CN111031595A - 一种无线休眠控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线休眠控制系统和方法，该系统包括：控制参数获取装置、休眠唤醒控制装置和受控装置。本发明通过控制参数获取装置获取控制参数，并利用休眠唤醒控制装置根据控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，进一步通过对休眠触发信息和唤醒触发信息的判断来确定是否达到休眠条件或者唤醒条件，当达到休眠条件或者唤醒条件时向受控装置发送休眠指令或者唤醒指令以分别使得受控装置进入休眠或者唤醒工作状态。本发明可以实现利用一部分传感器的监测数据控制另一部分由电池供电的无线传感器进行休眠和唤醒的目的，特别适合于需要长期休眠的应用场景。

Description

一种无线休眠控制系统和方法

技术领域

本发明涉及无线监控技术领域，特别涉及一种可用于控制无线装置特别是无线传感器进入长期休眠和唤醒的无线休眠控制系统和方法。

背景技术

传统的大型设备状态监控系统结构采用二级结构形式，即由状态监控设备和监控主机构成，状态监控设备和监控主机之间采用有线连接方式，状态监控设备，如传感器，用来采集状态信息，例如船舶在航行中的风力、风向、姿态等，大型采煤机在地下采煤时机械臂的应力、倾角、环境温度、湿度等，这些状态信息通过电缆直接传输至监控主机。随着物联网技术的发展及应用，新型监控系统结构由传统的二级结构转变为三级结构，即状态监控设备、网关和监控主机构成，状态监控设备将采集的状态信息发送给网关，由网关进行汇聚后再转发至监控主机，在这种三级结构中，状态监控设备和网关之间可以采用有线连接方式也可以采用无线连接方式，并且采用无线连接方式给很多原本难以安装状态监控设备、应用环境恶劣或者有线连接布线复杂的情况提供了完美的解决方案，因此随着物联网技术的发展，新型监控系统中使用了越来越多的无线状态监控设备，如无线传感器，对传统监控系统中无法通过有线方式进行信息采集的测量点进行了布置，并且采集到了更加全面的监控数据。

虽然无线状态监控设备的应用，大大扩展了系统监控范围，但是，其中的大多数无线状态监控设备都是采用电池供电，而且，在很多布置无线状态监控设备的地方，空间狭小，施工麻烦，人员不容易接近，更换电池难度大，这就是给无线状态监控设备的长期使用带来巨大的难度。虽然，在无线传感器网络研究领域，已经有很多减低无线系统功耗的技术，例如中国专利CN102547792B、CN104298160B、CN102457913B、CN100472572C等，但这些技术都是从网络协议或者设备自身的设计为出发点来实现功耗减低的目的，通过这些技术，可使得无线传感器网络功耗能够减低到一定程度，但是，在针对一些具体应用场景，这些无线传感器的功耗将再无法再进一步降低。

例如对于大型远洋船舶的网络化监控系统来说，在船舶临时休整时，船舶可能需要停止长达一周甚至更长时间，在这段时间内，船上部分系统仍然需要运转，例如照明动力设备，而部分系统需要停止，如主动力推进设备，同时，布置于船上的网络化监控系统中，部分设备由于需要长期监测而始终处于唤醒工作状态，例如测量风速、风向、环境温度、湿度等，而部分设备在停船时可以不用工作，例如测量轴功率、应力、姿态、扭矩等相关的状态监控传感器可以不进行工作。对于仅仅需要在船舶航行时唤醒工作的由电池供电的无线状态监控设备，如无线传感器，如果在船舶停止后这些无线状态监控设备还继续工作，将造成较大的功耗浪费。虽然，现在有很多智能传感器可以根据自身采集的数据信息判断是否需要休眠或工作，但是，这种方式也存在很大的问题：

第一，这些智能传感器需要实时采集数据，即便处于休眠状态，也要定时唤醒采集数据，并根据所采集的数据判断随后是否需要休眠还是唤醒；

第二，被监控设备在处于运行状态或停止状态时，传感器所采集的数据无法与被监控设备存在故障时的数据相区分，例如，在船舶航行和停止时，船上的照明系统始终处于开启状态，所以其中的照明动力系统中轴的扭矩值大小并无实际变化，但是，在船舶停止时，照明动力系统中轴的扭矩是可以不用监控的，在这种应用场景中的由电池供电的无线扭矩监测传感器将不再适合通过自身采集的数据来判断是否需要进入休眠。

虽然，在很多监控系统中，有相关技术涉及到通过外部设备的触发(例如公开号为CN109040583A的中国专利申请文件)方式使电池供电的设备进行休眠，但是，这种方法不适合于大规模分布式网络监控系统。

综上所述，现有的无线设备休眠控制方法单一，不能实现网络化监控系统中无线设备，如无线传感器，针对不同情况的休眠唤醒管理。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无线休眠控制系统和方法，以根据一部分装置所采集的信息控制另一部分装置的休眠和唤醒，实现根据所监控的系统或设备处于不同状态时对监控用的装置的节电管理。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线休眠控制系统，所述无线休眠控制系统包括控制参数获取装置、休眠唤醒控制装置、受控装置；其中，

所述控制参数获取装置为至少一个，用于实时获取控制参数，并将所述控制参数发送给所述休眠唤醒控制装置；

所述休眠唤醒控制装置，用于根据每一个所述控制参数获取装置的控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，并在所述休眠触发信息达到休眠条件时向所述受控装置发送休眠指令，在所述唤醒触发信息达到唤醒条件时向所述受控装置发送唤醒指令；

所述受控装置为至少一个，用于在接收到所述休眠指令后进入休眠状态，并在处于休眠状态时接收到所述唤醒指令后，进入唤醒工作状态。

进一步，所述休眠触发信息包括：分别对应于每一个所述控制参数获取装置的控制参数所生成的所述每一个所述控制参数获取装置的休眠触发参数；

所述休眠条件为：所有所述控制参数获取装置的休眠触发参数均满足各自的休眠要求；

所述唤醒触发信息包括：分别对应于每一个所述控制参数获取装置的控制参数所生成的所述每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数；

所述唤醒条件为：任意一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数满足其唤醒要求。

进一步，每一个所述控制参数获取装置的休眠触发参数取值为0或者1；

当某一个控制参数获取装置的休眠触发参数取值为0时，表示该休眠触发参数不要求休眠；

当某一个控制参数获取装置的休眠触发参数取值为1时，表示该休眠触发参数要求休眠；

所述的所有所述控制参数获取装置的休眠触发参数均满足各自的休眠要求包括：

所有所述控制参数获取装置的休眠触发参数均为1；

每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数取值为0或者1；

当某一个控制参数获取装置的唤醒触发参数取值为0时，表示该唤醒触发参数不要求唤醒；

当某一个控制参数获取装置的唤醒触发参数取值为1时，表示该唤醒触发参数要求唤醒；

所述的任意一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数满足其唤醒要求包括：

任意一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数为1。

进一步，所述控制参数获取装置为在持续供电支持下始终处于唤醒工作状态的有线传感器和/或无线传感器，所述控制参数为所述始终处于唤醒工作状态的有线传感器和/或无线传感器所采集的数据；

所述休眠唤醒控制装置为传感器网关，或者所述休眠唤醒控制装置为传感器网关和与其连接的中继器；

所述受控装置为电池供电的无线传感器。

进一步，当所述休眠唤醒控制装置为传感器网关和与其连接的中继器时：

所述休眠指令由所述传感器网关直接发送；

所述唤醒指令由所述传感器网管通过所述中继器发送。

进一步，所述受控装置安装有宽频带天线，所述受控装置利用所述宽频带天线接收所述休眠指令、所述唤醒指令，并利用所述宽频带天线在所述唤醒工作状态时收发数据；

其中，在所述唤醒工作状态时收发数据所使用的频率高于接收所述休眠指令和所述唤醒指令所使用的频率。

进一步，所述受控装置安装有两根天线，所述受控装置利用所述两根天线中的一根接收所述休眠指令和所述唤醒指令，并利用所述两根天线中的另一根在所述唤醒工作状态时收发数据；

其中，在所述唤醒工作状态时收发数据所使用的频率高于接收所述休眠指令和所述唤醒指令所使用的频率。

进一步，所述受控装置具有第一唤醒触发模块，所述第一唤醒触发模块与所述受控装置一同进入休眠状态，并且在所述受控装置处于休眠状态时，所述第一唤醒触发模块按照预设的唤醒时间周期定期唤醒，并在定期唤醒后的接收时间段内接收所述唤醒指令，若在所述接收时间端内未收到所述唤醒指令则所述第一唤醒触发模块再次进入休眠状态。

进一步，所述唤醒时间周期按照如下公式确定：

T1＝ax²-b

其中，T1为所述唤醒时间周期，x为所述受控装置的预计休眠时长，a和b为休眠因子，0<a<1，0<b<1，x<T1；

所述接收时间段的时长小于T1。

进一步，所述休眠唤醒控制装置包括第二唤醒触发模块，所述第二唤醒触发模块在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件时刻起，在之后进入的第一个所述接收时间段内向所述受控装置发送唤醒指令；若在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件的时刻处于所述接收时间段内，则所述第二唤醒触发模块在所述接收时间段内向所述受控装置发送唤醒指令。

进一步，所述休眠唤醒控制装置包括休眠触发管理单元和唤醒触发管理单元；

所述休眠触发管理单元用于存储每一个所述控制参数获取装置的装置信息和每一个所述控制参数获取装置的休眠触发信息；

所述唤醒触发管理单元用于存储所述受控装置的装置信息和每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发信息。

进一步，所述休眠触发管理单元中存储有触发设备管理表和休眠触发信息表；其中，

所述触发设备管理表中存储每一个所述控制参数获取装置的装置信息；

所述休眠触发信息表中存储有每一个所述控制参数获取装置的休眠触发信息；

所述唤醒触发管理单元中存储有受控装置管理表和唤醒触发信息表；其中，

所述受控装置管理表中存储有所述受控装置的装置信息；

所述唤醒触发信息表中存储有每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发信息。

进一步，所述休眠触发信息表中还存储有每一个所述控制参数获取装置的：休眠参数阈值、与所述休眠参数阈值对应的由所述控制参数获取装置获取并经过处理后的实时采集值、所述休眠触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述休眠参数阈值范围时，所述休眠触发参数为1，否则所述休眠触发参数为0；当所有休眠触发参数均为1时，所述休眠唤醒控制装置向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送休眠指令；

所述唤醒触发信息表中还存储有每一个所述控制参数获取装置的：唤醒参数阈值、与所述唤醒参数阈值对应的由所述控制参数获取装置获取并经过处理后的实时采集值、所述唤醒触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述唤醒参数阈值范围时，所述唤醒触发参数为1，否则所述唤醒触发参数为0；当所有唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，所述休眠唤醒控制装置向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送唤醒指令。

进一步，所述控制参数获取装置包括安装于轮船的定位传感器和螺旋桨的主轴转速传感器，所述受控装置为安装于所述轮船的由电池供电的多种无线传感器；

所述控制参数包括所述定位传感器的定位数据，主轴转速传感器的主轴转速数据；

所述休眠参数阈值包括与所述定位数据对应的第一距离阈值，与所述主轴转速数据对应的第一转速阈值；

所述唤醒参数阈值包括与所述定位数据对应的第二距离阈值，与所述主轴转速数据对应的第二转速阈值。

一种无线休眠控制方法，包括：

实时接收至少一个控制参数；

根据每一个所述控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息；

在所述休眠触发信息达到休眠条件时，向至少一个受控装置发送休眠指令，使得所述至少一个受控装置进入休眠状态；

在所述唤醒触发信息达到唤醒条件时，向所述至少一个受控装置发送唤醒指令，使得所述至少一个受控装置进入唤醒工作状态。

进一步，所述的根据每一个所述控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，包括：

针对每一个所述控制参数，生成对应于每一个所述控制参数的休眠触发参数，其中，所述休眠触发信息包括对应于所有所述控制参数的休眠触发参数；

针对每一个所述控制参数，生成对应于每一个所述控制参数的唤醒触发参数，其中，所述唤醒触发信息包括对应于所有所述控制参数的唤醒触发参数；

所述的所述休眠触发信息达到休眠条件，包括：

所有所述休眠触发参数均满足各自的休眠要求；

所述的所述唤醒触发信息达到唤醒条件，包括：

任意一个所述唤醒触发参数满足其唤醒要求。

进一步，每一个所述休眠触发参数取值为0或者1；

当某一个休眠触发参数取值为0时，表示该休眠触发参数不要求休眠；

当某一个休眠触发参数取值为1时，表示该休眠触发参数要求休眠；

所述的所有所述休眠触发参数均满足各自的休眠要求包括：

所有所述休眠触发参数均为1；

每一个所述唤醒触发参数取值为0或者1；

当某一个唤醒触发参数取值为0时，表示该唤醒触发参数不要求唤醒；

当某一个唤醒触发参数取值为1时，表示该唤醒触发参数要求唤醒；

所述的任意一个所述唤醒触发参数满足其唤醒要求包括：

任意一个所述唤醒触发参数为1。

进一步，在所述的实时接收至少一个控制参数之前，所述方法进一步包括：

建立触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表；其中，

所述触发设备管理表中存储用于获取每一个所述控制参数的控制参数获取装置的装置信息；

所述休眠触发信息表中存储有每一个所述休眠触发信息；

所述受控装置管理表中存储有所述受控装置的装置信息；

所述唤醒触发信息表中存储有每一个所述唤醒触发信息。

进一步，所述休眠触发信息表中还存储有对应于每一个所述控制参数的：休眠参数阈值、与所述休眠参数阈值对应的由所述控制参数经过处理后的实时采集值、所述休眠触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述休眠参数阈值范围时，所述休眠触发参数为1，否则所述休眠触发参数为0；当所有休眠触发参数均为1时，向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送休眠指令；

所述唤醒触发信息表中还存储有对应于每一个所述控制参数的：唤醒参数阈值、与所述唤醒参数阈值对应的由所述控制参数经过处理后的实时采集值、所述唤醒触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述唤醒参数阈值范围时，所述唤醒触发参数为1，否则所述唤醒触发参数为0；当所有唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送唤醒指令。

从上述方案可以看出，本发明的无线休眠控制系统和方法，通过控制参数获取装置所获取的控制参数，并利用休眠唤醒控制装置根据控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，进一步通过对休眠触发信息和唤醒触发信息的判断确定是否达到休眠条件和唤醒条件，以实现判断控制参数是否达到了需要将受控装置进行休眠或者唤醒的程度，从而实现了利用一部分控制参数来控制受控装置休眠和唤醒的目的，当将无线休眠控制系统和方法应用于无线传感网络监控时，可以实现利用一部分传感器的监测数据控制另一部分由电池供电的无线传感器进行休眠和唤醒的目的，特别适合于需要长期休眠的应用场景，在此可极大地节省电池供电的无线传感器的耗电量，延长电池供电的无线传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的无线休眠控制系统示意图；

图2为本发明实施例的无线休眠控制方法流程图；

图3为本发明实施例1中的网关结构示意图；

图4为本发明实施例1中的电池供电的无线设备结构示意图；

图5为本发明实施例1中的网关和无线设备主动工作模式时的时序图；

图6为本发明实施例2中的网关和无线设备被动工作模式时的时序图；

图7为本发明实施例3中的网关结构示意图；

图8为本发明实施例3中的电池供电的无线设备结构示意图；

图9为本发明实施例4中的网关结构示意图；

图10为本发明实施例4中的电池供电的无线设备结构示意图；

图11为本发明实施例5中的网关结构示意图；

图12为本发明实施例5中的电池供电的无线设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供的无线休眠控制系统包括控制参数获取装置1、休眠唤醒控制装置2和受控装置3。其中，控制参数获取装置1的数量为至少一个，用于实时获取控制参数，并将控制参数发送给休眠唤醒控制装置2。休眠唤醒控制装置2用于根据每一个控制参数获取装置1的控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，并在休眠触发信息达到休眠条件时向受控装置3发送休眠指令，在唤醒触发信息达到唤醒条件时向受控装置3发送唤醒指令。进一步地，在可选实施例中，休眠唤醒控制装置2用于将每一个控制参数获取装置1发来的控制参数和与其(即该控制参数)对应的休眠参数阈值进行比较，根据比较结果生成对应于每一个控制参数获取装置1的休眠触发参数，并在所有休眠触发参数均满足休眠触发条件时向受控装置3发送休眠指令，在发送休眠指令后，将每一个控制参数获取装置1的控制参数和与其(即该控制参数)对应的唤醒参数阈值进行比较，根据比较结果生成对应于每一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数，在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件后，向受控装置3发送唤醒指令。受控装置3的数量为至少一个，用于在接收到休眠指令后进入休眠状态，并在处于休眠状态时接收到唤醒指令后，进入唤醒工作状态。

在可选实施例中，休眠触发信息包括：分别对应于每一个控制参数获取装置1的控制参数，所生成的每一个控制参数获取装置1的休眠触发参数；

休眠条件为：所有控制参数获取装置1的休眠触发参数均满足各自的休眠要求；

唤醒触发信息包括：分别对应于每一个控制参数获取装置1的控制参数，所生成的每一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数；

唤醒条件为：任意一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数满足其唤醒要求。

在可选实施例中，每一个控制参数获取装置1的休眠触发参数取值为0或者1；当某一个控制参数获取装置1的休眠触发参数取值为0时，表示该休眠触发参数不要求休眠；当某一个控制参数获取装置1的休眠触发参数取值为1时，表示该休眠触发参数要求休眠。上述说明中的所有控制参数获取装置1的休眠触发参数均满足各自的休眠要求包括：所有控制参数获取装置1的休眠触发参数均为1。

在可选实施例中，每一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数取值为0或者1；当某一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数取值为0时，表示该唤醒触发参数不要求唤醒；当某一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数取值为1时，表示该唤醒触发参数要求唤醒；上述说明中的任意一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数满足其唤醒要求包括：任意一个控制参数获取装置1的唤醒触发参数为1。

在可选实施例中，控制参数获取装置1和休眠唤醒控制装置2之间可以为有线连接方式，也可以为无线连接方式。

在可选实施例中，控制参数获取装置1例如为：在持续供电支持下始终处于唤醒工作状态的有线传感器和/或无线传感器；控制参数例如为：始终处于唤醒工作状态的有线传感器和/或无线传感器所采集的数据。

在可选实施例中，休眠唤醒控制装置例如为：传感器网关，或者传感器网关和与其连接的中继器。

在可选实施例中，受控装置例如为：电池供电的无线传感器。

在可选实施例中，当休眠唤醒控制装置为传感器网关和与其连接的中继器时，休眠指令由传感器网关直接向电池供电的无线传感器而不经由中继器发送，并且在电池供电的无线传感器唤醒正常工作时，传感器网关和电池供电的无线传感器之间的正常数据传送也不经由中继器转发。唤醒指令由传感器网管通过中继器发送。在可选实施例中，中继器仅负责关于唤醒指令的发送等相关工作，例如发送唤醒指令并接收电池供电的无线传感器回传的唤醒确认信息等。

为了避免无线数据信号之间的干扰，在一个可选实施例中，受控装置3安装有宽频带天线，受控装置3利用宽频带天线接收休眠指令和唤醒指令，并利用宽频带天线在唤醒工作状态时收发数据，其中，在唤醒工作状态时收发数据所使用的频率高于接收休眠指令和唤醒指令所使用的频率。采用宽频天线可收发多种频率，将休眠指令和唤醒指令所使用的频率区分于收发数据所使用的频率可避免频率重叠造成的干扰；在另一个可选实施例中，受控装置3安装有两根天线，受控装置3利用两根天线中的一根接收休眠指令和唤醒指令，并利用两根天线中的另一根在唤醒工作状态时收发数据，其中，在唤醒工作状态时收发数据所使用的频率高于接收休眠指令和唤醒指令所使用的频率。

为了确保受控装置3在休眠状态时也能够收到唤醒指令，受控装置3中必须含有能够自身唤醒来接收唤醒指令并且功耗较低的模块。在可选实施例中，受控装置3具有第一唤醒触发模块，第一唤醒触发模块与受控装置3一同进入休眠状态，并且在受控装置3处于休眠状态时，第一唤醒触发模块按照预设的唤醒时间周期定期唤醒，并在定期唤醒后的接收时间段内接收唤醒指令，若在接收时间端内未收到唤醒指令则第一唤醒触发模块再次进入休眠状态。

对于无线传感器而言，在可选实施例中，第一唤醒触发模块可以在已有的无线传感器结构基础上增加第一唤醒触发模块；在其他可选实施例中，第一唤醒触发模块可以由已有的无线传感器中与网关进行无线数据传输的无线通信模块实现，在无线传感器唤醒工作时，无线传感器通过其无线通信模块收发数据，在无线传感器休眠时，无线传感器的无线通信模块按照预设的唤醒时间周期定期唤醒，并在定期唤醒后的接收时间段内接收唤醒指令，若在接收时间端内未收到唤醒指令则第一唤醒触发模块再次进入休眠状态。

在可选实施例中，唤醒时间周期按照如下公式确定：

T1＝ax²-b

其中，T1为唤醒时间周期，x为受控装置的预计休眠时长，a和b为休眠因子，0<a<1，0<b<1，x<T1，接收时间段的时长小于T1。

例如，将a设置为0.001，b设置为0.1，当预计休眠时长x为24小时(1天)时，则唤醒时间周期T1等于0.476小时(约30分钟)；当预计休眠时长x为96小时(4天)时，则唤醒时间周期T1等于9.116小时；当预计休眠时长x为144小时(6天)时，则唤醒时间周期T1等于20.636小时。

对应于上述第一唤醒触发模块的工作，休眠唤醒控制装置2中包括第二唤醒触发模块，第二唤醒触发模块在第一唤醒触发模块定期唤醒期间，向第一唤醒触发模块发送唤醒指令。

在一个可选实施例中，第二唤醒触发模块在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件时刻起，在之后进入的第一个接收时间段内向受控装置3发送唤醒指令。在另一个实施例中，若在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件的时刻正处于接收时间段内，则第二唤醒触发模块在该接收时间段内向受控装置3发送唤醒指令。具体地，休眠唤醒控制装置2在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件时，先判断当前时刻是否处于接收时间段，如果正处于接收时间段，则立即通过第二唤醒触发模块向受控装置3发送唤醒指令，如果没有处于接收时间段，则在随后进入的第一个接收时间段内通过第二唤醒触发模块向受控装置3发送唤醒指令。

在其他实施例中，第二唤醒触发模块还可用向处于唤醒工作状态的受控装置3发送休眠指令。

在可选实施例中，休眠控制装置2中具有第一数据处理单元，第一数据处理单元中包括休眠触发管理单元和唤醒触发管理单元(如后续说明中实施例1部分)，触发管理单元和唤醒管理单元均为业务逻辑单元，都是在第一数据处理单元中建立的。其中，休眠触发管理单元用于存储每一个控制参数获取装置1的装置信息和每一个控制参数获取装置1的休眠触发信息。唤醒触发管理单元用于存储受控装置3的装置信息和每一个控制参数获取装置1的唤醒触发信息。

在可选实施例中，所述休眠触发管理单元中存储有触发设备管理表和休眠触发信息表。其中，触发设备管理表中存储每一个控制参数获取装置的装置信息。休眠触发信息表中存储有每一个控制参数获取装置的休眠触发信息。唤醒触发管理单元中存储有受控装置管理表和唤醒触发信息表。其中，受控装置管理表中存储有受控装置3的装置信息。唤醒触发信息表中存储有每一个控制参数获取装置1的唤醒触发信息。

休眠控制装置2利用触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表中存储和更新的相关信息来对受控装置3执行休眠和唤醒控制。其中，表1为触发设备管理表实施例，表2为休眠触发信息表实施例、表3为受控装置管理表实施例，表4为唤醒触发信息表实施例。

表1触发设备管理表

装置编号
	A1
A2
	……

如表1所示，触发设备管理表中存储每一个控制参数获取装置1的装置编号(即装置信息)，例如A1编号为定位装置，A2为主轴转速传感器等。其中，定位装置例如卫星定位装置或者定位传感器，定位装置和主轴转速传感器均由不间断电源供电工作，定位装置和主轴转速传感器和休眠唤醒控制装置2之间可通过有线方式或者无线方式连接并进行数据传输，对于定位装置获取的控制参数为定位装置的定位信息，主轴转速传感器获取的控制参数为主轴转速信息。定位装置(装置A1)的实时采集值X1为定位装置获取并经过处理后的值，例如由定位装置获取的并处理后的位移信息，即在单位时间段内的位移信息，主轴转速传感器(装置A2)的实时采集值X2则可以直接采用主轴转速传感器获取的转速信息。休眠参数阈值W1为针对定位装置设置的阈值，例如将W1设置为1米，则表示轮船在单位时间段内的位移值小于1米认为轮船处于停止状态，该1米例如每分钟1米或者每几分钟1米(考虑到船体漂移)，当定位装置(装置A1)的实时采集值X1落入小于1米范围时，休眠触发参数Z1为1，否则休眠触发参数Z1为0。休眠参数阈值W2为针对主轴转速传感器设置的阈值，例如将W2设置为10rpm，则表示轮船主轴转速小于10rpm认为轮船处于停机状态，当主轴转速传感器(装置A2)的实时采集值X2落入小于10rpm范围时，休眠触发参数Z2为1，否则休眠触发参数Z2为0。当定位装置(装置A1)和主轴转速传感器(装置A2)的休眠触发参数均为1时，休眠唤醒控制装置2向受控装置管理表中存储的B1到B5的所有装置编号所对应的受控装置3(测量扭矩的无线传感器、测量应变的无线传感器、测量加速度的无线传感器、测量姿态的无线传感器、测量转速的无线传感器)发送休眠指令。

表2休眠触发信息表

装置编号	实时采集值	休眠参数阈值	休眠触发参数
				A1	X1	W1	Z1
A2	X2	W2	Z2
				……

如表2所示，休眠触发信息表中存储有每一个控制参数获取装置1的：装置编号、休眠参数阈值、与休眠参数阈值对应的由控制参数获取装置1获取并经过处理后的实时采集值、休眠触发参数。其中，当实时采集值落入休眠参数阈值范围时，休眠触发参数为1，否则休眠触发参数为0。当所有休眠触发参数均为1时，休眠唤醒控制装置2向受控装置管理表中存储的所有装置编号(即装置信息)所对应的受控装置3发送休眠指令。在可选实施例中，可采用将所有休眠触发参数进行与运算的方式来判断是否所有休眠触发参数均为1，对于与运算来说，只要有一个休眠触发参数为0(表示有控制参数获取装置1的实时采集值没有落入休眠参数阈值范围)，则与运算的结果为0，只有当所有休眠触发参数均为1时(表示所有控制参数获取装置1的实时采集值均落入休眠参数阈值范围)，与运算的结果才为1。

表3受控装置管理表

装置编号
	B1
B2
	B3
B4
	B5
……

如表3所示，受控装置管理表中存储每一个受控装置3的装置编号，例如B1编号为测量扭矩的无线传感器的编号，B2为测量应变的无线传感器的编号，B3为测量加速度的无线传感器的编号，B4为测量姿态的无线传感器的编号，B5为测量转速的无线传感器的编号等。

表4唤醒触发信息表

装置编号	实时采集值	唤醒参数阈值	唤醒触发参数
				A1	X1	Y1	V1
A2	X2	Y2	V2
				……

唤醒触发信息表中存储有每一个控制参数获取装置的：装置编号、唤醒参数阈值、与唤醒参数阈值对应的由控制参数获取装置获取并经过处理后的实时采集值、唤醒触发参数。其中，当实时采集值落入唤醒参数阈值范围时，唤醒触发参数为1，否则唤醒触发参数为0。当所有唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，休眠唤醒控制装置向受控装置管理表中存储的所有装置编号(即装置信息)所对应的受控装置发送唤醒指令。在可选实施例中，可采用将所有休眠触发参数进行或运算的方式来判断是否至少有一个唤醒触发参数为1，对于或运算来说，只要有一个休眠触发参数为1(表示至少有一个控制参数获取装置1的实时采集值落入唤醒参数阈值范围)，则或运算的结果为1，只有当所有休眠触发参数均为0时(表示所有控制参数获取装置1的实时采集值均没有落入唤醒参数阈值范围)，或运算的结果才为0。

例如表4中，唤醒参数阈值Y1为针对定位装置设置的阈值，例如将Y1设置为1米，则表示轮船在单位时间段内的位移值大于5米认为轮船处于行驶状态，该5米例如每分钟5米或者每几分钟5米(考虑到船体漂移)，当定位装置(装置A1)的实时采集值X1落入大于5米范围时，唤醒触发参数V1为1，否则唤醒触发参数V1为0。唤醒参数阈值Y2为针对主轴转速传感器设置的阈值，例如将Y2设置为10rpm，则表示轮船主轴转速大于10rpm认为轮船处于运行状态，当主轴转速传感器(装置A2)的实时采集值X2落入大于10rpm范围时，唤醒触发参数V2为1，否则唤醒触发参数V2为0。当定位装置(装置A1)和主轴转速传感器(装置A2)的唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，休眠唤醒控制装置2向受控装置管理表中存储的B1到B5的所有装置编号所对应的受控装置3(测量扭矩的无线传感器、测量应变的无线传感器、测量加速度的无线传感器、测量姿态的无线传感器、测量转速的无线传感器)发送唤醒指令。

如上述说明中实施例所述的，控制参数获取装置1包括安装于轮船的定位传感器和螺旋桨的主轴转速传感器，受控装置2为安装于轮船的由电池供电的多种无线传感器，可包括测量扭矩的无线传感器、测量应变的无线传感器、测量加速度的无线传感器、测量姿态的无线传感器、测量转速的无线传感器等。控制参数包括定位传感器的定位数据，主轴转速传感器的主轴转速数据。休眠参数阈值包括与定位数据对应的第一距离阈值(如上述说明中的1米)，与主轴转速数据对应的第一转速阈值(如上述说明中的10rpm)。唤醒参数阈值包括与定位数据对应的第二距离阈值(如上述说明中的5米)，与主轴转速数据对应的第二转速阈值(如上述说明中的10rpm)。

在可选实施例中，无线休眠控制系统还可进一步包括监控主机，监控主机与休眠唤醒控制装置之间可采用有线连接方式或者无线连接方式，用于对休眠唤醒控制装置2进行设置，并且可对休眠唤醒控制装置2中的受控装置管理表、休眠触发表和唤醒触发表进行创建和修改，例如添加、修改或者删除控制参数获取装置1的装置编号、实时采集值、休眠参数阈值、休眠触发参数、唤醒参数阈值、唤醒触发参数等，添加、修改或者删除受控装置3的装置编号等，设置唤醒时间周期和接收时间段长度等。在可选实施例中，监控主机可以直接采用现有无线传感器网络所使用的监控主机，一方面执行传统的监控工作，另一方面执行本发明实施例的无线休眠控制系统中的上述相关工作。

本发明实施例还同时提供一种无线休眠控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤1、实时接收至少一个控制参数；

步骤2、根据每一个控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息；

步骤3、在休眠触发信息达到休眠条件时，向至少一个受控装置发送休眠指令，使得至少一个受控装置进入休眠状态；

步骤4、在唤醒触发信息达到唤醒条件时，向至少一个受控装置发送唤醒指令，使得至少一个受控装置进入唤醒工作状态。

在可选实施例中，步骤2中的根据每一个所述控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，包括：

针对每一个所述控制参数，生成对应于每一个控制参数的休眠触发参数，其中，休眠触发信息包括对应于所有控制参数的休眠触发参数；

针对每一个控制参数，生成对应于每一个控制参数的唤醒触发参数，其中，唤醒触发信息包括对应于所有控制参数的唤醒触发参数。

其中，所述的休眠触发信息达到休眠条件，包括：所有休眠触发参数均满足各自的休眠要求。

其中，所述的唤醒触发信息达到唤醒条件，包括：任意一个唤醒触发参数满足其唤醒要求。

进一步地，在可选实施例中，每一个休眠触发参数取值为0或者1；当某一个休眠触发参数取值为0时，表示该休眠触发参数不要求休眠；当某一个休眠触发参数取值为1时，表示该休眠触发参数要求休眠。在可选实施例中，所述的所有休眠触发参数均满足各自的休眠要求包括：所有休眠触发参数均为1。

进一步地，在可选实施例中，每一个唤醒触发参数取值为0或者1；当某一个唤醒触发参数取值为0时，表示该唤醒触发参数不要求唤醒；当某一个唤醒触发参数取值为1时，表示该唤醒触发参数要求唤醒。在可选实施例中，所述的任意一个唤醒触发参数满足其唤醒要求包括：任意一个唤醒触发参数为1。

在可选实施例中，在步骤1的实时接收至少一个控制参数之前，本发明实施例的无线休眠控制方法进一步包括：

步骤0、触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表。

其中，触发设备管理表中存储用于获取每一个控制参数的控制参数获取装置的装置信息；休眠触发信息表中存储有每一个休眠触发信息；受控装置管理表中存储有受控装置的装置信息；唤醒触发信息表中存储有每一个唤醒触发信息。

进一步地，在可选实施例中，休眠触发信息表中还存储有对应于每一个控制参数的：休眠参数阈值、与休眠参数阈值对应的由控制参数经过处理后的实时采集值、休眠触发参数。其中，当实时采集值落入休眠参数阈值范围时，休眠触发参数为1，否则休眠触发参数为0；当所有休眠触发参数均为1时，向受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送休眠指令。

进一步地，在可选实施例中，唤醒触发信息表中还存储有对应于每一个控制参数的：唤醒参数阈值、与唤醒参数阈值对应的由控制参数经过处理后的实时采集值、唤醒触发参数。其中，当所述实时采集值落入所述唤醒参数阈值范围时，所述唤醒触发参数为1，否则所述唤醒触发参数为0；当所有唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送唤醒指令。

基于上述可选实施例，进一步地，步骤3中进一步可包括将每一个控制参数和与其对应的休眠参数阈值进行比较，根据比较结果生成对应于每一个控制参数的休眠触发参数，该过程可包括：

将与控制参数对应的实时采集值与休眠参数阈值进行比较，若实时采集值落入休眠参数阈值范围，则将休眠触发参数置为1，否则将休眠触发参数置为0。

在可选实施例中，本发明实施例的无线休眠控制方法采用如下步骤确定是否所有休眠触发参数均满足休眠触发条件：

将所有休眠触发参数进行与运算，若结果为1，则所有休眠触发参数均满足休眠触发条件，若结果为0，则并非所有休眠触发参数均满足休眠触发条件。

基于上述可选实施例，进一步地，步骤4中进一步可包括将每一个控制参数和与其对应的唤醒参数阈值进行比较，根据比较结果生成对应于每一个控制参数的唤醒触发参数，该过程可包括：

将与控制参数对应的实时采集值与唤醒参数阈值进行比较，若实时采集值落入唤醒参数阈值范围，则将唤醒触发参数置为1，否则将唤醒触发参数置为0。

在可选实施例中，本发明实施例的无线休眠控制方法采用如下步骤确定是否存在至少一个满足唤醒触发条件的唤醒触发参数：

将所有唤醒触发参数进行或运算，若结果为1，则存在至少一个满足唤醒触发条件的唤醒触发参数，若结果为0，则不存在满足唤醒触发条件的唤醒触发参数。

以下结合具体实例，对本发明的无线休眠控制系统和方法进行进一步说明。

本具体实例应用于传感器监控系统，该监控系统主要有无线设备、有线设备、网关、监控主机组成。

其中，无线设备和有线设备(无线传感器和有线传感器)主要用于对被测点进行数据采集，之后，通过无线或有线方式传输至网关，该系统中，有线设备主要是通过有线电源、感应供电或太阳能等不间断电源供电，数据传输方式采用标准工业数字信号(RS485、RS232等)或模拟信号(4mA～20mA、0V～10V等)。该系统中，无线设备采用无线通信协议传输，电源可以采用有线设备使用的电源外也可以采用电池供电，其中，部分由电池供电的无线设备在不需要测量时必须及时停止工作进入休眠以节省电能消耗，在需要测量时及时唤醒开始工作。

在该系统中，电池供电的无线设备特点是不改变原有无线设备工作模式基础上，增加唤醒触发模块，用于及时将处于休眠状态的无线设备唤醒。

电池供电的无线设备工作方法是，无线设备工作时将实时测量的数据传输至网关，当网关判断到需要电池供电的无线设备休眠时，网关给事先统计好的电池供电无线设备统一下发休眠指令，电池供电的无线设备收到休眠指令后即刻进入深度休眠模式，同时只有其中的唤醒触发模块开始工作，无线设备处于休眠后，所有数据采集电路、用于采集数据传输的无线通信电路等全部休眠，仅仅唤醒触发模块处于工作模式。

唤醒触发模块可以有多种模式，可以是与用于数据传输的无线通信模块共用，即电池供电的无线设备中的无线通信模块在电池供电的无线设备处于休眠状态时兼作唤醒触发模块，在工作时，按照实际应用场景中该无线设备的预计休眠时间与休眠因子进行计算所获得的时间作为唤醒时间周期，根据唤醒时间周期定时唤醒。

网关侧的唤醒触发模块和无线设备的唤醒触发模块在工作时可采用主动模式，即网关和无线设备保持时间同步，网关的唤醒触发模块和无线设备的唤醒触发模块按相同的时间周期唤醒，网关的唤醒触发模块也可以始终处于唤醒状态并只需要与无线设备的唤醒触发模块保持时间同步即可，无线设备的唤醒触发模块在定期唤醒后的接收时间段中，主动向网关发送查询指令以查询网关中的唤醒触发表中的唤醒信息，网关的唤醒触发模块在无线设备的唤醒触发模块的定期唤醒后的接收时间段中监听无线设备发送的查询指令，保证无线设备的唤醒触发模块和网关的唤醒触发模块及时交互信息。

网关侧的唤醒触发模块和无线设备的唤醒触发模块在工作时也可采用被动模式，即网关和无线设备保持时间同步，无线设备的唤醒触发模块按固定时间周期唤醒监听，网关通过唤醒触发表中的唤醒信息判断是否满足唤醒条件，在没有判断到满足唤醒条件时，网关的唤醒触发模块休眠，不发送唤醒指令，仅当网关判断到满足唤醒条件时，触发唤醒触发模块，将唤醒指令在最近当前时刻接收时间段中发送给无线设备。

无线设备的唤醒触发模块可以与用于数据传输的无线通信模块共用同一个无线模块，该无线模块的天线采用宽频带天线，在无线设备正常工作时，采用工作频率，在无线设备休眠后唤醒触发模块工作时，采用唤醒频率，工作频率和唤醒频率不同，通常情况下，唤醒频率采用低频，工作频率采用高频。

无线设备的唤醒触发模块可以与用于数据传输的无线通信模块共用同一个无线模块，该无线模块的天线可采用两根天线，在无线设备正常工作时，采用工作频率及其中一根天线，在无线设备的唤醒触发模块工作时，切换至另一根天线并采用唤醒频率，工作频率和唤醒频率不同，通常情况下，唤醒频率采用低频，工作频率采用高频。

无线设备的唤醒触发模块可以与用于数据传输的无线通信模块不同。

网关侧的唤醒触发模块和用于信息交互的无线通信模块可移值在中继器内，中继器通过有线方式与网关连接。当无线设备工作时，中继器使用工作时的无线通信模块传输数据，当无线设备休眠时，无线设备触发其唤醒触发模块，唤醒触发模块开始工作，唤醒触发模块与中继器的唤醒触发模块建立连接，当网关判断到需要唤醒无线设备时，通过中继器的唤醒触发模块下发唤醒命令给无线设备的唤醒触发模块，唤醒触发模块收到唤醒命令后即刻唤醒无线设备开始工作，同时，唤醒单元关闭。

以上给出了多种无线设备和网关(或中继器)通信系统结构以及主动模式和被动模式两种唤醒模式。

在使用主动唤醒模式时，无线设备的唤醒触发模块按照唤醒时间周期向网关(或中继器)发送查询指令以查询网关中的唤醒触发表中唤醒信息，唤醒信息即为唤醒触发表中的信息符合触发条件，当查到有唤醒信息(即唤醒触发表中的信息符合触发条件)时，即刻唤醒无线设备。唤醒时间周期按实际应用场景中该无线设备预计的休眠时间与休眠因子进行计算获得。无线设备的预计休眠时间为x，休眠因子为a和b(a，b都大于0小于1)，则唤醒时间周期T1与预计休眠时间x的休眠唤醒函数为

T1＝ax²-b

在使用被动唤醒模式时，无线设备的唤醒触发模块按照唤醒时间周期定时唤醒，并监听网关(或中继器)发送的休眠指令，唤醒时间周期为T1，当网关(或中继器)有唤醒信息(即唤醒触发表中的信息符合触发条件)时，网关(或中继器)在T1时间长内连续发送唤醒指令，无线设备的唤醒触发模块在T1内至少会醒来一次监听到唤醒指令，之后即刻唤醒无线设备开始工作，同时无线设备的唤醒触发模块关闭工作。

网关主要用于将无线和有线设备采集的数据进行汇聚打包转发至监控主机。在本申请实施例中，网关除具备数据转发功能外还具备以下特征：

网关有休眠触发管理单元、唤醒触发管理单元和唤醒单元。监控主机依据无线和有线设备采集的数据特征，在管理人员的分析下，在网关内建立触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表，其中，触发设备管理表和休眠触发信息表存储于休眠触发管理单元，受控装置管理表和唤醒触发信息表存储于唤醒触发管理单元。触发设备管理表主要是从系统所有设备中找出可以作为使得需要休眠的无线设备进行休眠和唤醒时提供休眠条件和唤醒条件的触发设备，触发设备管理表的信息包括设备编号。受控装置管理表主要是从系统无线设备中找出需要进行长时间深度休眠的由电池供电的无线设备，该表信息包括设备编号。休眠触发信息表是网关对触发设备实时采集的实时值与休眠阈值做比较的结果，比较结果只有0或1，每个休眠触发信息值比较方法都不同。例如，触发设备只有定位设备时，当被监测结构运动时，其定位实时值为变化值，当被监测结构静止时，其定位实时值为固定值，此时休眠阈值可设置为相邻2次数据的差值的绝对值。当定位的实时值减去前一次记录的定位值的绝对值大于休眠阈值，则说明被测结构在运动，休眠触发信息结果(休眠触发参数)为0，电池供电的无线设备不能休眠；当定位的实时值减去前一次记录的定位值的绝对值小于等于休眠阈值，则说明被测结构静止，休眠触发信息结果(休眠触发参数)为1，电池供电的无线设备需要休眠。当触发设备有多个时，需要所有休眠触发信息结果(休眠触发参数)都为1，才可以作为休眠触发成立的条件，休眠触发成立的条件的计算可以将休眠触发信息表中所有休眠触发信息结果进行与运算，得到结果为1时网关才向电池供电的无线设备发送休眠指令，得到结果如果为0则网关不向电池供电的无线设备发送休眠指令。唤醒触发信息表是网关对触发设备实时采集的实时值与唤醒阈值做比较的结果，比较结果只有0或1，每个唤醒触发信息值比较方法都不同，例如，触发设备只有定位设备时，当被监测结构运动时，其定位实时值为变化值，当被监测结构静止时，其定位实时值为固定值。唤醒阈值可设置为相邻2次数据的差值的绝对值，当定位的实时值减去前一次记录的定位值的绝对值大于唤醒阈值，则说明被测结构在运动，休眠触发信息结果(休眠触发参数)为1，电池供电的无线设备不能休眠；当定位的实时值减去前一次记录的定位值的绝对值小于等于唤醒阈值，则说明被测结构静止，唤醒触发信息结果(唤醒触发参数)为0，电池供电的无线设备需要休眠。当触发设备有多个时，只需要其中一项唤醒触发信息结果(唤醒触发参数)为1即可作为唤醒触发成立的条件，这说明触发设备中有设备开始工作了，需要同时唤醒所有由电池供电的无线设备，此时，网关侧的唤醒单元(即唤醒触发模块)发送唤醒命令给无线设备的唤醒触发模块，无线设备的唤醒触发模块触发无线设备开始工作。唤醒触发成立的条件的计算可以将唤醒信息表中所有唤醒触发信息结果进行或运算，得到结果为1时网关才向电池供电的无线设备发送唤醒指令，得到结果如果为0则网关不向电池供电的无线设备发送唤醒指令。

网关的结构可以有多种方式。如上所述中，用于数据传输的无线通信模块和唤醒触发模块可以为同一模块相同，设置于网关内。如上所述中，用于数据传输的无线通信模块和唤醒触发模块为不同模块。如上所述中，用于数据传输的无线通信模块和唤醒触发模块可分别集成在2个设备中，用于数据传输的无线通信模块集成在网关内，唤醒触发模块集成在中继器中，中继器通过总线方式与网关连接。中继器可以放置在与网关不同的位置。

监控主机主要用于接收网关转发的所有有线和无线设备的监测数据，并作相关处理。本发明实施例中，监控主机除了具备对无线设备测量的数据进行采集处理外，还具备以下特征：

监控主机依据无线和有线设备采集的数据特征，在管理人员的分析下，在网关内建立触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表。当有新的触发设备、新的需要休眠的无线设备、新的休眠阈值、新的唤醒阈值、新的休眠触发判断方法或者新的唤醒触发判断方法时，监控主机可以修改网关内的触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表中相关的信息以及相关的新的休眠触发判断方法或者新的唤醒触发判断方法。

本发明示例中的无线设备休眠唤醒流程如下：

(1)无线设备和有线设备与网关、并通过网关与监控主机建立连接，保持正常的数据采集及处理。

(2)监控主机在网关内建立触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表。

触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表的建立方法如下：

(a)触发设备管理表及休眠触发信息表建立：

a)监控主机对无线设备和有线设备中可以作为触发的设备进行归类，在网关内建立表格，将触发设备对应的装置编号写入表格。

b)网关在数据汇聚转发时，仅仅对触发设备的数据做实时判断，仅仅将实时数据(实时采集值)缓存在触发设备管理表中。

c)针对不同的触发设备，给出不同的休眠阈值，将休眠阈值写入触发信息表；依据实时采集值和休眠阈值的比较，给出比较结果，并写入休眠触发信息表。触发设备管理表和休眠触发信息表可以合在同一个表格中。

(b)受控装置管理表及唤醒触发信息表建立：

a)监控主机对电池供电的无线设备进行归类，在网关内建立受控装置管理表(或可称为唤醒设备管理表)，将电池供电无线设备对应的装置编号写入受控装置管理表。

b)针对不同的触发设备的实时采集值，给出不同的唤醒阈值，将唤醒阈值写入唤醒触发信息表；依据实时采集值和唤醒阈值的比较，给出比较结果，并写入唤醒触发信息表。触发设备管理表和唤醒触发信息表可以合在同一个表格中。

(3)网关在实时传输无线和有线设备数据时，对触发设备数据的实时采集值进行判断。

当触发设备监测的数据满足休眠触发条件时，网关发送休眠指令给受控装置管理表中的无线设备，同时，网关发送触发命令，使得网关内或者与网关连接的中继器中的唤醒触发模块开始工作。

(4)无线设备收到休眠指令后，即刻停止工作，进入休眠模式，同时，触发无线设备的唤醒触发模块开始工作。

(5)无线设备的唤醒触发模块与网关或中继器中的唤醒触发模块建立连接。

(6)网关或中继器对唤醒触发信息表作实时查询，在满足唤醒条件时，网关或中继器的唤醒触发模块发送唤醒命令给无线设备的唤醒触发模块。

(7)无线设备的唤醒触发模块接收到唤醒命令后，即刻触发无线设备唤醒并进行工作。

(8)无线设备和网关建立连接。

(9)网关判断到无线设备已经开始工作，即刻关闭网关的唤醒触发模块或中继器。同时，无线设备收到网关与无线设备建立连接的确认信息后，无线设备即刻关闭其唤醒触发模块。

(10)如果网关没有判断到无线设备开始工作，网关或中继器的唤醒触发模块连续发送唤醒命令给无线设备；当然，如果网关没有判断到无线设备开始工作，则网关不会发送建立连接的确认命令给无线设备，无线设备的唤醒触发模块仍处于工作状态。

实施例1：

如图3所示，本实施例中，网关由第一能量单元、输入接口、输出接口、第一数据处理单元、第一无线通信单元和第一天线组成。其中，第一能量单元是给整个网关提供电源，输入接口是通过有线方式将外部设备信息传输至网关的接口，外部设备包括有线设备。输出接口是网关与外部设备进行通信的接口，网关利用输出接口将数据传输至外部设备，外部设备包括监控主机。第一数据处理单元主要用于将输入的数据进行打包处理并转发至监控主机，同时，网关作为休眠唤醒控制装置实现本发明实施例中的对触发设备(即控制参数获取装置)的管理和对休眠唤醒设备(即由电池供电的需要进入休眠和唤醒的无线设备，即受控装置)的控制。第一无线通信单元主要进行与无线设备的通信，本实施例中，第一无线通信单元在与无线设备进行数据传输、休眠指令及唤醒指令通信时都采用相同的频率。

第一数据处理单元中可包括触发管理单元和唤醒管理单元，其中休眠触发管理单元和唤醒触发管理单元均为业务逻辑单元，都是在第一数据处理单元中建立的。其中，休眠触发管理单元中包含有触发设备管理表和休眠触发信息表，唤醒触发管理单元中含有受控装置管理表和唤醒触发信息表。

如图4所示，本实施例中，电池供电的无线设备由第二无线通信单元、第二数据处理单元、第二能量单元、接口、传感器和第二天线组成。其中，第二无线通信单元主要进行与网关之间的数据传输、休眠指令和唤醒指令通信，通信时，数据传输、休眠指令和唤醒指令的通信采用相同的频率，并且与网关的无线通信频率一致。第二能量单元主要是电池及外围的管理电路，用于给无线设备供电。接口包括数字或模拟接口，主要通过有线方式与传感器进行数据传输。传感器为用于直接采集物理量的设备，将采集的数据通过接口传输至第二数据处理单元。

本实施例中，网关与无线设备保持正常数据通信，当网关判断到使得无线设备需要休眠的条件达到时，网关通过第一无线通信单元给无线设备下发休眠指令，无线设备收到休眠指令后，停止数据采集和传输，仅仅开启无线设备内的第二唤醒单元工作。当无线设备休眠时，发送休眠确认命令给网关，无线设备将不再传输数据给网关，网关收到无线设备的休眠确认命令后，开启网关内的第一唤醒单元工作。

此时，网关内的第一唤醒单元和无线设备内的第二唤醒单元都开始工作。工作机制如下：网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元都定时唤醒，建立连接并交互第一唤醒单元中的唤醒触发信息表的相关信息。网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元交互信息时，分为主动和被动两种方式。

本实施例用于数据传输的无线模块共用同一个无线模块，仅在工作时，按实际应用场景中该无线设备需要预计休眠时间与休眠因子进行计算后的时间作为唤醒时间周期，定时唤醒。

本实施例中采用主动方式，即电池供电的无线设备在上述定时唤醒时间周期内与网关进行通信，查询网关内唤醒触发信息表中信息，来判断出是否需要唤醒电池供电的无线设备。实施例2采用被动方式。

进一步，在网关和无线设备内部有时钟单元，在无线设备和网关进行数据传输或唤醒信息交互时，都定期进行时钟校准，保持无线设备和网关时钟的同步。

进一步，本实施例中，网关中的第一无线通信单元、第一天线和无线设备中的第二无线通信单元、第二天线完全相同。

结合图5所示，本实施例中，无线设备定时唤醒的唤醒时间周期T1和唤醒时间长度t1的确定方法如下：

无线设备唤醒时间周期T1确定方法：

设无线设备预计休眠时间为x(设无线设备预计休眠时间也就是被监测结构预计在某种状态下，无线设备可以不工作的时间)，休眠因子为a和b(a，b都大于0小于1)，则唤醒时间周期T1与预计休眠时间x的函数关系为

T1＝ax²-b

本实施例中，a取值0.001，b取值0.1，函数方程为

T1＝0.001x²-0.1

当预计休眠时间x为24小时(1天)时，则唤醒时间周期T1等于0.476小时(约30分钟)；当预计休眠时间为96小时(4天)时，则唤醒时间周期T1等于9.116小时；当预计休眠时间为144小时(6天)时，则唤醒时间周期T1等于20.636小时。本实施例中给出，预计休眠时间x为144小时(6天)，则无线设备唤醒时间周期为20.636小时，即就是约20个小时时间间隔，电池供电的无线设备的第二唤醒单元醒来一次，与网关的第一唤醒单元通信。

无线设备按周期T1唤醒时，每次唤醒时间长度t1的确定：

为最大限度降低无线设备功耗，无线设备每次到唤醒周期的时刻，每次唤醒时间长度t1尽可能小，在唤醒的时间长度t1内，无线设备按t1/n1时间间隔与网关进行唤醒信息指令交互，当第一次交互时，已经确认有唤醒信息，则后面无线设备的第二唤醒单元不再与网关的第一唤醒单元继续交互，无线设备的第一唤醒单元即刻触发无线设备开始正常工作，同时无线设备关闭第二唤醒单元，同时网关收到无线设备正常数据传输连接确认命令后，网关也关闭第一唤醒单元。依次类推，当第一次交互没有查询到唤醒信息后，在t1/n1时间间隔进行第二次与网关进行唤醒信息指令交互。当进行n1次交互后，都没查询到网关内唤醒信息时，无线设备的第二唤醒单元进入休眠直到下一个时间周期进行再次与网关唤醒单元信息交互。本实施例中，t1取10分钟，n1取3次，也就是说，无线设备在其第二唤醒单元的10分钟唤醒的时间长度内与网关进行3次唤醒信息指令交互，相邻唤醒信息指令交互的时间间隔为10分钟/3次(即时间间隔为200秒/次)。

综上所述，本实施例中，被测设备预计休眠时间为6天，无线设备按每20.636小时唤醒一次，每唤醒一次，将持续工作10分钟，在10分钟之内，进行3次与网关的第一唤醒单元之间的唤醒信息查询的交互指令，如果3次内有一次通过第一唤醒单元确认网关中有唤醒信息满足唤醒条件，则无线设备开始工作，同时无线设备即刻关闭第二唤醒单元，同时，网关在与无线设备建立正常数据通信后，网关也将关闭第一唤醒单元。

上述描述了在无线设备的第二唤醒单元和网关的第一唤醒单元进行唤醒信息交互的无线设备唤醒机制。在第二唤醒单元工作时，第一唤醒单元也必须工作，他们才能建立唤醒信息交互。

基于上述无线设备预计休眠时间为x，则网关的第一唤醒单元的唤醒周期也按无线设备唤醒时间周期T1唤醒。在本实施例中，网关也按20.636小时唤醒一次。基于上述无线设备每次唤醒时间为t1，则网关在t1时间段内连续工作，即就是在t1时间段内，第一唤醒单元一直处于监听状态，只要无线设备的第二唤醒单元有交互指令，网关的第一唤醒单元将及时响应。

实施例2：

本实施例与实施例1的硬件结构完全相同。网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元交互信息时，分为主动和被动两种方式。本实施例中采用被动方式，即当网关判断到唤醒信息满足唤醒条件时，网关的第一唤醒单元及时下发交互指令与无线设备的第二唤醒单元建立连接并将唤醒指令下发给无线设备唤醒单元，无线设备唤醒单元接收到网关发送的唤醒指令后，即刻触发给无线设备使得无线设备唤醒并进行工作，网关收到无线设备正常工作指令后，即刻关闭网关的第一唤醒单元，同时，无线设备收到网关与无线设备开始正常数据传输指令后，无线设备关闭第二唤醒单元。

由于网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元交互信息时采用被动模式，所以网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元工作机制有所不同。

本实施例中，无线设备的唤醒机制和实施例1完全相同，本实施例也取无线设备预计休眠时间6天为例，无线设备的第二唤醒单元按每20.636小时唤醒一次，每唤醒一次，将持续工作10分钟，在10分钟之内，无线设备开启3次监听，如果有一次监听中监听到网关发送的唤醒指令，则无线设备唤醒并开始工作，同时网关在与无线设备建立正常数据通信后，网关将关闭第一唤醒单元，同时无线设备接收到网关与无线设备开始正常数据传输指令后，即刻关闭第二唤醒单元。

在本实施例中，网关唤醒单元不再是按实施例1中所述的定时唤醒，而是，当网关判断到有唤醒触发信息变化时，及时更新网关的唤醒触发信息表。网关从给无线设备发送休眠指令后，无线设备回复休眠确认指令开始计时间，依据上述无线设备唤醒时间周期，当网关判断到满足唤醒无线设备的唤醒触发条件时，在距离最近的下一个唤醒时间周期开始时刻将唤醒指令发送给无线设备。网关在t1时间段内连续工作，即就是在t1时间段内，第一唤醒单元一直处于发送唤醒指令状态，只要无线设备的第二唤醒单元在t1时间段内醒来监听，网关发送的唤醒指令将会被及时接收。

例如，如图6所示，在本实施例中，当网关下发休眠指令使得无线设备开始休眠后，网关实时更新唤醒触发信息表，在网关计时在第25小时时刻网关通过唤醒触发信息表判断到满足唤醒无线设备的唤醒触发条件，则在距离第25小时时刻之后的第一个唤醒时间周期为20.636×2＝41.272小时的时刻(即第三个唤醒周期T1)起，唤醒网关的第一唤醒单元，将唤醒指令发送至无线设备。发送方式是，从第41.272小时时刻开始，网关的第一唤醒单元将连续不断的发送唤醒指令，发送时间长度为t1，即10分钟，在第41.272小时时刻时，无线设备的第二唤醒单元也处于唤醒状态，并在第41.272小时时刻开始的t1(10分钟)时间段内，将监测3次网关发送的数据。由于网关在10分钟内是连续发送的，所以足以保证无线设备的第二唤醒单元接收到无线网关发送的唤醒指令。

当无线设备的第二唤醒单元在10分钟之内的3次监听中，有一次监听到唤醒指令，则后面将不再继续监听，无线设备的第二唤醒单元将及时触发无线设备唤醒并开始工作，无线设备和无线网关建立连接后，网关关闭第一唤醒单元，之后无线设备关闭第二唤醒单元。

实施例3：

图7、图8分别示出了实施例3中的网关和无线设备结构。本实施例与实施例1的硬件结构中，除第一天线和第二天线外，其他完全相同。本实施例中，第一天线和第二天线都采用宽频带天线，即将第一天线替换为第一宽频带天线，将第二天线替换为第二宽频带天线。

无线设备和网关中用于正常工作数据传输的无线通信模块和用于唤醒指令交互的唤醒单元是同一个，但是，该无线通信模块的天线采用宽频带天线，在无线设备正常工作时，采用工作频率，在无线设备休眠后唤醒单元工作时，采用唤醒频率，工作频率和唤醒频率不同，通常情况下，唤醒频率采用低频，工作频率采用高频。

本实施例中系统工作流程如下，网关和无线设备采用工作频率进行正常数据传输，当网关判断到需要无线设备休眠时，网关通过工作频率下发休眠指令，无线设备开始休眠，同时，无线设备触发第二唤醒单元处于唤醒状态，第二唤醒单元工作时采用唤醒频率。同时，网关下发休眠指令无线设备休眠后，网关开启第一唤醒单元开始工作，第一唤醒单元采用唤醒频率工作。

本实施例中，网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元交互信息时，同样采用主动工作模式和被动工作模式，两种工作模式中，无线设备的第二唤醒单元工作机制和网关的第一唤醒单元工作机制与上述实施例1和上述实施例2完全相同。

实施例4：

图9、图10分别示出了实施例4中的网关和无线设备结构。本实施例与实施例1的硬件结构中，除天线外，其他完全相同。本实施例中，网关和无线设备均具有两根天线，所有天线均为窄频天线，其中，网关侧为第一窄频天线和第二窄频天线，无线设备侧为第三窄频天线和第四窄频天线。

无线设备和网关中用于正常工作数据传输的无线通信模块和用于唤醒指令交互的唤醒单元是同一个，但是，该无线通信模块天线采用两根窄频天线，在无线设备正常工作时，采用工作频率及第三窄频天线，在无线设备休眠后第二唤醒单元工作时，采用唤醒频率及第四窄频天线，工作频率和唤醒频率不同，通常情况下，唤醒频率采用低频，工作频率采用高频。在网关正常工作时，采用工作频率及第一窄频天线，在网关触发唤醒单元工作时，采用唤醒频率及第二窄频天线，工作频率和唤醒频率不同，通常情况下，唤醒频率采用低频，工作频率采用高频。

本实施例中系统工作流程如下，网关和无线设备采用工作频率的第一窄频天线和第三窄频天线进行正常数据传输，当网关判断到需要无线设备休眠时，网关通过工作频率及第一窄频天线下发休眠指令，无线设备开始休眠，同时，无线设备触发第二唤醒单元处于唤醒状态，第二唤醒单元工作时采用唤醒频率及第四窄频天线。同时，网关下发休眠指令使得无线设备休眠后，网关开启第一唤醒单元开始工作，第一唤醒单元采用唤醒频率及第二窄频天线工作。

本实施例中，网关的第一唤醒单元和无线设备的第二唤醒单元交互信息时，同样采用主动工作模式和被动工作模式，两种工作模式中，无线设备的第二唤醒单元工作机制和网关的第一唤醒单元工作机制与上述实施例1和上述实施例2完全相同。

实施例5：

图11、图12分别示出了实施例5中的网关和无线设备结构。本实施例中，将实施例1至4中网关的部分功能移值在中继器中，中继器和网关通过数据线连接。

本实施例中，网关主要由第一能量单元、输入接口、输出接口，第一数据处理单元、第一无线通信单元、第一天线等部分组成，第一数据处理单元中有触发管理单元和唤醒管理单元；中继器由第一唤醒单元、第三无线通信单元、第三天线等组成。

本实施例中，无线设备主要由第二数据处理单元、第二能量单元、接口、传感器、第二无线通信单元，第二天线，第四无线通信单元，第四天线等组成。

本实施例中，网关、中继器和无线设备中除第三无线通信单元、第三天线由于工作机制原因，组成结构与上述实施例不同外，其他功能模块与上述实施例完全相同。

本实施例中，网关在进行正常数据通信、给无线设备下发休眠指令等时通过第一无线通信单元及第一天线，在和无线设备进行唤醒信息交互时，通过中继器与无线设备进行唤醒信息交互。无线设备在和网关进行正常数据通信及接收休眠指令等信息时，通过第二无线通信单元进行交互，在和中继器交互唤醒信息时，通过第四无线通信单元和第四天线。

本实施例中，基本工作流程如下：

(1)网关和无线设备之间通过第一无线通信单元和第二无线通信单元进行正常数据传输；

(2)当网关判断到符合无线设备休眠条件(即触发设备监测的数据满足休眠触发条件)时，网关通过第一无线通信单元发送休眠指令给无线设备的第二无线通信单元；

(3)无线设备接收到休眠指令后，即刻休眠，同时触发第二唤醒单元开始工作；

(4)网关确认无线设备已经休眠后，触发中继器中的第一唤醒单元开始工作；

(5)第一唤醒单元和第二唤醒单元建立连接，进行唤醒信息交互，唤醒机制分主动和被动，与实施例1和实施例2完全相同。

实施例6：

本实施例给出一种触发设备和唤醒设备管理方法。本实施例中，触发设备为用于监测大型货船的定位传感器和主动推进轴转速的转速传感器，当船舶在靠岸休整时，货船的位置将不变化，同时主动力系统将关闭，此时，用于监测位置定位传感器和用于监测主动力系统的主动推进轴转速的转速传感器数据为0。定位传感器和转速传感器都是连续电源供电，处于实时工作状态。

本实施例中，无线设备包括无线扭矩传感器、无线应变传感器、无线加速度传感器、无线姿态传感器、无线转速传感器。

定位传感器和转速传感器实时数据为X1(相邻两次定位数据之间的差值，即移动距离)和X2，休眠阈值为W1和W2，本实施例中，W1例如0.1米，W2例如10rpm，当X1小于等于0.1米时，可以判断船不走了，Z1为1(否则Z1为0)，当X2小于等于10rpm时，可以判断船主动力系统关闭了，Z2为1(否则Z2为0)。

(参见表2)

当网关判断到Z1和Z2全部为1时，系统才可使电池供电的无线设备进入休眠。

电池供电的无线设备，包括无线扭矩传感器、无线应变传感器、无线加速度传感器、无线姿态传感器、无线转速传感器，分别对应编号为B1、B2、B3、B4和B5(参见表3)。

对应与上述休眠阈值的W1和W2，本实施例中，唤醒阈值Y1也可以取0.1米，Y2也可以取10rpm，当Y1大于0.1米时，可以判断船开始走了，V1为1(否则V1为0)，当Y2大于10rpm时，可以判断船主动力系统启动了，V2为1(否则V2为0)。(参见表4)

当网关判断到V1和V2中只要有一个为1时，则说明船舶开始工作，需要无线设备全部唤醒工作，此时，网关或中继器将开始启动唤醒上述无线设备的程序。具体唤醒方法见实施例1至6。

在本实施例中，因为阈值设置原因，使得各个V值(V1、V2)与各个Z值(Z1、Z2)之间恰好为相反数，在其他实施例中，由于阈值的不同，各个V值与各个Z值之间可能并非相反数。需要进一步说明的是，本发明各项实施例中，都是在受控装置处于唤醒状态时通过各个Z值来决定受控装置是否进行休眠，并且在受控装置处于休眠状态时通过各个V值来决定受控装置是否进行唤醒。

在上述各项实施例的说明中，诸如触发管理单元、休眠管理单元、唤醒单元等，都是在现有网关、无线传感器的基本硬件结构基础上结合软件实现的软硬件相结合的功能单元或模块，在上述各项实施例的说明中，诸如触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表都是存储于网关中并且可修改的表格，其基本字段内容相见上述表1、表2、表3、表4中所包含的字段内容，但不限制其还可以包含其他字段内容，另外，上述表1、表2、表3、表4只是一种组合形式，在其他实施例中，还可以采用其他组合形式，甚至可以将各个表格组合成为一个统一的信息管理表格实现。

本发明实施例的无线休眠控制系统和方法，通过控制参数获取装置所获取的控制参数，并利用休眠唤醒控制装置根据控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，进一步通过对休眠触发信息和唤醒触发信息的判断确定是否达到休眠条件和唤醒条件，以实现判断控制参数是否达到了需要将受控装置休眠或者唤醒的程度，从而实现了利用一部分控制参数来控制受控装置休眠和唤醒的目的，当将无线休眠控制系统和方法应用于无线传感网络监控时，可以实现利用一部分传感器的监测数据控制另一部分由电池供电的无线传感器进行休眠和唤醒的目的，特别适合于需要长期休眠的应用场景，在此可极大地节省电池供电的无线传感器的耗电量，延长电池供电的无线传感器的使用寿命。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种无线休眠控制系统，其特征在于：

所述无线休眠控制系统包括控制参数获取装置、休眠唤醒控制装置、受控装置；其中，

所述控制参数获取装置为至少一个，用于实时获取控制参数，并将所述控制参数发送给所述休眠唤醒控制装置；

所述休眠唤醒控制装置，用于根据每一个所述控制参数获取装置的控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，并在所述休眠触发信息达到休眠条件时向所述受控装置发送休眠指令，在所述唤醒触发信息达到唤醒条件时向所述受控装置发送唤醒指令；

所述受控装置为至少一个，用于在接收到所述休眠指令后进入休眠状态，并在处于休眠状态时接收到所述唤醒指令后，进入唤醒工作状态。

2.根据权利要求1所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述休眠触发信息包括：分别对应于每一个所述控制参数获取装置的控制参数所生成的所述每一个所述控制参数获取装置的休眠触发参数；

所述休眠条件为：所有所述控制参数获取装置的休眠触发参数均满足各自的休眠要求；

所述唤醒触发信息包括：分别对应于每一个所述控制参数获取装置的控制参数所生成的所述每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数；

所述唤醒条件为：任意一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数满足其唤醒要求。

3.根据权利要求2所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

每一个所述控制参数获取装置的休眠触发参数取值为0或者1；

当某一个控制参数获取装置的休眠触发参数取值为0时，表示该休眠触发参数不要求休眠；

当某一个控制参数获取装置的休眠触发参数取值为1时，表示该休眠触发参数要求休眠；

所述的所有所述控制参数获取装置的休眠触发参数均满足各自的休眠要求包括：

所有所述控制参数获取装置的休眠触发参数均为1；

每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数取值为0或者1；

当某一个控制参数获取装置的唤醒触发参数取值为0时，表示该唤醒触发参数不要求唤醒；

当某一个控制参数获取装置的唤醒触发参数取值为1时，表示该唤醒触发参数要求唤醒；

所述的任意一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数满足其唤醒要求包括：

任意一个所述控制参数获取装置的唤醒触发参数为1。

4.根据权利要求1所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述控制参数获取装置为在持续供电支持下始终处于唤醒工作状态的有线传感器和/或无线传感器，所述控制参数为所述始终处于唤醒工作状态的有线传感器和/或无线传感器所采集的数据；

所述休眠唤醒控制装置为传感器网关，或者所述休眠唤醒控制装置为传感器网关和与其连接的中继器；

所述受控装置为电池供电的无线传感器。

5.根据权利要求4所述的无线休眠控制系统，其特征在于，当所述休眠唤醒控制装置为传感器网关和与其连接的中继器时：

所述休眠指令由所述传感器网关直接发送；

所述唤醒指令由所述传感器网管通过所述中继器发送。

6.根据权利要求4所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述受控装置安装有宽频带天线，所述受控装置利用所述宽频带天线接收所述休眠指令、所述唤醒指令，并利用所述宽频带天线在所述唤醒工作状态时收发数据；

其中，在所述唤醒工作状态时收发数据所使用的频率高于接收所述休眠指令和所述唤醒指令所使用的频率。

7.根据权利要求4所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述受控装置安装有两根天线，所述受控装置利用所述两根天线中的一根接收所述休眠指令和所述唤醒指令，并利用所述两根天线中的另一根在所述唤醒工作状态时收发数据；

其中，在所述唤醒工作状态时收发数据所使用的频率高于接收所述休眠指令和所述唤醒指令所使用的频率。

8.根据权利要求1所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述受控装置具有第一唤醒触发模块，所述第一唤醒触发模块与所述受控装置一同进入休眠状态，并且在所述受控装置处于休眠状态时，所述第一唤醒触发模块按照预设的唤醒时间周期定期唤醒，并在定期唤醒后的接收时间段内接收所述唤醒指令，若在所述接收时间端内未收到所述唤醒指令则所述第一唤醒触发模块再次进入休眠状态。

9.根据权利要求8所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述唤醒时间周期按照如下公式确定：

T1＝ax²-b

其中，T1为所述唤醒时间周期，x为所述受控装置的预计休眠时长，a和b为休眠因子，0<a<1，0<b<1，x<T1；

所述接收时间段的时长小于T1。

10.根据权利要求8所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述休眠唤醒控制装置包括第二唤醒触发模块，所述第二唤醒触发模块在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件时刻起，在之后进入的第一个所述接收时间段内向所述受控装置发送唤醒指令；若在至少一个唤醒触发参数满足唤醒触发条件的时刻处于所述接收时间段内，则所述第二唤醒触发模块在所述接收时间段内向所述受控装置发送唤醒指令。

11.根据权利要求2所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述休眠唤醒控制装置包括休眠触发管理单元和唤醒触发管理单元；

所述休眠触发管理单元用于存储每一个所述控制参数获取装置的装置信息和每一个所述控制参数获取装置的休眠触发信息；

所述唤醒触发管理单元用于存储所述受控装置的装置信息和每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发信息。

12.根据权利要求11所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述休眠触发管理单元中存储有触发设备管理表和休眠触发信息表；其中，

所述触发设备管理表中存储每一个所述控制参数获取装置的装置信息；

所述休眠触发信息表中存储有每一个所述控制参数获取装置的休眠触发信息；

所述唤醒触发管理单元中存储有受控装置管理表和唤醒触发信息表；其中，

所述受控装置管理表中存储有所述受控装置的装置信息；

所述唤醒触发信息表中存储有每一个所述控制参数获取装置的唤醒触发信息。

13.根据权利要求12所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述休眠触发信息表中还存储有每一个所述控制参数获取装置的：休眠参数阈值、与所述休眠参数阈值对应的由所述控制参数获取装置获取并经过处理后的实时采集值、所述休眠触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述休眠参数阈值范围时，所述休眠触发参数为1，否则所述休眠触发参数为0；当所有休眠触发参数均为1时，所述休眠唤醒控制装置向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送休眠指令；

所述唤醒触发信息表中还存储有每一个所述控制参数获取装置的：唤醒参数阈值、与所述唤醒参数阈值对应的由所述控制参数获取装置获取并经过处理后的实时采集值、所述唤醒触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述唤醒参数阈值范围时，所述唤醒触发参数为1，否则所述唤醒触发参数为0；当所有唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，所述休眠唤醒控制装置向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送唤醒指令。

14.根据权利要求1至13任一项所述的无线休眠控制系统，其特征在于：

所述控制参数获取装置包括安装于轮船的定位传感器和螺旋桨的主轴转速传感器，所述受控装置为安装于所述轮船的由电池供电的多种无线传感器；

所述控制参数包括所述定位传感器的定位数据，主轴转速传感器的主轴转速数据；

所述休眠参数阈值包括与所述定位数据对应的第一距离阈值，与所述主轴转速数据对应的第一转速阈值；

所述唤醒参数阈值包括与所述定位数据对应的第二距离阈值，与所述主轴转速数据对应的第二转速阈值。

15.一种无线休眠控制方法，包括：

实时接收至少一个控制参数；

根据每一个所述控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息；

在所述休眠触发信息达到休眠条件时，向至少一个受控装置发送休眠指令，使得所述至少一个受控装置进入休眠状态；

在所述唤醒触发信息达到唤醒条件时，向所述至少一个受控装置发送唤醒指令，使得所述至少一个受控装置进入唤醒工作状态。

16.根据权利要求15所述的无线休眠控制方法，其特征在于：

所述的根据每一个所述控制参数生成休眠触发信息和唤醒触发信息，包括：

针对每一个所述控制参数，生成对应于每一个所述控制参数的休眠触发参数，其中，所述休眠触发信息包括对应于所有所述控制参数的休眠触发参数；

针对每一个所述控制参数，生成对应于每一个所述控制参数的唤醒触发参数，其中，所述唤醒触发信息包括对应于所有所述控制参数的唤醒触发参数；

所述的所述休眠触发信息达到休眠条件，包括：

所有所述休眠触发参数均满足各自的休眠要求；

所述的所述唤醒触发信息达到唤醒条件，包括：

任意一个所述唤醒触发参数满足其唤醒要求。

17.根据权利要求16所述的无线休眠控制方法，其特征在于：

每一个所述休眠触发参数取值为0或者1；

当某一个休眠触发参数取值为0时，表示该休眠触发参数不要求休眠；

当某一个休眠触发参数取值为1时，表示该休眠触发参数要求休眠；

所述的所有所述休眠触发参数均满足各自的休眠要求包括：

所有所述休眠触发参数均为1；

每一个所述唤醒触发参数取值为0或者1；

当某一个唤醒触发参数取值为0时，表示该唤醒触发参数不要求唤醒；

当某一个唤醒触发参数取值为1时，表示该唤醒触发参数要求唤醒；

所述的任意一个所述唤醒触发参数满足其唤醒要求包括：

任意一个所述唤醒触发参数为1。

18.根据权利要求16所述的无线休眠控制方法，其特征在于，在所述的实时接收至少一个控制参数之前，所述方法进一步包括：

建立触发设备管理表、休眠触发信息表、受控装置管理表和唤醒触发信息表；其中，

所述触发设备管理表中存储用于获取每一个所述控制参数的控制参数获取装置的装置信息；

所述休眠触发信息表中存储有每一个所述休眠触发信息；

所述受控装置管理表中存储有所述受控装置的装置信息；

所述唤醒触发信息表中存储有每一个所述唤醒触发信息。

19.根据权利要求18所述的无线休眠控制方法，其特征在于：

所述休眠触发信息表中还存储有对应于每一个所述控制参数的：休眠参数阈值、与所述休眠参数阈值对应的由所述控制参数经过处理后的实时采集值、所述休眠触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述休眠参数阈值范围时，所述休眠触发参数为1，否则所述休眠触发参数为0；当所有休眠触发参数均为1时，向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送休眠指令；

所述唤醒触发信息表中还存储有对应于每一个所述控制参数的：唤醒参数阈值、与所述唤醒参数阈值对应的由所述控制参数经过处理后的实时采集值、所述唤醒触发参数；其中，当所述实时采集值落入所述唤醒参数阈值范围时，所述唤醒触发参数为1，否则所述唤醒触发参数为0；当所有唤醒触发参数中的任意一个唤醒触发参数为1时，向所述受控装置管理表中存储的所有装置信息所对应的受控装置发送唤醒指令。

Images