CN110996379A - 唤醒方法、终端节点、发送源节点及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种终端唤醒方法、终端节点、发送源节点及存储介质,通过将终端节点与发送源节点唤醒周期中时隙信道对齐,实现了每个终端或每组终端对应一个时隙信道,当发送源节点需要唤醒终端时,只需要在一个唤醒周期内,在与目标终端对齐的时隙信道中发送唤醒数据,即可以实现对终端的唤醒。通过本申请,发送源节点可以主动对终端节点进行唤醒,提高了终端节点被唤醒的实时性,且每次只唤醒目标终端节点,其他终端节点由于不在相同的时隙信道上,因此避免了被误唤醒,降低了误唤醒的概率,即便误唤醒,根据唤醒数据的目标终端节点,也仍会进入休眠状态,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
Description
技术领域
本申请涉及物联网技术领域,更具体地说,涉及一种唤醒方法、终端节点、发送源节点及存储介质。
背景技术
随着物联网的快速发展,低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)业务将成为物联网大规模应用的网络基础。物联网领域也诞生出很多低功耗的连接技术,如LoRa、Sigfox等。其中,LoRaWAN的ClassA模式就是一种省电模式。在ClassA模式下,终端节点每次在上行传输之后才会开启两个短暂的下行接收窗口,发送源节点(例如,物联网关或基站,服务器等)在其它任何时间进行的下行传输都要等终端节点的下一次上行传输。这种ClassA模式无疑是非常节能的,非常适用于没有外接电源而使用电池供电的终端节点上,它可以使终端节点大部分时间处于休眠状态,延长终端电池的寿命。
但上述省电模式也带来了一个问题,那就是发送源节点总会有信令要下发给终端节点,而ClassA模式下终端节点大部分时间处于休眠状态,并不会主动接收数据,这样发送源节点想要给终端节点下发信令的时刻就变得不可控,必须要等到终端节点主动上报数据时才可以。也就是说,在上述省电模式下,终端节点被唤醒的实时性较差。
发明内容
本申请的目的是提供一种唤醒方法、终端节点、发送源节点及存储介质,以提高终端节点被唤醒的实时性。
为实现上述目的,本申请提供了如下技术方案:
一种终端唤醒方法,应用于第一终端节点,包括:
在每个唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听;其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于发送源节点唤醒所述第一终端节点;
若监听到前导码,唤醒所述第一终端节点以接收携带所述前导码的唤醒数据;
确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点;
若所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点,控制所述第一终端节点进入休眠状态;
若所述唤醒数据的目标终端节点是所述第一终端节点,响应于所述唤醒数据的数据体部分的数据以执行预设功能。
上述方法,优选的,所述唤醒周期内每个时隙的长度均大于所述信道活动检测的时长。
上述方法,优选的,所述在与所述第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听,包括:
在与所述第一终端节点对应的第一时隙内的预设时间段,利用信道活动检测对信道进行监听。
上述方法,优选的,所述唤醒数据为第一类数据或第二类数据;
所述第一类数据用于指示所述第一终端节点执行第一功能;
所述第二类数据用于指示所述第一终端节点执行第二功能;所述第二功能与所述第一功能不同,所述第二功能为:利用所述第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对所述第一终端节点的时间进行补偿,以便所述第一终端节点的时间与发送所述唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
上述方法,优选的,所述确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点,包括:
当所述唤醒数据为所述第一类数据时,若所述唤醒数据携带所述第一终端节点的识别标识,确定所述唤醒数据的目标终端节点为所述第一终端节点;否则,确定所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点;
和/或,
当所述唤醒数据为所述第二类数据时,确定所述唤醒数据的目标终端节点为所述第一终端节点。
上述方法,优选的,每个时隙对应一个终端节点或者一组终端节点。
一种终端唤醒方法,应用于发送源节点,包括:
根据要唤醒第一终端节点,在达到一个唤醒周期时,在所述唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送携带前导码的唤醒数据;所述前导码用于所述第一终端节点检测信道中是否有唤醒数据;所述唤醒数据的数据体部分用于所述第一终端节点执行预设功能;
其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于所述发送源节点唤醒所述第一终端节点。
上述方法,优选的,所述唤醒数据为第一类数据或第二类数据;
所述第一类数据用于指示所述第一终端节点执行第一功能;
所述第二类数据用于指示所述第一终端节点执行第二功能;所述第二功能与所述第一功能不同,所述第二功能为:利用所述第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对所述第一终端节点的时间进行补偿,以便所述第一终端节点的时间与发送所述唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
上述方法,优选的,当所述唤醒数据为所述第一类数据时,所述唤醒数据中携带有所述第一终端节点的识别标识。
上述方法,优选的,所述在与所述第一终端节点对应的第一时隙内向所述第一终端节点发送唤醒数据,包括:
在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送多个所述唤醒数据。
一种终端节点,包括:存储器和处理器;
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,用于执行所述程序,实现如上任一项所述的应用于终端节点的终端唤醒方法的各个步骤。
一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上任一项所述的应用于终端节点的终端唤醒方法的各个步骤。
一种发送源节点,包括:存储器和处理器;
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,用于执行所述程序,实现如上任一项所述的应用于发送源节点的终端唤醒方法的各个步骤。
一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上任一项所述的应用于发送源节点的终端唤醒方法的各个步骤。
通过以上方案可知,本申请提供的一种唤醒方法、终端节点、发送源节点及存储介质,将每个唤醒周期划分成多个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点。发送源节点需要唤醒第一终端节点时,在一个唤醒周期内,在与第一终端节点对应的第一时隙内发送唤醒数据,而第一终端节点则在每个唤醒周期内,在与第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听,若监听到前导码,则唤醒第一终端节点以接收前导码之后的数据体部分;若唤醒数据的目标终端节点不是第一终端节点,控制第一终端节点进入休眠状态;若唤醒数据的目标终端节点是第一终端节点,响应于唤醒数据的数据体部分的数据执行预设功能。本申请的优势在于,通过将终端节点与发送源节点唤醒周期中时隙信道对齐,实现了每个终端或每组终端对应一个时隙信道,当发送源节点需要唤醒终端时,只需要在一个唤醒周期内,在与目标终端对齐的时隙信道中发送唤醒数据,即可以实现对终端的唤醒。通过本申请提供的唤醒方法,发送源节点可以主动对终端节点进行唤醒,提高了终端节点被唤醒的实时性,且每次只唤醒目标终端节点,其他终端节点由于不在相同的时隙信道上,因此避免了被误唤醒,降低了误唤醒的概率,即便误唤醒,根据唤醒数据的目标终端节点,也仍会进入休眠状态,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
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为本申请实施例提供的唤醒方法的一种实现流程图;
图2为本申请实施例提供的在一个唤醒周期t内,唤醒终端节点note_i的一种示例图;
图3为本申请实施例提供的终端节点的一种结构示意图;
图4为本申请实施例提供的终端节点的另一种结构示意图;
图5为本申请实施例提供的发送源节点的另一种结构示意图。
说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。
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付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。
本申请提供的方案的基本思想是:终端节点周期性地,在对应的时隙内检测信道中是否有唤醒数据,当有唤醒数据时,唤醒终端节点。唤醒以后,若唤醒数据不是发送给自己的,再进入休眠状态。其中,不同的时隙对应的终端节点不同。基于此,发送源节点当需要向某个终端节点发送唤醒数据时,可以在一个唤醒周期内的与该某个终端节点对应的时隙内发送唤醒数据,从而可以对终端节点进行实时唤醒,且每次只唤醒部分终端节点,降低了误唤醒的概率,即便终端节点被误唤醒,根据唤醒数据的目标终端节点,也仍会进入休眠状态,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的应用于终端节点(该终点节点可以是物联网中的任意一个终端节点,为便于叙述,记为第一终端节点)的唤醒方法的一种实现流程图,可以包括:
步骤S11:监测是否达到一个唤醒周期?若是,则执行步骤S12,否则继续监测是否达到一个唤醒周期。
本申请实施例中,不同的唤醒周期可以相邻。例如,第一个唤醒周期是[0,60s),第二个唤醒周期是[60s,120s),第三个唤醒周期是[120s,180s),……,依此类推。或者,
不同的唤醒周期也可以不相邻。例如,第一个唤醒周期是第一个小时的前5分钟,即[0,300s),第二个唤醒周期是第二个小时的前5分钟,即[3600s,3900s),第三个唤醒周期是第三个小时的前5分钟,即[7200s,7500s),……,依此类推。
上述唤醒周期的时长只是两种举例,根据实际的业务需求,还可以设置其它时长,本申请实施例中不对唤醒周期的时长做具体限定。
其中,达到唤醒周期有两种情况,一种情况是,达到一个唤醒周期(该唤醒周期可以是任意一个唤醒周期)的起始时刻。另一种情况是,当前正处于某个唤醒周期内,且当前时刻未达到第一终端节点对应的时隙的起始时刻。在当前正处于某个唤醒周期内的情况下,若当前时刻已经超过第一终端节点对应的时隙的起始时刻,则需等待下一个唤醒周期。
步骤S12:在与第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测(ChannelActivity Detection,CAD)对信道进行监听;若监听到前导码,说明信道中有唤醒数据,则进入步骤S13。若监听时长达到第一时隙的时长时还未监听到前导码,则停止本次监听,需等待下一个唤醒周期的第一时隙再进行监听。
本申请实施例中,每个唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点。其中,每个时隙可以对应至少一个终端节点,不同的时隙对应的终端节点的数量可以相同,也可以不同,也就是说,每个时隙对应一个终端节点或者一组终端节点。不同的唤醒周期内的同一时隙对应的终端节点相同。
在一个唤醒周期内,各个时隙的长度可以相同(即,唤醒周期被平均划分为若干个时隙),或者,各个时隙的长度不同(即,唤醒周期未被平均划分为若干个时隙)。不同的唤醒周期的时隙划分方式相同。
本申请实施例中,唤醒数据不是专用于唤醒终端节点的数据,而是用于指示终端节点执行预设功能(如,数据采集,或者,校正功能等)的数据。
不同的时隙可以用不同的时隙号标识。
步骤S13:唤醒第一终端节点,以接收携带上述前导码的唤醒数据。
本申请实施例中,唤醒数据包括前导码和数据体两部分。在检测前导码时,利用CAD对信道进行监听,该过程不需要开启数据接收窗口,只有在检测到前导码时,才开启数据接收窗口,以便接收整个唤醒数据,即将唤醒数据收全。若未检测到前导码,则不开启数据接收窗口,达到节能的目的。
步骤S14:确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点。若唤醒数据的目标终端节点不是第一终端节点,则进入步骤S15,唤醒数据的目标终端节点是第一终端节点则,进入步骤S16。
可选的,可以根据唤醒数据的数据体部分携带的预设标识信息和/或唤醒数据的类型,判断唤醒数据的目标终端节点是不是第一终端节点。
步骤S15:控制第一终端节点进入休眠状态。
步骤S16:响应于唤醒数据的数据体部分的数据执行预设功能(如,采集数据、转发数据、按业务逻辑处理数据等业务相关的功能,时间校准等非业务相关的功能等)。
第一终端节点在接收到唤醒数据后,若唤醒数据的目标终端节点是第一终端节点,则说明该唤醒数据是发送给第一终端节点的,则第一终端节点响应于该唤醒数据的数据体部分的数据执行预设功能。若唤醒数据的目标终端节点不是第一终端节点,则说明该唤醒数据不是发送给第一终端节点的,也就是说,第一终端节点被误唤醒了,则控制第一终端进行休眠状态,即进入省电模式。
本申请提供的唤醒方法,通过将终端节点与发送源节点唤醒周期中时隙信道对齐,实现了每个终端或每组终端对应一个时隙信道,当发送源节点需要唤醒终端时,只需要在一个唤醒周期内,在与目标终端对齐的时隙信道中发送唤醒数据,即可以实现对终端的唤醒。通过本申请提供的唤醒方法,发送源节点可以主动对终端节点进行唤醒,提高了终端节点被唤醒的实时性,且每次只唤醒目标终端节点,其他终端节点由于不在相同的时隙信道上,因此避免了被误唤醒,降低了误唤醒的概率,即便误唤醒,根据唤醒数据的目标终端节点,也仍会进入休眠状态,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
考虑到终端节点和发送源节点的时隙实际上不可能严格对齐,为了有一个比较大的容错空间。在一可选的实施例中,每个时隙的长度均大于信道活动检测的时长。可选的,时隙的长度和信道活动检测的时长为不同的量级。例如,时隙的长度为秒级,信道活动检测的时长为毫秒级。
为了使得终端节点的能耗尽量的小,可以为终端节点在其对应的时隙内设定监测时间段。例如,假设一个时隙长度等于发送20包唤醒数据的时间总和,那么,可以设定发送第5包唤醒数据对应的时间段为某个或某几个终端节点对应的监测时间段。这样,第一终端节点在一个唤醒周期内将严格对齐自己的时隙信道和自己的时隙信道内的监测时间段来做唤醒数据监测,即在与第一终端节点对应的第一时隙内的预设位置(即预设的监测时间段),利用信道活动检测对信道进行监听。
在一可选的实施例中,唤醒数据可以是第一类数据或者是第二类数据,其中,第一类数据(具体为第一类数据的数据体部分)用于指示第一终端节点执行第一功能,第一类数据可以是业务相关的控制类数据或其它的在物联网系统中常见的业务相关的数据。第二类数据(具体为第二类数据的数据体部分)用于指示第一终端节点执行第二功能;第一功能和第二功能不同。第二功能为:利用第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对第一终端节点的时间进行补偿,以便第一终端节点的时间与发送唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
也就是说,第二类数据是用于对第一终端节点的时间进行补偿的,从而保证第一终端节点与发送源节点的时隙严格对齐。当第一终端节点的时隙号和/或时隙内时间段与第二类数据中携带的时隙号或时隙内时间段不同时,根据第一终端节点的时隙号和/或时隙内时间段与第二类数据中携带的时隙号或时隙内时间段确定第一终端节点与发送唤醒数据的发送源节点之间的时间偏差,基于该时间偏差对第一终端节点的时间进行补偿,使得补偿后的时间与发送源节点的时间同步,然后再利用同步后的时间进行时隙和时隙内时间段的定位。
例如,假设每个时隙被划分成了5个时间段,依次为1号时间段,2号时间段,3号时间段,4号时间段和5号时间段,每个时间段的时长均为0.1秒。如果第一终端节点需要在1号时隙的3号时间段监听数据,但其对在该1号时隙的3号时间段监听到的数据进行解析发现,监听到的数据中携带的是2号时隙的1号时间段,那么,可以知道,第一终端节点的时间慢了3个时间段,即0.3秒,那么第一终端节点在计算时间的时候,就需要增加一个补偿,来补偿这3个时间段的时间,这样补偿后的时间,就能让第一终端节点与发送源节点的时间对齐了。其中,若第一终端节点的时间比发送源节点的时间慢,则增加的补偿为正数,若第一终端节点的时间比发送源节点的时间快,则增加的补偿为负数。
在一可选的实施例中,上述确定唤醒数据的目标终端节点是否为第一终端节点的一种实现方式可以为:
当唤醒数据为第一类数据时,若唤醒数据携带第一终端节点的识别标识,确定唤醒数据的目标终端节点为第一终端节点;否则,确定唤醒数据的目标终端节点不是第一终端节点。
本申请实施例中,若唤醒数据为第一类数据,则发送源节点在唤醒数据的数据体中加入唤醒数据的数据类型,以及终端节点的识别标识,以便终端节点判断唤醒数据是否是发给自己的,即判断唤醒数据的目标终端节点是否是自己。
第一终端节点接收到唤醒数据时,若唤醒数据的数据体中的数据类型表征唤醒数据为第一类数据,且唤醒数据的数据体中的终端节点的识别标识为第一终端节点的识别标识,则可以确定唤醒数据是发送给自己的;若唤醒数据的数据体中的数据类型表征唤醒数据为第一类数据,但唤醒数据的数据体中的终端节点的识别标识不是第一终端节点的识别标识,则可以确定唤醒数据不是发送给自己的。
可选的,在终端节点与时隙一一对应的情况下,第一终端节点接收到唤醒数据时,若唤醒数据的数据体中的数据类型表征唤醒数据为第一类数据,但唤醒数据的数据体中的终端节点的识别标识不是第一终端节点的识别标识,则有可能是第一终端节点与发送源节点的时间不同步,则第一终端节点可以向发送源节点发送时间同步请求,发送源节点接收到时间同步请求后,可以在预定的唤醒周期(如,夜间物联网业务不忙时的某个唤醒周期)内向各个终端节点发送第二类数据,以便终端节点进行时间校准。
上述实施例中,发送源节点是在接收到时间同步请求时才向终端节点发送第二类数据。在一可选的实施例中,可以按照预设的校准周期向各终端节点发送第二类数据。具体的,当到达一个校准周期时,需要等到最近的一个唤醒周期,然后在该唤醒周期内向各终端节点发送第二类数据。
在一可选的实施例中,上述确定唤醒数据的目标终端节点是否为第一终端节点的一种实现方式可以为:
当唤醒数据为第二类数据时,确定唤醒数据的目标终端节点为第一终端节点。
本申请实施例中,如果唤醒数据是用于时间校准的第二类数据,由于通常是对所有终端节点进行时间校准,因此,唤醒数据中可以不携带终端设备的识别标识,只要该唤醒数据是第二类数据,则终端设备可以肯定唤醒数据就是发给自己的。
本申请实施例中,若唤醒数据为第二类数据,则发送源节点无需在唤醒数据中加入终端节点的识别标识,在唤醒数据的数据体中加入唤醒数据的数据类型,终端节点便可以判断唤醒数据是否是发给自己的,即判断唤醒数据的目标终端节点是否是自己。
第一终端节点接收到唤醒数据时,若唤醒数据的数据体中的数据类型表征唤醒数据为第二类数据,则可以确定唤醒数据是发送给自己的;若唤醒数据的数据体中的数据类型表征唤醒数据为第一类数据,需要根据唤醒数据的数据体中的终端节点的识别标识判断唤醒数据是不是发送给自己的。
上述实施例中,由于第一类数据为业务相关的数据,因此,该第一类数据中可以不携带时隙号和时隙内时间段。
上述实施例中,仅针对唤醒数据的目标终端节点的判断,以及时间同步说明了唤醒数据中数据体的组成,在实际应用中,唤醒数据的数据体的中的数据除了包括数据类型和终端节点的识别标识外,还可以包括其它信息,由于其不是本申请的重点,这里不再详述。
上边说明了终端节点一侧的唤醒方法,下面说明发送源节点一侧的唤醒方法的实现方式。发送源节点可以是物联网中任何可以与终端节点通信的设备,如,可以是物联网关,或者,可以是基站,或者,可以是服务器等设备。本申请提供的应用于发送源节点的一种唤醒方法可以包括:
根据要唤醒第一终端节点,在达到一个唤醒周期时,在该唤醒周期内,在与第一终端节点对应的第一时隙内发送携带前导码的唤醒数据。
唤醒数据包括前导码和数据体两部分。前导码用于第一终端节点检测信道中是否有唤醒数据;唤醒数据的数据体部分用于第一终端节点执行预设功能(如,采集数据、转发数据、按业务逻辑处理数据等业务相关的功能,时间校准等非业务相关的功能等)。
其中,上述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点。每个时隙可以对应至少一个终端节点,不同的时隙对应的终端节点的数量可以相同,也可以不同,也就是说,每个时隙对应一个终端节点或者一组终端节点。不同的唤醒周期内的同一时隙对应的终端节点相同。不同的时隙可以用不同的时隙号标识。
要唤醒第一终端节点可以是指:根据物联网的运行需求需要唤醒第一终端节点了,或者,发送源节点需要向第一终端节点发送数据了,以便第一终端节点响应于发送源节点发送的数据而执行预设功能。
本申请实施例中,发送源节点可以按照唤醒周期周期性向至少一个终端节点发送唤醒数据(第一终端节点是该至少一个终端节点中的其中一个终端节点)。
不同的唤醒周期可以相邻。例如,第一个唤醒周期是[0,60s),第二个唤醒周期是[60s,120s),第三个唤醒周期是[120s,180s),……,依此类推。或者,
不同的唤醒周期也可以不相邻。例如,第一个唤醒周期是第一个小时的前5分钟,即[0,5min),第二个唤醒周期是第二个小时的前5分钟,即[60min,65min),第三个唤醒周期是第三个小时的前5分钟,即[120min,125min),……,依此类推。
上述唤醒周期的时长只是两种举例,根据实际的业务需求,还可以设置其它时长,本申请实施例中不对唤醒周期的时长做具体限定。
其中,达到唤醒周期有两种情况,一种情况是,达到一个唤醒周期(该唤醒周期可以是任意一个唤醒周期)的起始时刻。另一种情况是,当前正处于某个唤醒周期内,且当前时刻未达到第一终端节点对应的时隙的起始时刻。在当前正处于某个唤醒周期内的情况下,若当前时刻已经超过第一终端节点对应的时隙的起始时刻,则需等待下一个唤醒周期。
由于第一终端节点对应的第一时隙可能对应多个终端节点,则发送源节点在第一时隙内发送唤醒数据后,该第一时隙对应的多个终端节点均能监听到该唤醒数据的前导码,因此,该第一时隙对应的多个终端节点均被唤醒。终端节点被唤醒后,会接收唤醒数据,然后会判断唤醒数据的目标终端节点不是自己,若是,则响应于唤醒数据执行预设功能。若否,则不对唤醒数据进行响应,而是进入休眠状态。
本申请提供的唤醒方法,通过将终端节点与发送源节点唤醒周期中时隙信道对齐,实现了每个终端或每组终端对应一个时隙信道,当发送源节点需要唤醒目标终端(即第一终端节点)时,只需要在一个唤醒周期内,在与目标终端对齐的时隙信道中发送唤醒数据,即可以实现对目标终端的唤醒。通过本申请提供的唤醒方法,发送源节点可以主动对终端节点进行唤醒,提高了终端节点被唤醒的实时性,且每次只唤醒目标终端节点,其他终端节点由于不在相同的时隙信道上,因此避免了被误唤醒,降低了误唤醒的概率,即便误唤醒,根据唤醒数据的目标终端节点,也仍会进入休眠状态,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
在一可选的实施例中,唤醒数据可以是第一类数据或者是第二类数据,其中,第一类数据用于指示第一终端节点执行第一功能,第二类数据用于指示第一终端节点执行第二功能;第一功能和第二功能不同。第二功能为:利用第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对第一终端节点的时间进行补偿,以便第一终端节点的时间与发送唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
也就是说,第二类数据是用于对第一终端节点的时间进行补偿,从而保证第一终端节点与发送源节点的时隙严格对齐。
可选的,在终端节点与时隙一一对应的情况下,发送源节点可以在接收到任意一个终端节点发送的校准请求时向各个终端节点发送第二类数据。
可选的,发送源节点也可以按照预设的校准周期向各终端节点发送第二类数据,即周期性向所有终端节点发送第二类数据。其中,校准周期通常大于唤醒周期,例如,唤醒周期的量级通常为分钟、秒;而校准周期的量级则为小时或天等,具体校准周期可以根据终端节点的时钟偏差速度,以及唤醒数据监测时长决定。例如,假设时隙长度是1秒,终端节点监测唤醒数据的时长是1秒钟的中间500毫秒,终端节点的时钟偏差速度是每20个小时会偏差500毫秒,那么也就是说,每过20个小时,终端节点可能就会偏离出自己的时隙(向左或向右)了,因此,校准周期可以为20个小时。可选的,若不同的终端节点的时钟偏差速度不同,则可以将基于时钟偏差速度最大的终端节点确定的校准周期(即最小校准周期)确定为所有终端节点的校准周期。在每个校准周期内,在达到唤醒周期时,在该唤醒周期内向所有终端节点发送第二类数据。
通常,终端节点进行信道监听的时间很短,为了确保该很短的时间能够被唤醒数据覆盖到,在一可选内的实施例中,发送源节点可以在一个时隙内连续发送多个上述唤醒数据。从而可以降低终端节点无法监听到唤醒数据的概率。可选的,该多个唤醒数据可以占满整个时隙。例如,假设一个时隙是1秒钟,一包唤醒数据要发100ms,那么,可以在一个时隙内发送10包唤醒数据。这样就可以确保一个时隙内对应的各个终端节点均能监听到唤醒数据。
下面结合附图,说明在一个唤醒周期t内,唤醒终端节点note_i的一种实现方式。如图2所示,为本申请实施例提供的在一个唤醒周期t内,唤醒终端节点note_i的一种示例图。
图2所示示例中,发送源节点为物联网关。终端节点note_j对应时隙slot_j,j=1,2,3,…,i,i+1,i+2,…n,即每个时隙对应一个终端节点。物联网关若想要唤醒终端节点note_i,只需要在一个唤醒周期t内,对齐note_i的时隙slot_i并连续发送唤醒数据,即在时隙slot_i内连续发送唤醒数据(本示例中,一个时隙内连续发送两包唤醒数据就占满了整个时隙,唤醒数据中携带有终端节点note_i的识别标识,IDi),这样,终端节点note_i就可以在一个唤醒周期t内的对应时隙slot_i内检测到唤醒数据并被唤醒,而其它终端节点因不在该时隙slot_i内监听唤醒数据,避免了被误唤醒。图2中,“CAD”表示进行唤醒数据监听;“RX”表示终端节点note_i监听到唤醒数据后被唤醒,并接收唤醒数据。可见,由于物联网关仅在时隙slot_i发送唤醒数据,因此,只有终端节点note_i监听到了唤醒数据并被唤醒,其它终端节点则未监听到唤醒数据,也就没有被唤醒。
下面通过实测数据给出本申请方案与现有技术中的方案(LoRaWAN的ClassA模式,即无唤醒策略的方案)的能耗对比。本测试中,终端节点的基础参数(真实参数)如表1所示,四季电流影响因子如表2所示。
表1终端节点的模型参数
终端电量(Ah) | 19 |
上报心跳频次(次/h) | 19 |
单次发射(0.38s)功率(Ws) | 0.1048 |
单次接收(2s)功率(Ws) | 0.1445 |
休眠功耗(W) | 0.000054 |
单次CAD(20ms)功耗(Ws) | 0.001445 |
CAD频次(次/h) | 12 |
时隙校准接收窗(480ms)频次(次/天) | 1 |
表2影响因子
电流 | Itx(95mA) | Irx(21mA) | Isleep(0.02mA) | ICAD(21mA) |
影响因子(春) | 0.32 | 0.68 | 0.9 | 0.68 |
影响因子(夏) | 0.37 | 0.79 | 0.9 | 0.79 |
影响因子(秋) | 0.32 | 0.68 | 0.9 | 0.68 |
影响因子(冬) | 0.16 | 0.39 | 0.9 | 0.39 |
基于表1所示基础参数和表2所示影响因子,计算出的本申请方案与现有技术中的方案四季功耗对比如表3所示。
表3四季平均功耗对比
基于表3所示功耗,计算得到的终端节点的使用寿命对比如表4所示。
表4电池使用年限对比
无唤醒策略 | 本申请 | |
工作时长(年) | 2.261172746 | 2.255403566 |
通过对比发现,使用本申请公开的唤醒策略后,对终端节点中电池寿命的影响非常小,几乎可以忽略,符合低功耗的设计思想,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
与方法实施例相对应,本申请还提供一种终端节点,该终端节点可以是物联网中的任意一个终端节点(为便于叙述,记为第一终端节点)。如图3所示,为本申请实施例提供的第一终端节点的一种结构示意图,可以包括:
监听模块31和控制模块32;其中,
监听模块31用于在每个唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听;其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于发送源节点唤醒所述第一终端节点;
控制模块32用于若所述监听模块监听到前导码,唤醒所述第一终端节点以接收携带所述前导码的唤醒数据;确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点;若所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点,控制所述第一终端节点进入休眠状态;若所述唤醒数据的目标终端节点是所述第一终端节点,响应于所述唤醒数据的数据体部分的数据以执行预设功能。
本申请实施例提供的第一终端节点,通过将终端节点与发送源节点唤醒周期中时隙信道对齐,实现了每个终端或每组终端对应一个时隙信道,当发送源节点需要唤醒终端时,只需要在一个唤醒周期内,在与目标终端对齐的时隙信道中发送唤醒数据,即可以实现对终端的唤醒。通过本申请提供的唤醒方法,发送源节点可以主动对终端节点进行唤醒,提高了终端节点被唤醒的实时性,且每次只唤醒目标终端节点,其他终端节点由于不在相同的时隙信道上,因此避免了被误唤醒,降低了误唤醒的概率,即便误唤醒,根据唤醒数据的目标终端节点,也仍会进入休眠状态,实现了终端节点在低功耗状态下的实时唤醒。
在一可选的实施例中,所述唤醒周期内每个时隙的长度均大于所述信道活动检测的时长。
在一可选的实施例中,所述监听模块31具体可以用于:
在每个唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内的预设时间段,利用信道活动检测对信道进行监听。
在一可选的实施例中,所述唤醒数据为第一类数据或第二类数据;
所述第一类数据用于指示所述第一终端节点执行第一功能;
所述第二类数据用于指示所述第一终端节点执行第二功能;所述第二功能与所述第一功能不同,所述第二功能为:利用所述第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对所述第一终端节点的时间进行补偿,以便所述第一终端节点的时间与发送所述唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
在一可选的实施例中,控制模块32确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点时,具体可以用于:
当所述唤醒数据为所述第一类数据时,若所述唤醒数据携带所述第一终端节点的识别标识,确定所述唤醒数据的目标终端节点为所述第一终端节点;否则,确定所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点;
和/或,
当所述唤醒数据为所述第二类数据时,确定所述唤醒数据的目标终端节点为所述第一终端节点。
在一可选的实施例中,每个时隙对应一个终端节点或者一组终端节点。
本申请还提供一种发送源节点,该发送源节点可以包括:
发送模块,用于根据要唤醒第一终端节点,则在达到一个唤醒周期时,在所述唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送携带前导码的唤醒数据;所述前导码用于所述第一终端节点检测信道中是否有唤醒数据;所述唤醒数据的数据体部分用于所述第一终端节点执行预设功能;
其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于所述发送源节点唤醒所述第一终端节点。
在一可选的实施例中,所述唤醒数据为第一类数据或第二类数据;
所述第一类数据用于指示所述第一终端节点执行第一功能;
所述第二类数据用于指示所述第一终端节点执行第二功能;所述第二功能与所述第一功能不同,所述第二功能为:利用所述第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对所述第一终端节点的时间进行补偿,以便所述第一终端节点的时间与发送所述唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
在一可选的实施例中,当所述唤醒数据为所述第一类数据时,所述唤醒数据中携带有所述第一终端节点的识别标识。
在一可选的实施例中,发送模块在与所述第一终端节点对应的第一时隙内向所述第一终端节点发送唤醒数据时,具体可以用于:
在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送多个所述唤醒数据。
与方法实施例相对应,本申请实施例提供的终端节点(为便于叙述,记为第一终端节点)的另一种结构示意图如图4所示,可以包括:
处理器41,通信接口42,存储器43和通信总线44;
其中处理器41、通信接口42、存储器43通过通信总线44完成相互间的通信;
可选的,通信接口42可以为通信模块的接口,如GSM模块的接口;
处理器41可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器43可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。
其中,处理器41具体用于执行存储器中存储的程序,执行如下步骤:
在每个唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听;其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于发送源节点唤醒所述第一终端节点;
若监听到前导码,唤醒所述第一终端节点以接收携带所述前导码的唤醒数据;
确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点;
若所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点,控制所述第一终端节点进入休眠状态;
若所述唤醒数据的目标终端节点是所述第一终端节点,响应于所述唤醒数据的数据体部分的数据以执行预设功能。
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,该存储介质可存储有适于处理器执行的程序,所述程序用于:
在每个唤醒周期内,在与第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听;其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于发送源节点唤醒所述第一终端节点;
若监听到前导码,唤醒所述第一终端节点以接收携带所述前导码的唤醒数据;
确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点;
若所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点,控制所述第一终端节点进入休眠状态;
若所述唤醒数据的目标终端节点是所述第一终端节点,响应于所述唤醒数据的数据体部分的数据以执行预设功能。
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
与方法实施例相对应,本申请实施例提供的发送源节点的另一种结构示意图如图5所示,可以包括:
处理器51,通信接口52,存储器53和通信总线54;
其中处理器51、通信接口52、存储器53通过通信总线54完成相互间的通信;
可选的,通信接口52可以为通信模块的接口,如GSM模块的接口;
处理器51可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器53可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。
其中,处理器51具体用于执行存储器中存储的程序,执行如下步骤:
根据要唤醒第一终端节点,在达到一个唤醒周期时,在所述唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送携带前导码的唤醒数据;所述前导码用于所述第一终端节点检测信道中是否有唤醒数据;所述唤醒数据的数据体部分用于所述第一终端节点执行预设功能;
其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于所述发送源节点唤醒所述第一终端节点。
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,该存储介质可存储有适于处理器执行的程序,所述程序用于:
根据要唤醒第一终端节点,在达到一个唤醒周期时,在所述唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送携带前导码的唤醒数据;所述前导码用于所述第一终端节点检测信道中是否有唤醒数据;所述唤醒数据的数据体部分用于所述第一终端节点执行预设功能;
其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于唤醒所述第一终端节点。
可选的,所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
应当理解,本申请实施例中,从权、各个实施例、特征可以互相组合结合,都能实现解决前述技术问题。
所述功能如果以软件功能单元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。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种终端唤醒方法,应用于第一终端节点,其特征在于,包括:
在每个唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听;其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于发送源节点唤醒所述第一终端节点;
若监听到前导码,唤醒所述第一终端节点以接收携带所述前导码的唤醒数据;
确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点;
若所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点,控制所述第一终端节点进入休眠状态;
若所述唤醒数据的目标终端节点是所述第一终端节点,响应于所述唤醒数据的数据体部分的数据以执行预设功能。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述唤醒周期内每个时隙的长度均大于所述信道活动检测的时长。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在与所述第一终端节点对应的第一时隙内利用信道活动检测对信道进行监听,包括:
在与所述第一终端节点对应的第一时隙内的预设时间段,利用信道活动检测对信道进行监听。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法,其特征在于,所述唤醒数据为第一类数据或第二类数据;
所述第一类数据用于指示所述第一终端节点执行第一功能;
所述第二类数据用于指示所述第一终端节点执行第二功能;所述第二功能与所述第一功能不同,所述第二功能为:利用所述第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对所述第一终端节点的时间进行补偿,以便所述第一终端节点的时间与发送所述唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述确定唤醒数据的目标终端节点是否为所述第一终端节点,包括:
当所述唤醒数据为所述第一类数据时,若所述唤醒数据携带所述第一终端节点的识别标识,确定所述唤醒数据的目标终端节点为所述第一终端节点;否则,确定所述唤醒数据的目标终端节点不是所述第一终端节点;
和/或,
当所述唤醒数据为所述第二类数据时,确定所述唤醒数据的目标终端节点为所述第一终端节点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个时隙对应一个终端节点或者一组终端节点。
7.一种终端唤醒方法,应用于发送源节点,其特征在于,包括:
根据要唤醒第一终端节点,在达到一个唤醒周期时,在所述唤醒周期内,在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送携带前导码的唤醒数据;所述前导码用于所述第一终端节点检测信道中是否有唤醒数据;所述唤醒数据的数据体部分用于所述第一终端节点执行预设功能;
其中,所述唤醒周期被划分为若干个时隙,不同的时隙对应不同的终端节点;所述第一时隙用于所述发送源节点唤醒所述第一终端节点。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述唤醒数据为第一类数据或第二类数据;
所述第一类数据用于指示所述第一终端节点执行第一功能;
所述第二类数据用于指示所述第一终端节点执行第二功能;所述第二功能与所述第一功能不同,所述第二功能为:利用所述第二类数据中携带的时隙号和时隙内时间段,对所述第一终端节点的时间进行补偿,以便所述第一终端节点的时间与发送所述唤醒数据的发送源节点的时间对齐。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,当所述唤醒数据为所述第一类数据时,所述唤醒数据中携带有所述第一终端节点的识别标识。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述在与所述第一终端节点对应的第一时隙内向所述第一终端节点发送唤醒数据,包括:
在与所述第一终端节点对应的第一时隙内发送多个所述唤醒数据。
11.一种终端节点,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,用于执行所述程序,实现如权利要求1-6中任一项所述的终端唤醒方法的各个步骤。
12.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-6中任一项所述的终端唤醒方法的各个步骤。
13.一种发送源节点,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器,用于存储程序;
所述处理器,用于执行所述程序,实现如权利要求7-10中任一项所述的终端唤醒方法的各个步骤。
14.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求7-10中任一项所述的终端唤醒方法的各个步骤。
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