CN109587778A - 用于电子价签的通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子价签技术领域，具体为一种用于电子价签的通信方法，包括组网步骤，组网步骤包括电子价签执行步骤和网关设备执行步骤，电子价签执行步骤包括：S110：电子价签在当前时区内的一个随机时间唤醒自己并广播组网信息；S120：电子价签对网关进行侦听，如果接收到网关设备发送的时区设置信息则执行S130，否则执行S140；S130：电子价签停止广播，根据时区设置信息设置自己的时区，然后进入休眠状态；S140：电子价签进入休眠状态，并在下一个时区执行S110；网关设备执行步骤包括：S210：网关设备侦听并接收电子价签发送的组网信息；S240：网关设备向电子价签发送时区设置信息。本发明的用于电子价签的通信方法，能够降低电子价签功耗，提高组网效率。

Description

用于电子价签的通信方法
技术领域
本发明涉及电子价签技术领域，具体为一种用于电子价签的通信方法。
背景技术
近年来，线上线下融合的新零售业态正逐步得到市场广泛关注，同时也面对着如何实现线下商超与线上电商平台之间的衔接问题，即如何将产品信息变动及时准确同步到线上线下不同的场景。传统纸质标签不能做到这一点，而电子价签(ESL)可通过无线通讯及时更新商品信息并同步至各大平台，从而提高零售运行效率。因此，电子货架标签将成为新零售背后重要推手。
不过，对于这样一种新型的需要，实现电子价签的无线通信技术却没有一个统一有效的标准。目前主要通过蓝牙BLE来实现相关方案，并且蓝牙技术联盟也推出了其Mesh组网协议以满足物联网组网需求。由于Mesh协议的特点和价签对数据传输以及功耗的特别要求，如果直接将价签加入Mesh网络作为节点设备，这样就会存在组网速度慢、功耗大的问题，难以满足主流厂家及客户具体的参数需求。
发明内容
本发明意在提供一种用于电子价签的通信方法，能够降低电子价签功耗，提高组网效率，缩短组网时间。
为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
用于电子价签的通信方法，包括组网步骤和数据更新步骤，组网步骤包括电子价签执行步骤和网关设备执行步骤，所述电子价签执行步骤包括：
S110：电子价签以第一预设时长为一个时区，在每个时区内的随机时间唤醒自己并发送广播组网信息；
S120：电子价签对网关进行侦听，如果接收到网关设备发送的时区同步信息则执行S130，否则执行S140；
S130：电子价签停止广播，根据时区同步信息同步设置自己的时区并计算下一次唤醒的时间，然后进入休眠状态；
S140：电子价签进入休眠状态，并在下一个时区执行S110；
网关设备执行步骤包括：
S210：网关设备侦听并接收电子价签发送的组网信息；
S240：网关设备向电子价签发送时区同步信息。
解释说明：本申请中时区指的是一段固定时长的时间区间，本申请中，将时间划分为多个时区，时区作为时间的计量单位。
本申请技术方案中，通过设置时区，且令每个电子价签在时区的一个随机的时间进行组网信息的广播，可以有效的避免网络发生碰撞的概率，提高组网效率，缩短组网的时间。并且，电子价签在发送广播后处于休眠状态，仅在唤醒后发送广播，可以有效的降低电子价签的功耗。同时，本申请在组网过程中，通过网关设备向电子价签发送时区设置信息，可以实现对每个电子价签的工作时区的设置，进而可以控制每个电子价签唤醒的时区，在后续进行更新数据的传输时，可以避免出现相互碰撞干扰的情形，可以简化网关设备下发更新信息的控制流程，提高数据传输效率。
进一步，所述S110中电子价签按照第三预设时间间隔分别在多个信道上广播组网信息。在多个信道上广播组网信息，可以减少网络碰撞干扰，同时确保网关设备可以在某一个信道上接收到广播的组网信息。
进一步，S210和S240之间还包括：
S230：网关设备根据组网信息判断电子价签是否不在其他网络中，若是则执行S240,若否则执行S210。通过S230可以校验电子价签是否处于其他网络，进而避免重复组网。
进一步，网关设备在侦听和接收组网信息之前要先进入组网模式，所述组网模式包括批量模式和单设备模式，所述单设备模式时，网关执行步骤还包括：
S200：向网关输入需要加入网络的新电子价签的列表；S210和S240之间还包括：
S220：网关设备判断电子价签是否处于新电子价签的列表中，若是，则继续执行后续步骤，若否，则执行S210。批量模式可以方便第一次进行组网时，大量的电子价签加入到网关设备的网络，而单设备模式则可用于在网络已经组建后进行逐个的新增，通过S220验证电子价签是否处于列表中，只允许指定的设备加入到网络中。批量模式和单设备模式这两个模式可以满足不同情形下的组网需求。
进一步，所述数据更新步骤包括：
S400：网关设备从服务器获取电子价签的更新内容；
S500：电子价签与网关设备建立网络连接，获取更新内容，并根据更新内容更新电子价签的显示内容。通过网关设备使得电子价签可以获取数据更新内容，并根据更新内容对显示内容进行更新。
进一步，所述S500包括：
S510：网关设备发出包含有需要更新内容的电子价签的ID的广播内容；
S520：电子价签侦听并接收到广播内容，并根据ID判断自己是否需要更新，若是，则执行S530，若否，则该电子价签进入休眠状态；
S530：电子价签向网关发起连接，获取更新内容并根据更新内容更新显示内容。网关设备通过向电子价签发送广播，电子价签只需要休眠结束后接收广播即可判断是否有数据更新，电子价签不用主动发送内容，可以降低电子价签的功耗。
进一步，所述网关设备同时在多个信道发送广播内容。在多个信道发送内容可以避免发生干扰，确保信息可以正常传播。
进一步，所述网关设备按照第四预设时间间隔依次在多个信道发送广播内容，所述电子价签按照第五预设时间间隔依次在多个信道进行侦听，所述电子价签在每个信道侦听的时长大于等于网关设备在多个信道发送广播内容的总时长。确保电子价签和网关设备可以同时在同一个信道上进行广播和侦听。
进一步，所述S500包括：
S510：电子价签唤醒后发送广播信息，通知网关设备；
S520：网关设备收到电子价签的广播信息后判断该电子价签是否需要更新，若是，则执行S530，若否则执行S540；
S530：网关设备与电子价签建立连接，向电子价签发送更新内容，电子价签根据更新内容更新显示内容；
S540：网关设备与电子价签同步时区并分配其下一次唤醒的时间；
S550：电子价签进入休眠状态。电子价签主动在唤醒后发送广播信息，由网关设备统一判断是否有更新内容，便于管理。
进一步，所述网关设备以第二预设时长为一个时区，所述第一预设时长为第二预设时长的X倍，所述X大于等于需要组网的电子价签的个数。可以确保每个电子价签被网关设备分配一个时区，确保每个时区内，只有单个电子价签和网关设备通信，避免发生干扰。
附图说明
图1为本发明用于电子价签的通信方法实施例的流程图；
图2为本发明用于电子价签的通信方法实施例中所使用的电子价签通信系统的逻辑框图；
图3为Pure Aloha网络的负载和吞吐率的函数关系图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例一
如图1和图2所示，本实施例用于电子价签的通信方法基于以下电子价签通信系统，该系统包括电子价签和网关设备。
电子价签包括组网发送模块、时区同步模块、数据更新模块以及休眠模块，组网发送模块用于以第一预设时长为一个时区，在每个时区内的随机时间唤醒自己并广播组网信息；时区同步模块用于接收网关设备发送的时区同步信息并根据时区同步信息同步设置自己的时区并计算下一次唤醒的时间，休眠模块用于使得电子价签处于休眠模式，数据更新模块用于从网关设备上获取更新内容并更新电子价签的显示内容。
本实施例中，组网发送模块发送广播组网信息时，按照第三预设时间间隔依次在多个信道上广播组网信息，具体的，本实施例中，组网发送模块是以15.36秒为一个时间区间，在每一个时间区间内的一个随机时间以1.25毫秒的时间间隔在高中低三个信道上广播组网信息。
网关设备包括更新获取模块、侦听模块、标签判断模块、组网模式设置模块、更新广播模块和时区设定模块。
具体的，更新获取模块用于从服务器上获取电子价签的更新内容，组网模式设置模块用于设置网关设备的组网模式，本实施中，组网模式包括批量模式和单设备模式。侦听模块用于在网关设备处于批量模式或单设备模式时侦听并接收电子价签发送的组网信息，标签判断模块用于根据组网信息验证电子价签是否不在其他网络中，时区设定模块用于在接收到电子价签发送的组网信息并由标签判断模块验证通过后向电子价签发送时区同步信息，本实施例中，网关设备以15毫秒为一个时区。
网关设备还存储有待加入电子价签列表，在单设备模式时，标签判断模块还用于在验证完电子价签是否不在其他网络中后继续验证电子价签是否处于待加入电子价签列表中，时区设定模块在标签判断模块验证通过后才发送时区同步信息。
更新广播模块用于发出包含有需要更新内容的电子价签的ID的广播内容；数据更新模块包括更新判断模块和内容更新模块，更新判断模块用于接收更新广播模块发送的广播内容并根据ID判断自己是否需要更新，内容更新模块用于在更新判断模块检测到需要更新时向网关设备发起连接，获取更新内容并根据更新内容更新显示内容。
更新广播模块按照第四预设时间间隔依次在多个信道发送广播内容，更新判断模块按照第五预设时间间隔依次在多个信道进行侦听，更新判断模块在每个信道侦听的时长大于等于更新广播模块在多个信道发送广播内容的总时长，具体的，本实施例中，更新广播模块按照 1.25毫秒的时间间隔在高中低三个信道上发送广播，更新判断模块按照3.75毫秒的时间周期依次在三个信道上侦听。
内容更新模块包括模板存储模块和内容生成模块，模板存储模块中存储有多个显示模板，显示模板包括模板ID、框架位图以及可变参数，更新内容包括模板ID和可变参数，内容生成模块用于根据更新内容中的模板ID选择相应的显示模板并根据框架位图和可变参数生成显示内容，可变参数包括商品名称、描述、价格、折扣等可变信息。
本实施例用于电子价签的通信方法，包括组网步骤和数据更新步骤，组网步骤包括电子价签执行步骤和网关设备执行步骤，所述电子价签执行步骤包括：
S110：电子价签以第一预设时长为一个时区，在每个时区内的随机时间唤醒自己并发送广播组网信息；电子价签按照第三预设时间间隔分别在多个信道上广播组网信息，本实施例中，电子价签分别在高、中、低三个信道上每隔1.25毫秒发送一次组网请求。
S120：电子价签对网关进行侦听，如果接收到网关设备发送的时区同步信息则执行S130，否则执行S140；
S130：电子价签停止广播，根据时区同步信息同步设置自己的时区并计算下一次唤醒的时间，然后进入休眠状态；
S140：电子价签进入休眠状态，并在下一个时区执行S110；
网关设备执行步骤包括：
S210：网关设备侦听并接收电子价签发送的组网信息；
S230：网关设备根据组网信息判断电子价签是否不在其他网络中，若是则执行S240,若否则执行S210。通过S230可以校验电子价签是否处于其他网络，进而避免重复组网；
S240：网关设备向电子价签发送时区同步信息。
解释说明：本申请中时区指的是一段固定时长的时间区间，本申请中，将时间划分为多个时区，时区作为时间的计量单位。
本申请技术方案中，通过设置时区，且另每个电子价签是在时区的一个随机的时间进行组网信息的广播，可以有效的避免网络发生碰撞的概率，提高组网效率，缩短组网的时间。同时，本申请在组网过程中，通过网关设备向电子价签发送时区设置信息，可以实现对每个电子价签的工作时区的设置，进而可以控制每个电子价签唤醒的时区，在后续进行更新数据的传输时，可以避免出现相互碰撞干扰的情形，可以简化网关设备下发更新信息的控制流程，提高数据传输效率。
S110中。在多个信道上广播组网信息，可以减少网络碰撞干扰，同时确保网关设备可以在某一个信道上接收到广播的组网信息。
网关设备在侦听和接收组网信息之前要先进入组网模式，所述组网模式包括批量模式和单设备模式，所述单设备模式时，网关执行步骤还包括：
S200：向网关输入需要加入网络的新电子价签的列表；
S210和S240之间还包括：
S220：网关设备判断电子价签是否处于新电子价签的列表中，若是，则继续执行后续步骤，若否，则执行S210。批量模式可以方便第一次进行组网时，大量的电子价签加入到网关设备的网络，而单设备模式则可用于在网络已经组建后进行逐个的新增，通过S220验证电子价签是否处于列表中，只允许制定的设备加入到网络中。批量模式和单设备模式这两个模式可以满足不同情形下的组网需求。
数据更新步骤包括：
S400：网关设备从服务器获取电子价签的更新内容；
S500：电子价签与网关设备建立网络连接，获取更新内容，并根据更新内容更新电子价签的显示内容。通过网关设备使得电子价签可以获取数据更新内容，并根据更新内容对显示内容进行更新。
S500包括：
S510：网关设备发出包含有需要更新内容的电子价签的ID的广播内容；
S520：电子价签侦听并接收到广播内容，并根据ID判断自己是否需要更新，若是，则执行S530，若否，则该电子价签进入休眠状态；
S530：电子价签向网关发起连接，获取更新内容并根据更新内容更新显示内容。
网关设备按照第四预设时间间隔依次在多个信道发送广播内容，所述电子价签按照第五预设时间间隔依次在多个信道进行侦听，所述电子价签在每个信道侦听的时长大于等于网关设备在多个信道发送广播内容的总时长。
所述网关设备以第二预设时长为一个时区，所述第一预设时长为第二预设时长的X倍，所述X大于等于需要组网的电子价签的个数。
本实施例中，以网关设备管理1024个电子价签为例，电子价签广播组网信息的时间间隔是15.36秒，网关设备以15毫秒为一个时区。
本实施例具体实施时，组网信息和时区同步信息的数据格式和长度是固定下来的，如表1所示：
表1
其中组网信息(ADV_IND)的发送时长为376微秒，时区同步信息(TIMEZONE_IND)的传输时长为376微秒，在批量加入模式下，为了验证本实施例技术方案中的通信效果，本实施例中以Pure Aloha模型对网关设备和电子价签的通信过程进行建模，图3为Pure Aloha网络的负载和吞吐率的函数关系对应值所示，其中S＝G*e-2G。假设有1000个电子价签等待组网，即G＝1000，每个节点发送广播组网信息的频率是15.36秒发一个，每个组网信息的数据包，即ADV_IND，的持续时长为376微秒，然后等待150微秒，最后网关设备发送时区同步信息需要376微秒。在这个期间即902微秒的时间内，平均会发G＝1000*902/(15*1000000)＝0.06 个包。由于G远小于理想的网络负载(G＝0.5)，因此这1000个电子价签会很快可以被分配到相应的时区，也即网络碰撞概率会快速收敛到0，实现组网。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，S500包括：
S510：电子价签唤醒后发送广播信息，通知网关设备；
S520：网关设备收到电子价签的广播信息后判断该电子价签是否需要更新，若是，则执行S530，若否则执行S540；
S530：网关设备与电子价签建立连接，向电子价签发送更新内容，电子价签根据更新内容更新显示内容；
S540：网关设备与电子价签同步时区并分配其下一次唤醒的时间；
S550：电子价签进入休眠状态。电子价签主动在唤醒后发送广播信息，由网关设备统一判断是否有更新内容，便于管理。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例S500中，网关设备同时在多个信道发送广播内容。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.用于电子价签的通信方法，包括组网步骤和数据更新步骤，其特征在于：组网步骤包括电子价签执行步骤和网关设备执行步骤，所述电子价签执行步骤包括：
S110：电子价签以第一预设时长为一个时区，在每个时区内的随机时间唤醒自己并发送广播组网信息；
S120：电子价签对网关进行侦听，如果接收到网关设备发送的时区同步信息则执行S130，否则执行S140；
S130：电子价签停止广播，根据时区同步信息同步设置自己的时区并计算下一次唤醒的时间，然后进入休眠状态；
S140：电子价签进入休眠状态，并在下一个时区执行S110；
网关设备执行步骤包括：
S210：网关设备侦听并接收电子价签发送的组网信息；
S240：网关设备向电子价签发送时区同步信息。
2.根据权利要求1所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述S110中电子价签按照第三预设时间间隔分别在多个信道上广播组网信息。
3.根据权利要求2所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：S210和S240之间还包括：
S230：网关设备根据组网信息判断电子价签是否不在其他网络中，若是则执行S240,若否则执行S210。
4.根据权利要求3所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：网关设备在侦听和接收组网信息之前要先进入组网模式，所述组网模式包括批量模式和单设备模式，所述单设备模式时，网关执行步骤还包括：
S200：向网关输入需要加入网络的新电子价签的列表；S210和S240之间还包括：
S220：网关设备判断电子价签是否处于新电子价签的列表中，若是，则继续执行后续步骤，若否，则执行S210。
5.根据权利要求1所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述数据更新步骤包括：
S400：网关设备从服务器获取电子价签的更新内容；
S500：电子价签与网关设备建立网络连接，获取更新内容，并根据更新内容更新电子价签的显示内容。
6.根据权利要求5所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述S500包括：
S510：网关设备发出包含有需要更新内容的电子价签的ID的广播内容；
S520：电子价签侦听并接收到广播内容，并根据ID判断自己是否需要更新，若是，则执行S530，若否，则该电子价签进入休眠状态；
S530：电子价签向网关发起连接，获取更新内容并根据更新内容更新显示内容。
7.根据权利要求6所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述网关设备同时在多个信道发送广播内容。
8.根据权利要求7所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述网关设备按照第四预设时间间隔依次在多个信道发送广播内容，所述电子价签按照第五预设时间间隔依次在多个信道进行侦听，所述电子价签在每个信道侦听的时长大于等于网关设备在多个信道发送广播内容的总时长。
9.根据权利要求5所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述S500包括：
S510：电子价签唤醒后发送广播信息，通知网关设备；
S520：网关设备收到电子价签的广播信息后判断该电子价签是否需要更新，若是，则执行S530，若否则执行S540；
S530：网关设备与电子价签建立连接，向电子价签发送更新内容，电子价签根据更新内容更新显示内容；
S540：网关设备与电子价签同步时区并分配其下一次唤醒的时间；
S550：电子价签进入休眠状态。
10.根据权利要求1所述的用于电子价签的通信方法，其特征在于：所述网关设备以第二预设时长为一个时区，所述第一预设时长为第二预设时长的X倍，所述X大于等于需要组网的电子价签的个数。
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