包的个数，可计算得到在发射功率为13dBm时，对应的误包率为0；
在发射功率为11dBm时，向所述网关110发送1000个数据包，网关110根据接收到999个数据包的个数，可计算得到在发射功率为11dBm时，对应的误包率为等等。
进一步地，所述“将所述通信质量发送至所述智能门锁”包括：
所述网关在所述误包率小于或等于预定误包阈值时，返回成功提示信息至所述智能门锁；在所述误包率大于所述预定误包阈值时，发出失败提示信息至所述智能门锁
具体地，智能门锁120在某一预定级别的发射功率下发送数据包至网关110，网关110计算得到该预定级别对应的误包率，若该误包率小于预定误包阈值，则网关110返回成功提示信息至所述智能门锁120，以提示该智能门锁120该预定级别的发射功率的误包率达到需求。
若该误包率大于或等于预定误包阈值，则网关110返回失败提示信息至所述智能门锁120，以提示所述智能门锁120该预定级别的法和功率的误包率未达到需求。
例如，若网关110计算的一智能门锁120在5个预定等级的发射功率15dBm、13dBm、11dBm、9dBm、7dBm下的误包率分别为0、0、0、1/1000、2/1000，若预定误包阈值为1/1000。则分别将0、0、0、1/1000、2/1000与1/1000进行对比，得到达到需求的误包率为0、0、0、1/1000，将该误包率0、0、0、1/1000对应的发射功率15dBm、13dBm、11dBm、9dBm进行对比，得到最小的发射功率为9dBm，则将9dBm作为该智能门锁120的默认发射功率，后续该智能门锁120在与网关110进行通信过程中，所述智能门锁120均采用9dBm的发射功率来发射数据。
进一步地，所述通信数据为数据包，所述通信质量为误包率和通信速率。
所述“所述网关110用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关110根据每一预定级别的发射功率下接收数据包的数量计算该级别的发射功率对应的误包率，并根据每一预定级别的发射功率下数据包的发送时间和接收时间计算该级别的发射功率对应的通信速率。
具体地，所述网关110根据每一预定级别的发射功率下的智能门锁120发送数据包的个数及网关110接收数据包的个数计算处该预定级别的发射功率下的误包率。
所述网关110根据每一预定级别的发射功率下的智能门锁120发送每一数据包的时间及网关接收该数据包的时间计算该数据包的通信速率。
所述通信速率可以通过下式进行获得：
其中，V为数据包的通信速率，L为数据包的长度，X2为网关110接收该数据包的时间，X1为智能门锁120发送该数据包的时间。
进一步地，所述网关110计算智能门锁120发送的所有数据包对应的通信速率，及将所有数据包的通信速率的均值作为该智能门锁120的通信速率。
进一步地，所述“将所述通信质量发送至所述智能门锁120”包括：
所述网关110在所述误包率小于预定误包阈值且所述通信速率达到预定速率阈值时，返回成功提示信息至所述智能门锁120；否则，发出失败提示信息至所述智能门锁120。
具体地，所述网关110在所述误包率小于预定误包阈值且所述通信速率达到预定速率阈值时，即误包率和通信速率均达到需求时，网关110返回成功提示信息至智能门锁120，以提示所述智能门锁120误包率和通信速率均达到需求。
在所述误包率小于预定误包阈值且所述通信速率未达到预定速率阈值时，所述网关110返回失败提示信息至智能门锁120，以提示所述智能门锁120误包率和/或通信速率未达到需求。
在所述误包率大于预定误包阈值且所述通信速率达到预定速率阈值时，所述网关110返回失败提示信息至智能门锁120，以提示所述智能门锁120误包率和/或通信速率未达到需求。
在所述误包率大于预定误包阈值且所述通信速率未达到预定速率阈值时，所述网关110返回失败提示信息至智能门锁120，以提示所述智能门锁120误包率和/或通信速率未达到需求。
例如，若网关110计算的一智能门锁120在5个预定等级的发射功率15dBm、13dBm、11dBm、9dBm、7dBm下的误包率分别为0、0、0、1/1000、2/1000，通信速率分别为200kb/s、190kb/s、180kb/s、170kb/s、160kb/s。若预定误包阈值为1/1000，预定速率阈值为180kb/s。则分别将0、0、0、1/1000、2/1000与1/1000进行对比，得到达到需求的误包率为0、0、0、1/1000；分别将200kb/s、190kb/s、180kb/s、170kb/s、160kb/s与180kb/s进行对比，得到达到需求的通信速率为200kb/s、190kb/s、180kb/s。
将误包率及通信速率同时满足需求的发射功率15dBm、13dBm、11dBm进行对比，得到最小的发射功率为11dBm，则将11dBm作为该智能门锁120的默认发射功率，后续该智能门锁120在与网关110进行通信过程中，所述智能门锁120均采用11dBm的发射功率来发射数据。
进一步地，所述通信数据为数据包，所述通信质量参数为信号强度。
所述“所述网关110用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关110根据每一预定级别的发射功率下的所述通信数据的信号强度确定其与网关之间的通信质量。
所述智能门锁120的发送数据的信号强度越强，该智能门锁120和网关110之间的通信质量越好；所述智能门锁120的发送数据的信号强度越弱，该智能门锁120和网关110之间的通信质量越差。
具体地，所述智能门锁120在每一预定级别的发射功率下向所述网关120发送预定数量的数据包，网关110根据接收的数据包的信号强度返回提示信息至智能门锁120。
例如，在信号强度达到强度阈值时，所述网关110返回成功提示信息至智能门锁120，以提示所述智能门锁120该信号强度达到需求。在信号千古的未达到强度阈值时，所述网关110返回失败提示信息至智能门锁120，以提示所述智能门锁120该信号强度未达到需求。
进一步地，所述智能门锁120和网关110之间通过sub 1GHz或2.4GHz频段进行通信，以提高智能门锁120与网关110之间的通信质量、传输距离，减少智能门锁的功耗。
进一步地，所述智能门锁120每隔预设时间通过每一预定级别的发射功率向所述网关110发送通信数据。
具体地，每隔预设的时间，智能门锁120在每一预定级别的发射功率向所述网关110发送通信数据，以使智能门锁120根据网关110返回的提示信息确定自身的发射功率，避免由于网络环境变化等问题造成的通信质量差的问题，及时对智能门锁120的发射功率进行调整，提高通信质量、减少智能门锁120的功耗。
实施例2
图2示出了本发明实施例提供的一种智能门锁通信方法的流程示意图。该智能门锁通信方法应用于智能门锁和网关。所述网关连接至少一个智能门锁。
该智能门锁通信方法包括如下步骤：
步骤S110，所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据。
步骤S120，所述网关根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁。
步骤S130，所述智能门锁将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
实施例3
图3示出了本发明实施例提供的一种智能门锁通信装置的结构示意图。该智能门锁通信装置200应用于网关及智能门锁。所述网关连接至少一个智能门锁。
所述智能门锁通信装置200包括发送模块210、计算模块220及对比模块230。
发送模块210，用于所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据。
计算模块220，用于所述网关根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁。
对比模块230，用于所述智能门锁将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
本发明的又一实施例还提出一种智能门锁，该智能门锁包括：
所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据，及接收所述网关根据所述通信数据计算的不同级别发射功率对应的通信质量，并在所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，及根据所述默认发射功率与所述网关进行通信。
本实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时用于执行上述的所述智能门锁通信方法。
至此，本发明提供了一种智能门锁通信系统及方法，智能门锁首先将发射功率划分为预定数量个等级，每一智能门锁通过判定智能门锁和网关之间的通信质量来选取合适的发射功率，降低智能门锁在无线通信中射频功耗，满足智能门锁低功耗的要求，提高智能门锁电池的使用时间。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能门锁通信系统，其特征在于，包括网关和与所述网关连接的至少一个智能门锁：
所述智能门锁用于通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据；
所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁；
所述智能门锁还将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
2.根据权利要求1所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述通信数据为预定数量的数据包；
所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关根据每一预定级别的发射功率下接收数据包的数量计算该级别的发射功率对应的误包率。
3.根据权利要求2所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述“将所述通信质量发送至所述智能门锁”包括：
所述网关在所述误包率小于预定误包阈值时，返回成功提示信息至所述智能门锁；在所述误包率大于所述预定误包阈值时，发出失败提示信息至所述智能门锁。
4.根据权利要求2所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关根据每一预定级别的发射功率下接收数据包的数量计算该级别的发射功率对应的误包率，并根据每一预定级别的发射功率下数据包的发送时间和接收时间计算该级别的发射功率对应的通信速率。
5.根据权利要求4所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述“将所述通信质量发送至所述智能门锁”包括：
所述网关在所述误包率小于预定误包阈值且所述通信速率达到预定速率阈值时，返回成功提示信息至所述智能门锁；否则，发出失败提示信息至所述智能门锁。
6.根据权利要求1所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述“所述网关用于根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量”包括：
所述网关根据每一预定级别的发射功率下的所述通信数据的信号强度确定其与网关之间的通信质量。
7.根据权利要求1所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述智能门锁和网关之间通过sub 1GHz或2.4GHz频段进行通信。
8.根据权利要求1所述的智能门锁通信系统，其特征在于，所述智能门锁每隔预设时间通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据。
9.一种智能门锁通信方法，其特征在于，应用于智能门锁和网关，该方法包括：
所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据；
所述网关根据所述通信数据计算不同级别发射功率对应的通信质量，及将所述通信质量发送至所述智能门锁；
所述智能门锁将所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，并以所述默认发射功率与所述网关进行通信。
10.一种智能门锁，其特征在于，包括：
所述智能门锁通过每一预定级别的发射功率向所述网关发送通信数据，及接收所述网关根据所述通信数据计算的不同级别发射功率对应的通信质量，并在所述通信质量达到预定阈值的所有级别的发射功率进行对比，将最小级别的发射功率作为默认发射功率，及根据所述默认发射功率与所述网关进行通信。
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