CN109561491A - 一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统 - 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，公开了一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统。通过本发明创造，提供了一种可在半双工无线终端/有源标签侧避免消耗不必要能量的无线通信系统，即通过在终端唤醒消息中配置预约时间信息，可使半双工无线终端/有源标签在获取所述终端唤醒消息后，知道本轮发送结束时间，由此可以设置一个较长的临时休眠时间来休眠，并在睡到发送结束后觉醒反馈数据上传消息，由此可利于无线终端节能，延长续航时间。此外，所述半双工无线通信系统还具有唤醒无遗漏、上传数据安全以及应用灵活等优点，便于实际推广和应用。

Description

一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统
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，具体涉及一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统。
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系统是由一台阅读器(也称读写器或基站)与多个有源标签(也称电子标签或无线终端)组成的无线通信系统，其中，阅读器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有源标签，并让有源标签返回各自独有的有源标签地址信息以及相关的本地数据信息，从而实现数据上传目的。例如对于一个用于消防火警系统的物联网RFID系统，需要定期或不定期地获取各个有源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，以便集中掌握各处位置(在该位置需提前布置有源标签)的消防火警情况。
在数据上传过程中，需要有源标签在唤醒后逐一地将本地数据信息上传给阅读器，但是对于由半双工阅读器和半双工有源标签构成的半双工标签系统(即半双工无线通信系统)，由于在同一时刻只能进行消息发送或消息接收，因此半双工有源标签在被唤醒后，需要等待一轮终端唤醒消息发送完毕后，才通过信道竞争机制反馈数据上传消息(此时半双工阅读器需进入无线接收工作模式)，如此对于半双工有源标签而言，将造成不必要能耗的问题，影响标签的续航时长。
发明内容
为了解决在现有半双工标签系统中所存在的标签侧会造成不必要能耗的问题，本发明目的在于提供一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统。
本发明所采用的技术方案为：
一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，包括半双工基站，其中，所述半双工基站包括第一无线发射单元、第一无线接收单元和第一切换单元；
所述第一无线发射单元，用于先在工作信道上且在第一时段内连续性地周期发送多个终端唤醒消息；
所述第二无线接收单元，用于在发送完最后一个所述终端唤醒消息后，侦听工作信道，并接收来自半双工无线终端的数据上传消息，其中，所述终端唤醒消息包含有目标地址信息、第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，所述目标地址信息用于指示需被唤醒的半双工无线终端，所述第一时段时长信息用于指示所述第一时段的时长t，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tx；
所述第一切换单元，用于切换启动所述第一无线发射单元和所述第一无线接收单元。
优化的，还包括若干半双工无线终端，其中，所述半双工无线终端包括第二无线接收单元和第二节能控制单元；
所述第二无线接收单元，用于周期性地侦听工作信道，接收所述终端唤醒消息；
所述第二节能控制单元，用于在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，根据所述第一时段时长信息和所述当前消息发送时钟信息设置临时休眠时长为t-tx，然后控制进入临时休眠模式。
进一步优化的，所述半双工无线终端还包括第二切换单元和第二无线发射单元；
所述第二切换单元，用于切换启动所述第二无线发射单元和所述第二无线接收单元，以及在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址匹配，则在临时休眠模式结束后，启动所述第二无线发射单元；
所述第二无线发射单元，用于在工作信道上通过信道竞争机制反馈所述数据上传消息；
所述第二无线接收单元，还用于在发送所述数据上传消息后，侦听工作信道，接收来自半双工基站的且与所述数据上传消息对应的数据上传确认消息；
所述第二节能控制单元，还用于在接收到所述数据上传确认消息后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
详细优化的，所述第二节能控制单元，还用于在收到包含有第一临时休眠时长的数据上传确认消息后，根据所述第一临时休眠时长先控制进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
详细优化的，所述半双工无线终端还包括第二安全校验单元；
所述第二安全校验单元，用于在通过信道竞争机制发送所述数据上传消息前且收到包含有口令验证选择信息和口令信息的终端唤醒消息时，先根据所述口令验证选择信息在本地存储区中查找预存的对应口令内容，然后判断查找到的口令内容是否与所述口令信息一致，若一致则许可发送所述数据上传消息，否则拒绝发送，其中，所述口令验证选择信息用于指示与所述口令信息对应的口令唯一标识。
进一步优化的，所述第二节能控制单元，还用于在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址不匹配，则在临时休眠模式结束后，又控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
进一步优化的，所述第二节能控制单元，还用于在侦听收到包含唤醒任务唯一标识和临时休眠时长的终端唤醒消息后，若根据所述唤醒任务唯一标识发现已完成相应数据上传任务，则根据所述临时休眠时长先控制进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
优化的，所述半双工基站还包括第一节能控制单元；
所述第一节能控制单元，用于在有效时间内未收到任何数据上传消息或者当接收到由所述目标地址信息指示的所有半双工无线终端发送的数据上传消息后，控制退出无线接收工作模式。
优化的，所述第一时段的时长t大于半双工无线终端的睡眠周期T，所述睡眠周期T包括半双工无线终端的周期休眠时长Tsleep和周期觉醒时长Twake。
进一步优化的，所述终端唤醒消息的广播周期小于半双工无线终端的周期觉醒时长Twake。
本发明的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种可在半双工无线终端/有源标签侧避免消耗不必要能量的无线通信系统，即通过在终端唤醒消息中配置预约时间信息，可使半双工无线终端/有源标签在获取所述终端唤醒消息后，知道本轮发送结束时间，由此可以设置一个较长的临时休眠时间来休眠，并在睡到发送结束后觉醒反馈数据上传消息，由此可利于无线终端节能，延长续航时间；
(2)所述半双工无线通信系统还具有唤醒无遗漏、上传数据安全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是本发明提供的节能唤醒方法的流程示意图。
图2是本发明提供的在数据上传过程中的消息时序示意图。
图3是本发明提供的半双工无线通信系统的结构示意图。
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适用于半双工无线通信系统的节能唤醒方法，即在半双工基站(可以但不限于为半双工阅读器或半双工读写器)侧可以但不限于包括如下步骤S101～S102。
S101.半双工基站先进入无线发射工作模式：在工作信道上且在第一时段内连续性地周期发送多个终端唤醒消息，其中，所述终端唤醒消息包含有目标地址信息、第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，所述目标地址信息用于指示需被唤醒的半双工无线终端，所述第一时段时长信息用于指示所述第一时段的时长t，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tx。
在所述步骤S101中，所述终端唤醒消息用于唤醒周期睡眠的半双工无线终端(可以但不限于为半双工有源标签或半双工电子标签)，并通过在第一时段内连续性地周期发送多个终端唤醒消息，可以大大提高唤醒目标终端的概率。同时通过在所述终端唤醒消息中配置所述第一时段时长信息和所述当前消息发送时钟信息，可使半双工无线终端在获取所述终端唤醒消息后，知道本轮发送结束时间，由此可以设置一个较长的临时休眠时间(即t-tx)来休眠，并在睡到发送结束后觉醒反馈数据上传消息，由此可利于无线终端节能，延长续航时间。
优化的，为了进一步确保能够唤醒目标终端，则所述第一时段的时长t大于半双工无线终端的睡眠周期T，所述睡眠周期T包括半双工无线终端的周期休眠时长Tsleep和周期觉醒时长Twake；或进一步的，所述终端唤醒消息的广播周期小于半双工无线终端的周期觉醒时长Twake。通过前述时长设置，可以确保无线终端在任何一个睡眠周期的觉醒时长内能够完整收到所述终端唤醒消息，杜绝出现唤醒遗漏。举例的，若所述周期觉醒时长Twake为100ms，所述周期休眠时长Tsleep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次所述终端唤醒消息。
S102.半双工基站在发送完最后一个所述终端唤醒消息后，进入无线接收工作模式：侦听工作信道，并接收来自半双工无线终端的数据上传消息。
在所述步骤S102之前，优化的，在半双工无线终端侧还包括如下步骤：S201.半双工无线终端周期性地进入无线接收工作模式：侦听工作信道，并在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，根据所述第一时段时长信息和所述当前消息发送时钟信息设置临时休眠时长为t-tx，然后进入临时休眠模式。另外，半双工无线终端在所述步骤S201中且当成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址不匹配，则在临时休眠模式结束后，又进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
在所述步骤S201中，进一步优化的，半双工无线终端在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后并判定所述目标地址信息与本地终端地址匹配，则在临时休眠模式结束后，进入无线发射工作模式：在工作信道上通过信道竞争机制反馈所述数据上传消息，然后进入无线接收工作模式：侦听工作信道，并在成功接收到来自半双工基站的且与所述数据上传消息对应的数据上传确认消息后，进入周期休眠模式或周期觉醒模式。由于半双工无线终端是通过信道竞争机制反馈所述数据上传消息，因此存在因碰撞风险等而导致接收失败的现象，因此通过反馈所述数据上传确认消息可以告知无线终端是否接收成功。详细优化的，若所述数据上传确认消息包含有第一临时休眠时长，则半双工无线终端在收到所述数据上传确认消息后，根据所述第一临时休眠时长先进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，进入周期休眠模式或周期觉醒模式。由此在告知接收成功时，还可以通过所述第一临时休眠时长的配置，指示已完成数据上传的无线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收集所有当前未上传终端的数据上传任务的预估时长来设置，从而使无线终端在完成数据上传后，可因进入临时休眠而避免被唤醒并再传相同的数据，由此不但可在空口减少大量的数据上传消息，实现减少消息碰撞概率的目的，快速完成所有无线终端的数据上传任务，还可以进一步利于终端节能。
另外，需要半双工基站在收到所述数据上传消息后，进入无线发射工作模式：发送所述数据上传确认消息，然后再进入无线接收工作模式：接收下一个数据上传消息。同时对于半双工无线终端而言，还可以执行如下步骤：若未按期收到所述数据上传确认消息，则判定发送失败，然后再次通过信道竞争机制重发所述数据上传消息，直到所述数据上传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，分别发送所述终端唤醒消息、所述数据上传消息和所述数据上传确认消息的工作信道可以为在同一频点上的无线通信信道，也可以为在不同频点上的无线通信信道。
进一步详细优化的，可按照如下方式设置所述第一临时休眠时长：半双工基站周期性地统计工作信道的消息丢包率，然后根据消息丢包率与正在上传终端数目的映射关系，获取正在上传终端的预估数目，再然后根据该预估数目估算所有正在上传终端完成数据上传任务的剩余上传时长，最后将该剩余上传时长设为所述第一临时休眠时长。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未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，对应的未上传终端数目可为0～50；针对2～3％的消息丢包率，对应的未上传终端数目可为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。为了使未完成数据上传的半双工无线终端能够获知正在上传终端数目，以便动态设置通过信道竞争机制发送数据上传消息的退避时间，可使半双工基站在发送所述数据上传确认消息前，若已获取正在上传终端的预估数目，则将该预估数目添加到所述数据上传确认消息中；未完成数据上传的半双工无线终端在收到所述数据上传确认消息后，根据所述预估数目更新设置通过信道竞争机制发送数据上传消息的退避时间。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，进一步利于降低消息丢包率和快速完成所有数据上传任务。
优化的，为了向已完成数据上传但又周期觉醒的半双工无线终端指示可立即进入休眠节能状态的时长，所述终端唤醒消息还包含有唤醒任务唯一标识和第二临时休眠时长；半双工无线终端在侦听收到所述终端唤醒消息后，若根据所述唤醒任务唯一标识发现已完成相应数据上传任务，则根据所述第二临时休眠时长先进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，进入周期休眠模式或周期觉醒模式。其中，所述唤醒任务唯一标识用于指示要求无线终端进行数据上传的任务编号，所述第二临时休眠时长可以为所述第一时段时长与后续第二时段时长之和，也可以为估算所有正在上传终端完成数据上传任务的剩余上传时长。
详细优化的，为了校验半双工基站是否合法，防止出现“伪基站”，优化的，若所述终端唤醒消息还包含有口令验证选择信息和口令信息，则半双工无线终端在通过信道竞争机制发送所述数据上传消息前，先根据所述口令验证选择信息在本地存储区中查找预存的对应口令内容，然后判断查找到的口令内容是否与所述口令信息一致，若一致则许可发送所述数据上传消息，否则拒绝发送，其中，所述口令验证选择信息用于指示与所述口令信息对应的口令唯一标识。由于所述口令验证选择信息与口令内容的对应关系提前预置在合法的半双工无线终端中，并与提前预置在合法半双工基站中的所述口令验证选择信息与所述口令信息的对应关系一致，而前述对应关系没有预置在“伪基站”中，因此半双工无线终端可以自行根据口令内容与口令信息的校验结果确定发起唤醒消息的半双工基站是否合法，并仅在确认合法时才允许响应上传数据，由此可以有效规避“伪基站”盗取数据的安全风险，实现在交互过程中保障数据安全的目的。此外，所述数据上传消息可以但不限于包含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。
进一步详细优化的，在所述步骤S101之前，为了进一步确保所述口令验证选择信息和/或所述口令信息的传输安全，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进行加密保护，即优化的，半双工基站在发送所述终端唤醒消息前，从本地存储区中随机选择一种加密算法/和加密密钥对所述口令验证选择信息和/或所述口令信息进行加密，并在所述终端唤醒消息中包含有第一加密算法选择信息/和第一加密密钥选择信息，其中，所述第一加密算法选择信息用于指示在加密所述口令验证选择信息和/或所述口令信息的过程中所采用加密算法的算法唯一标识，所述第一加密密钥选择信息用于指示在加密所述口令验证选择信息和/或所述口令信息的过程中所采用加密密钥的密钥唯一标识；半双工无线终端在收到所述终端唤醒消息后，先根据所述第一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/和根据所述第一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口令验证选择信息和/或所述口令信息。其中，所述第一加密算法选择信息与解密算法的对应关系提前预置在合法的半双工无线终端中，并与提前预置在合法半双工基站中的所述第一加密算法选择信息与加密算法的对应关系匹配；所述第一加密密钥选择信息与解密密钥的对应关系提前预置在合法的半双工无线终端中，并与提前预置在合法半双工基站中的所述第一加密密钥选择信息与加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口令验证选择信息和/或所述口令信息，可以进一步提升安全性。
在所述步骤S102中，为了避免因目标终端未被成功唤醒或已经完成数据上传而造成不必要的侦听等待，优化的，若在有效时间内未收到任何数据上传消息或者当接收到由所述目标地址信息指示的所有半双工无线终端发送的数据上传消息后，则退出无线接收工作模式。此外，在所述终端唤醒消息中还可包含第二时段时长信息，其中，所述第二时段时长信息用于指示半双工基站进入下一轮唤醒动作的时长，如此半双工基站可定时退出无线接收工作模式并进行下一轮唤醒，而对于未完成数据上传的无线终端可以停止竞争信道，切换进入周期休眠模式或周期觉醒模式，以便被下次唤醒。
综上，采用本实施例所提供的适用于半双工无线通信系统的节能唤醒方法，具有如下技术效果：
(1)本实施例提供了一种可在半双工无线终端/有源标签侧避免消耗不必要能量的节能唤醒方法，即通过在终端唤醒消息中配置预约时间信息，可使半双工无线终端/有源标签在获取所述终端唤醒消息后，知道本轮发送结束时间，由此可以设置一个较长的临时休眠时间来休眠，并在睡到发送结束后觉醒反馈数据上传消息，由此可利于无线终端节能，延长续航时间；
(2)所述节能唤醒方法还具有唤醒无遗漏、上传数据安全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，本实施例提供了一种实现前述实施例一所述节能唤醒方法的半双工无线通信系统，包括半双工基站，其中，所述半双工基站包括第一无线发射单元、第一无线接收单元和第一切换单元；
所述第一无线发射单元，用于先在工作信道上且在第一时段内连续性地周期发送多个终端唤醒消息；
所述第二无线接收单元，用于在发送完最后一个所述终端唤醒消息后，侦听工作信道，并接收来自半双工无线终端的数据上传消息，其中，所述终端唤醒消息包含有目标地址信息、第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，所述目标地址信息用于指示需被唤醒的半双工无线终端，所述第一时段时长信息用于指示所述第一时段的时长t，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tx；
所述第一切换单元，用于切换启动所述第一无线发射单元和所述第一无线接收单元。
优化的，还包括若干半双工无线终端，其中，所述半双工无线终端包括第二无线接收单元和第二节能控制单元；
所述第二无线接收单元，用于周期性地侦听工作信道，接收所述终端唤醒消息；
所述第二节能控制单元，用于在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，根据所述第一时段时长信息和所述当前消息发送时钟信息设置临时休眠时长为t-tx，然后控制进入临时休眠模式。
进一步优化的，所述半双工无线终端还包括第二切换单元和第二无线发射单元；
所述第二切换单元，用于切换启动所述第二无线发射单元和所述第二无线接收单元，以及在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址匹配，则在临时休眠模式结束后，启动所述第二无线发射单元；
所述第二无线发射单元，用于在工作信道上通过信道竞争机制反馈所述数据上传消息；
所述第二无线接收单元，还用于在发送所述数据上传消息后，侦听工作信道，接收来自半双工基站的且与所述数据上传消息对应的数据上传确认消息；
所述第二节能控制单元，还用于在接收到所述数据上传确认消息后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
详细优化的，所述第二节能控制单元，还用于在收到包含有第一临时休眠时长的数据上传确认消息后，根据所述第一临时休眠时长先控制进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
详细优化的，所述半双工无线终端还包括第二安全校验单元；
所述第二安全校验单元，用于在通过信道竞争机制发送所述数据上传消息前且收到包含有口令验证选择信息和口令信息的终端唤醒消息时，先根据所述口令验证选择信息在本地存储区中查找预存的对应口令内容，然后判断查找到的口令内容是否与所述口令信息一致，若一致则许可发送所述数据上传消息，否则拒绝发送，其中，所述口令验证选择信息用于指示与所述口令信息对应的口令唯一标识。
进一步优化的，所述第二节能控制单元，还用于在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址不匹配，则在临时休眠模式结束后，又控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
进一步优化的，所述第二节能控制单元，还用于在侦听收到包含唤醒任务唯一标识和临时休眠时长的终端唤醒消息后，若根据所述唤醒任务唯一标识发现已完成相应数据上传任务，则根据所述临时休眠时长先控制进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
优化的，所述半双工基站还包括第一节能控制单元；
所述第一节能控制单元，用于在有效时间内未收到任何数据上传消息或者当接收到由所述目标地址信息指示的所有半双工无线终端发送的数据上传消息后，控制退出无线接收工作模式。
优化的，所述第一时段的时长t大于半双工无线终端的睡眠周期T，所述睡眠周期T包括半双工无线终端的周期休眠时长Tsleep和周期觉醒时长Twake。
进一步优化的，所述终端唤醒消息的广播周期小于半双工无线终端的周期觉醒时长Twake。
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)

1.一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：包括半双工基站，其中，所述半双工基站包括第一无线发射单元、第一无线接收单元和第一切换单元；
所述第一无线发射单元，用于先在工作信道上且在第一时段内连续性地周期发送多个终端唤醒消息；
所述第二无线接收单元，用于在发送完最后一个所述终端唤醒消息后，侦听工作信道，并接收来自半双工无线终端的数据上传消息，其中，所述终端唤醒消息包含有目标地址信息、第一时段时长信息和当前消息发送时钟信息，所述目标地址信息用于指示需被唤醒的半双工无线终端，所述第一时段时长信息用于指示所述第一时段的时长t，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tx；
所述第一切换单元，用于切换启动所述第一无线发射单元和所述第一无线接收单元。
2.如权利要求1所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：还包括若干半双工无线终端，其中，所述半双工无线终端包括第二无线接收单元和第二节能控制单元；
所述第二无线接收单元，用于周期性地侦听工作信道，接收所述终端唤醒消息；
所述第二节能控制单元，用于在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，根据所述第一时段时长信息和所述当前消息发送时钟信息设置临时休眠时长为t-tx，然后控制进入临时休眠模式。
3.如权利要求2所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述半双工无线终端还包括第二切换单元和第二无线发射单元；
所述第二切换单元，用于切换启动所述第二无线发射单元和所述第二无线接收单元，以及在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址匹配，则在临时休眠模式结束后，启动所述第二无线发射单元；
所述第二无线发射单元，用于在工作信道上通过信道竞争机制反馈所述数据上传消息；
所述第二无线接收单元，还用于在发送所述数据上传消息后，侦听工作信道，接收来自半双工基站的且与所述数据上传消息对应的数据上传确认消息；
所述第二节能控制单元，还用于在接收到所述数据上传确认消息后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
4.如权利要求3所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述第二节能控制单元，还用于在收到包含有第一临时休眠时长的数据上传确认消息后，根据所述第一临时休眠时长先控制进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
5.如权利要求3所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述半双工无线终端还包括第二安全校验单元；
所述第二安全校验单元，用于在通过信道竞争机制发送所述数据上传消息前且收到包含有口令验证选择信息和口令信息的终端唤醒消息时，先根据所述口令验证选择信息在本地存储区中查找预存的对应口令内容，然后判断查找到的口令内容是否与所述口令信息一致，若一致则许可发送所述数据上传消息，否则拒绝发送，其中，所述口令验证选择信息用于指示与所述口令信息对应的口令唯一标识。
6.如权利要求2所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述第二节能控制单元，还用于在成功接收到第一个所述终端唤醒消息后，若判定所述目标地址信息与本地终端地址不匹配，则在临时休眠模式结束后，又控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
7.如权利要求2所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述第二节能控制单元，还用于在侦听收到包含唤醒任务唯一标识和临时休眠时长的终端唤醒消息后，若根据所述唤醒任务唯一标识发现已完成相应数据上传任务，则根据所述临时休眠时长先控制进入临时休眠模式，再在临时休眠模式结束后，控制进入周期休眠模式或周期觉醒模式。
8.如权利要求1所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述半双工基站还包括第一节能控制单元；
所述第一节能控制单元，用于在有效时间内未收到任何数据上传消息或者当接收到由所述目标地址信息指示的所有半双工无线终端发送的数据上传消息后，控制退出无线接收工作模式。
9.如权利要求1所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述第一时段的时长t大于半双工无线终端的睡眠周期T，所述睡眠周期T包括半双工无线终端的周期休眠时长Tsleep和周期觉醒时长Twake。
10.如权利要求9所述的一种实现节能唤醒的半双工无线通信系统，其特征在于：所述终端唤醒消息的广播周期小于半双工无线终端的周期觉醒时长Twake。
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