CN110677898B - 交互式电子标签设备通信系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种交互式电子标签设备通信系统及方法，包括：后台服务器、基站、电子标签设备和外部设备；外部设备通过电子标签设备的第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；电子标签设备接收并通过其中的第一通信通路将第一数据发送至基站，并进入快速监听模式；基站接收并将第一数据发送至后台服务器；后台服务器根据第一数据生成控制指令和第二数据并将其发送至所述基站；基站接收并通过第一通信通路将快速唤醒指令、控制指令和第二数据发送至电子标签设备；电子标签设备接收快速唤醒指令、控制指令和第二数据完成通信后切换至普通监听模式。该方案可以实现快速的电子标签通信，同时不对电池寿命产生显著的影响。

Description

交互式电子标签设备通信系统及方法
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，特别涉及一种交互式电子标签设备通信系统及方法。
背景技术
基于2.4GHz的电子标签设备的无线通信协议，常规的做法是电子标签设备的射频模块每隔一个时间段(以下称电子标签设备的“监听周期”，例如30s)自动醒来，监听是否有通信请求，如果有通信请求，则进入数据传输模式进行数据接收，进而执行或存储接收到的指令及数据。而与之通信的基站设备，如果要与某一个电子标签设备进行通信，需要首先以超过电子标签设备的监听周期的时间(以下称基站设备的“唤醒时长”，例如35s)对该电子标签设备进行唤醒，然后进行指令和数据传输。在这种情况下，向一个电子标签设备发送指令，需要至少大于“唤醒时长”的时间范围，才能完成与该设备的通信。由于电子标签设备在实际应用中的体积、重量、成本等限制，其可容纳的电池及电量是有限的，而电子标签设备频繁的监听会导致功耗的增加。为了兼顾通信速度与电池寿命，往往会采用较长的监听周期(例如20s)来减少功耗，以提升电池寿命。
在实际使用场景中，例如当操作人员在电子标签设备面前操作(向电子标签设备发送指令，更改数据等)，希望电子标签设备可以即时反馈(一般3s以内)。为了提升电子标签设备的响应速度，需要缩短监听周期(例如1s)。在大型电子标签设备的使用场景下，由于不确定需要交互的是哪些电子标签设备，所以只能把所有的电子标签设备的监听周期均缩短，以满足客户体验要求。而通过这种方式会导致电子标签设备监听唤醒信号的功耗大幅增加，例如原有监听周期是20s，而现有监听周期是1s，在现有监听周期下，电池功耗是原来的20倍，这种情况会对电池寿命有很大的影响。对于大型的电子标签设备使用场景，会导致较为频繁的更换，提高人力成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种交互式电子标签设备通信系统及方法，只需要通过在电子标签设备中设定普通监听模式和快速监听模式，在基站内设定普通唤醒方式和快速唤醒方式，就能满足客户体验要求，无需把所有的电子标签设备的监听周期缩短，不会增加电池功耗，不会提高人力成本。
该交互式电子标签设备通信系统包括：后台服务器、基站、电子标签设备和外部设备；
其中，电子标签设备包括两个通信通路：第一通信通路和第二通信通路，第一通信通路支持两种监听模式：普通监听模式和快速监听模式；基站包括两种唤醒方式：普通唤醒方式和快速唤醒方式；
所述外部设备用于：通过第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；
所述电子标签设备用于：接收所述第一数据，并通过所述第一通信通路将所述第一数据发送至所述基站，并进入快速监听模式；
所述基站用于：接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至所述后台服务器；
所述后台服务器用于：根据所述第一数据生成控制指令和第二数据，并将所述控制指令和第二数据发送至所述基站；
所述基站还用于：接收所述控制指令和第二数据，以快速唤醒方式与所述电子标签设备进行通信，通过所述第一通信通路将快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据发送至所述电子标签设备；
所述电子标签设备还用于：接收所述快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据，完成通信后切换至普通监听模式。
该交互式电子标签设备通信方法包括：
外部设备通过电子标签设备中的第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；
电子标签设备接收所述第一数据，并通过电子标签设备中的第一通信通路将所述第一数据发送至基站，并进入快速监听模式；
基站接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至后台服务器；
后台服务器根据所述第一数据生成控制指令和第二数据，并将所述控制指令和第二数据发送至基站；
基站接收所述控制指令和第二数据，以快速唤醒方式与所述电子标签设备进行通信，通过所述第一通信通路将快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据发送至所述电子标签设备；
电子标签设备接收所述快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据，完成通信后切换至普通监听模式；
其中，电子标签设备包括两个通信通路：第一通信通路和第二通信通路，第一通信通路支持两种监听模式：普通监听模式和快速监听模式；基站包括两种唤醒方式：普通唤醒方式和快速唤醒方式。
在本发明实施例中，只需要通过在电子标签设备中设定普通监听模式和快速监听模式，在基站内设定普通唤醒方式和快速唤醒方式，就能满足客户体验要求，无需把所有的电子标签设备的监听周期缩短，不会增加电池功耗，不会提高人力成本。
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是本发明实施例提供的一种交互式电子标签设备通信系统结构图；
图2是本发明实施例提供的一种交互式电子标签设备通信方法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种交互式电子标签设备通信系统结构及数据交互图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
在本发明实施例中，提供了一种交互式电子标签设备通信系统及方法，如图1所示，该交互式电子标签设备通信系统包括：后台服务器、基站、电子标签设备和外部设备；其中，电子标签设备包括两个通信通路：第一通信通路和第二通信通路，第一通信通路支持两种监听模式：普通监听模式和快速监听模式；基站包括两种唤醒方式：普通唤醒方式和快速唤醒方式；
所述外部设备用于：通过第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；
所述电子标签设备用于：接收所述第一数据，并通过所述第一通信通路将所述第一数据发送至所述基站，并进入快速监听模式；
所述基站用于：接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至所述后台服务器；
所述后台服务器用于：根据所述第一数据生成控制指令和第二数据，并将所述控制指令和第二数据发送至所述基站；
所述基站还用于：接收所述控制指令和第二数据，以快速唤醒方式与所述电子标签设备进行通信，通过所述第一通信通路将快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据发送至所述电子标签设备；
所述电子标签设备还用于：接收所述快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据，完成通信后切换至普通监听模式。
在本发明实施例中，该电子标签设备拥有拥有两个通信通路，第一通信通路(通道1)为2.4G RF(Radio Frequency，射频)通路，电子标签设备通过该第一通信通路与基站和后台服务器进行数据交互，用于后台服务器、基站向电子标签设备发送控制指令及数据，包括屏幕更新、数据更新、设备控制、状态变更、设备状态信息查询等。第二通信通路(通道2)为其他无线通信模块，例如磁开关，NFC开关，红外开关等，电子标签设备通过该第二通信通路与外部设备进行数据交互，用于外部设备向电子标签设备发送数据(包括屏幕更新、数据更新、设备控制、状态变更等)和接收数据(例如设备状态信息查询、读取公共区域数据、读取私有区域数据等)。
在默认情况下，电子标签设备以第一通信通路支持的普通监听模式进行监听。基站以普通唤醒方式与电子标签设备通信。
在本发明实施例中，该电子标签设备拥有唯一的标签ID，因此，电子标签设备在将所述第一数据发送至所述基站时，还会在所述第一数据上附加所述电子标签设备的ID，将附加了ID的第一数据发送至所述基站。
在本发明实施例中，外部设备通过第二通信通路向电子标签发送的数据，可以由电子标签设备通过第一通信通路进行转发，以实现交互。在实际数据转发时，第一数据可能会被多个基站接收到，此时，所述多个基站在将所述第一数据发送至所述后台服务器时，会在所述第一数据上附加上所述多个基站各自的能量值信息。后台服务器会对多个基站上传的所述第一数据进行解析和去重处理，然后根据所述多个基站各自的能量值信息确定多个基站中的最优基站，将所述控制指令和第二数据通过所述最优基站发送至所述电子标签设备。
在本发明实施例中，电子标签设备不可能无时无刻处于快速唤醒模式，当在预设时间范围内未接收到所述基站发送的所述快速唤醒指令，则所述电子标签设备会切换至普通监听模式。或者是，在预设时间范围内接收到了所述快速唤醒指令，但未接收到所述控制指令和第二数据，则所述电子标签设备会切换至普通监听模式。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种交互式电子标签设备通信方法，如下面的实施例所述。由于交互式电子标签设备通信方法解决问题的原理与交互式电子标签设备通信装置相似，因此交互式电子标签设备通信方法的实施可以参见交互式电子标签设备通信装置的实施，重复之处不再赘述。
图2是本发明实施例的交互式电子标签设备通信方法流程图，如图2所示，包括：
步骤201：外部设备通过电子标签设备中的第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；
步骤202：电子标签设备接收所述第一数据，并通过电子标签设备中的第一通信通路将所述第一数据发送至基站，并进入快速监听模式；
步骤203：基站接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至后台服务器；
步骤204：后台服务器根据所述第一数据生成控制指令和第二数据，并将所述控制指令和第二数据发送至基站；
步骤205：基站接收所述控制指令和第二数据，以快速唤醒方式与所述电子标签设备进行通信，通过所述第一通信通路将快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据发送至所述电子标签设备；
步骤206：电子标签设备接收所述快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据，完成通信后切换至普通监听模式；
其中，电子标签设备包括两个通信通路：第一通信通路和第二通信通路，第一通信通路支持两种监听模式：普通监听模式和快速监听模式；基站包括两种唤醒方式：普通唤醒方式和快速唤醒方式。
在本发明实施例中，上述方法只是提到有一个基站接收到电子标签设备发送的第一数据时的方法流程，在实际数据发送时，第一数据可能会被多个基站接收到，此时该方法的过程如图3所示：
1.外部设备通过通道1发送第一数据至电子标签设备；
2a.电子标签设备发送上行数据(第一数据)和标签ID至多个基站；
2b.电子标签设备进入快速监听模式；
3.多个基站转发第一数据和各自的能量值给后台服务器；
4a.后台服务器对接收的多个第一数据进行去重处理；
4b.后台服务器根据多个基站各自的能量值从多个基站选择出最优基站；
4c.后台服务器选择最优基站下发相应的控制指令及第二数据；
5.被选择的最优基站接收控制指令及第二数据后，以快速唤醒模式与电子标签设备进行通信，进行指令下发；
6.电子标签设备通过通道2接收控制指令及第二数据，完成快速通信，并退回到正常监听模式。
综上所述，本发明只需要通过在电子标签设备中设定普通监听模式和快速监听模式，在基站内设定普通唤醒方式和快速唤醒方式，就能满足客户体验要求，无需把所有的电子标签设备的监听周期缩短，不会增加电池功耗，不会提高人力成本。
本发明主要解决在大型的电子标签使用场景下(20000及以上电子标签)，实现快速的电子标签通信(3s以内)，同时不对电池寿命产生显著的影响。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种交互式电子标签设备通信系统，其特征在于，包括：后台服务器、基站、电子标签设备和外部设备；
其中，电子标签设备包括两个通信通路：第一通信通路和第二通信通路，第一通信通路支持两种监听模式：普通监听模式和快速监听模式；基站包括两种唤醒方式：普通唤醒方式和快速唤醒方式；
所述外部设备用于：通过第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；
所述电子标签设备用于：接收所述第一数据，并通过所述第一通信通路将所述第一数据发送至所述基站，并进入快速监听模式；
所述基站用于：接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至所述后台服务器；
所述后台服务器用于：根据所述第一数据生成控制指令和第二数据，并将所述控制指令和第二数据发送至所述基站；
所述基站还用于：接收所述控制指令和第二数据，以快速唤醒方式与所述电子标签设备进行通信，通过所述第一通信通路将快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据发送至所述电子标签设备；
所述电子标签设备还用于：接收所述快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据，完成通信后切换至普通监听模式。
2.如权利要求1所述的交互式电子标签设备通信系统，其特征在于，所述电子标签设备具体用于：在将所述第一数据发送至所述基站时，在所述第一数据上附加所述电子标签设备的ID。
3.如权利要求1所述的交互式电子标签设备通信系统，其特征在于，当所述第一数据被多个基站接收到时，所述多个基站用于：在将所述第一数据发送至所述后台服务器时，在所述第一数据上附加上所述多个基站各自的能量值信息；
所述后台服务器具体用于：根据所述多个基站各自的能量值信息确定多个基站中的最优基站，将所述控制指令和第二数据通过所述最优基站发送至所述电子标签设备。
4.如权利要求3所述的交互式电子标签设备通信系统，其特征在于，所述后台服务器还用于：对多个基站上传的所述第一数据进行去重处理。
5.如权利要求1所述的交互式电子标签设备通信系统，其特征在于，所述电子标签设备还用于：在预设时间范围内未接收到所述基站发送的所述快速唤醒指令，则切换至普通监听模式。
6.如权利要求1所述的交互式电子标签设备通信系统，其特征在于，所述电子标签设备还用于：在预设时间范围内接收到所述快速唤醒指令，但未接收到所述控制指令和第二数据，则切换至普通监听模式。
7.一种交互式电子标签设备通信方法，其特征在于，包括：
外部设备通过电子标签设备中的第二通信通路向电子标签设备发送第一数据；
电子标签设备接收所述第一数据，并通过电子标签设备中的第一通信通路将所述第一数据发送至基站，并进入快速监听模式；
基站接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至后台服务器；
后台服务器根据所述第一数据生成控制指令和第二数据，并将所述控制指令和第二数据发送至基站；
基站接收所述控制指令和第二数据，以快速唤醒方式与所述电子标签设备进行通信，通过所述第一通信通路将快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据发送至所述电子标签设备；
电子标签设备接收所述快速唤醒指令、所述控制指令和第二数据，完成通信后切换至普通监听模式；
其中，电子标签设备包括两个通信通路：第一通信通路和第二通信通路，第一通信通路支持两种监听模式：普通监听模式和快速监听模式；基站包括两种唤醒方式：普通唤醒方式和快速唤醒方式。
8.如权利要求7所述的交互式电子标签设备通信方法，其特征在于，电子标签设备将所述第一数据发送至基站，包括：
在所述第一数据上附加所述电子标签设备的ID，将所述电子标签设备的ID和所述第一数据发送至基站。
9.如权利要求7所述的交互式电子标签设备通信方法，其特征在于，基站接收所述第一数据，并将所述第一数据发送至后台服务器，包括：
当所述第一数据被多个基站接收到时，在所述第一数据上附加上所述多个基站各自的能量值信息，多个基站将所述第一数据和所述多个基站各自的能量值信息发送至所述后台服务器。
10.如权利要求9所述的交互式电子标签设备通信方法，其特征在于，还包括：后台服务器对多个基站上传的所述第一数据进行去重处理。
11.如权利要求7所述的交互式电子标签设备通信方法，其特征在于，还包括：电子标签设备在预设时间范围内未接收到所述基站发送的所述快速唤醒指令，则切换至普通监听模式。
12.如权利要求7所述的交互式电子标签设备通信方法，其特征在于，还包括：电子标签设备在预设时间范围内接收到所述快速唤醒指令，但未接收到所述控制指令和第二数据，则切换至普通监听模式。
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