CN111315006B - 电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质 - Google Patents

电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质。该方法包括：动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。本申请实施例利用第一耗能节点和第二耗能节点构建新的上行通道，通过该新的上行通道将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备，从而延长整个耗能节点系统的生命周期。

Description

电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质
技术领域
本申请一般涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质。
背景技术
电子标签又称射频标签。电子标签的应用领域极为广泛，例如商场、超市的商品货架灯位置展示商品、货物信息，医院等。在不同应用场景下，电子标签承载的内容是需要经常变动更新，其主要通过无线通信方式从网关设备接收待更新的显示内容，根据应用场景的使用情况，不同的电子标签被更新的频率是不同的，例如某种商品销售速度快，其对应的电子标签的承载数据的更新频次就高，这样会导致同一应用场景内多个电子标签的使用寿命不同。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质来解决上述问题，有效地延长整个耗能节点系统的生命周期。
一方面，本申请实施例提供了一种电量均衡处理方法，该方法应用于耗能节点系统，该系统包括网关设备和多个耗能节点，该方法包括：
动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点;
在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；
通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
一方面，本申请提供了一种电量均衡处理装置，该装置应用于耗能节点系统，该系统包括网关设备和多个耗能节点，其特征在于，该装置布置在所述网关设备侧，该装置包括：
确定模块，用于动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；
选择模块，用于在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；
通知模块，用于通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
一方面，本申请实施例还提供了一种电量均衡处理系统，该系统包括网关设备和多个耗能节点，
网关设备，用于动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备;
第一耗能节点，用于将第二耗能节点上报的上行数据转发至网关设备;
第二耗能节点，用于在确定第一耗能节点之后，经由该新的上行通道向网关设备上报上行数据。
一方面，本申请实施例提供了一种网关设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如本申请实施例描述的方法。
一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序用于：
该计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例描述的方法。
本申请实施例提供的电量均衡处理方法、装置、系统、设备及其存储介质，该方法通过动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。本申请实施例通过动态地检测耗能节点系统是否存在异常耗电节点，在存在异常耗能节点时，在多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点，利用第一耗能节点来转发第二耗能节点的上行数据，以便延长整个耗能系统的生命周期。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法所涉及的实施环境的结构示意图;
图2示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法的流程示意图；
图3示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法的流程示意图；
图4示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法的流程示意图；
图5示出了本申请实施例提供的医院床头卡电子标签系统的结构示意图;
图6示出了本申请实施例提供的医院床头卡电子标签系统的电量均衡处理方法的交互示意图;
图7示出了本申请实施例提供的电量均衡处理装置700的结构示意图;
图8示出了本申请实施例提供的电量均衡处理装置800的结构示意图；
图9示出了适于用来实现本申请实施例的网关设备的计算机系统900的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关公开，而非对该公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
下面先对本申请实施例提供的电量均衡处理方法的实施环境进行介绍。请参考图1，图1示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法所涉及的实施环境的结构示意图。如图1所示，该实施环境包括多个耗能节点11，网关设备12和服务器13。耗能节点11可以是有源电子标签、耗能采集终端等。耗能采集终端例如可以是监控终端等。有源电子标签是指通过电子标签内部的电池来供电，有源电子标签可主动发射电磁信号，识别距离较长，通常可达几十米甚至上百米，缺点是成本高寿命有限。标签发射功率是指标签发射信号的能量，一般用功率(W)或分贝毫瓦(dBm)来表示。
网关设备12用于向多个耗能节点11分别转发服务器13提供的业务数据、控制指令等，或者从多个耗能节点11接收上行数据，并将上行数据转发至服务器13。网关设备12又称网间连接器、协议转换器。网关设备在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。耗能节点11与网关设备12之间可通过无线通信方式进行数据交互。
服务器13用于向网关设备12发送下行数据，该下行数据经由网关设备12发送至耗能节点11，或服务器13经由网关设备12接收耗能节点11上传的上行数据。
服务器13可以与网关设备12作为一个整体。也可以与网关设备12为不同的主体。
本申请实施例提供的电量均衡处理方法，可以由电量均衡处理装置作为执行主体来执行。该装置可以集成在网关设备上，该装置可以是硬件模块，也可以是软件模块。该装置也可以集成在服务器上或者有服务器和网关设备协作完成。
下面结合上述应用场景描述本申请实施例提供的电量均衡处理方法。请参考图2，图2示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法的流程示意图。该方法可以由电量均衡处理装置执行。该方法应用耗能节点系统，该耗能节点系统包括网关设备和多个耗能节点；
步骤202，动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；
步骤203，在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；
步骤204，通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
在上述步骤中，多个耗能节点的剩余电量，可以是耗能节点按照预设时间周期向电量均衡处理装置主动上报的信息，也可以是电量均衡处理装置向每个耗能节点广播电量获取请求，每个耗能节点在接收到电量获取请求后，向电量均衡处理装置上报的。剩余电量可以是具体电量值，也可以是电池的剩余电量的百分比值。
异常耗电节点是指耗能节点的剩余电量与耗能节点系统的平均剩余电量之间存在明显差异的耗能节点。平均剩余电量作为耗能节点系统的均衡判断依据，当所有耗能节点的剩余电量与该平均剩余电量的差值处于平均剩余电量的动态范围时，可以认为耗能节点系统的剩余电量达到均衡值。当耗能节点系统存在一个或多个异常耗能节点时，该耗能节点系统是未达到均衡值的，在未到到均衡值时，触发本申请提出的电量均衡处理方法，通过构建新的上行通道来使得整个耗能节点系统达到均衡值。
动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点，可以在耗能节点系统运行过程中及时发现异常状态。耗能节点系统的平均剩余电量是随着时间动态变化的。动态地计算耗能节点系统的平均剩余电量可以是网关设备在每次接收到耗能节点上报的剩余电量时触发计算的；或者，网关设备按照预设的时间周期计算的。通过将每个耗能节点的剩余电量与耗能节点系统的平均剩余电量进行判断可以识别耗能节点系统是否达到均衡值。当在某个时刻，每个耗能节点的剩余电量均处于耗能节点系统的平均剩余电量的波动范围内，则认为耗能节点系统在该时刻达到均衡值。
计算耗能节点的剩余电量与平均剩余电量的差值，基于该差值与预设阈值来确定异常耗电节点。基于该差值判断是否存在异常耗电节点，可以分为两种情况。
第一种情况是该差值大于零，说明耗能节点的剩余电量高于平均剩余电量，然后判断该差值是否大于等于第一阈值，若大于等于第一阈值则确定该耗能节点为异常耗电节点。若小于第一阈值，则耗能节点的剩余电量处于该平均剩余电量的波动范围内。
第二种情况是该差值小于零，说明耗能节点的剩余电量低于平均剩余电量，然后判断该差值的绝对值是否大于等于第二阈值，若大于大于等于第二阈值则确定该耗能节点为异常耗电节点。若小于第二阈值，则耗能节点的剩余电量处于该平均剩余电量的波动范围内。
预设阈值可以是第一阈值或者第二阈值。第一阈值和第二阈值可以根据业务场景设置。第一阈值和第二阈值可以是相同的取值，也可以是不同的取值。其中，第一阈值和第二阈值可以是百分比取值。可以根据应用场景调整取值，例如优选地10％以上的取值。
异常耗电节点还可以是将耗能节点系统中所有耗能节点按照预设条件划分成耗能节点组后，在耗能节点组内确定的异常耗电节点。预设条件例如可以是不同的地理位置，不同的房间，不同的商品货架等。
在每次确定耗能节点系统存在异常耗电节点时，从耗能节点系统中选定一个或多个第一耗能节点和与第一耗能节点对应的第二耗能节点。选定第一耗能节点和第二耗能节点可以根据上述两种情况采用相同或不同的方法来实现。
对于上述第一种情况，若差值大于零且大于等于第一阈值时，先将异常耗电节点选定为第一耗能节点；再选定与第一耗能节点相对应的第二耗能节点；
在每次检测到耗能节点系统或者耗能节点组内存在异常耗电节点时，若异常耗电节点是基于剩余电量与平均剩余电量的差值大于零且大于等于第一阈值确定的，则直接将异常耗电节点作为第一耗能节点，然后选定与第一耗能节点相对应的第二耗能节点。
第二耗能节点可以是剩余电量最低的耗能节点；或者是剩余电量与平均剩余电量的差值小于零且差值的绝对值大于等于第二阈值的耗能节点；或者是在确定第一耗能节点之后，按照第一原则从剩余的多个耗能节点中选定第二耗能节点。第一原则是指第一耗能节点与第二耗能节点之间满足功耗最低条件，或者是指第一耗能节点与第二耗能节点之间满足数据传输时间最短条件，或者是指第一耗能节点与第二耗能节点之间满足路径最短条件。
在每次检测到耗能节点系统存在第一耗能节点为多个时，按照耗能等级原则先将多个第一耗能节点划分成多个等级组，每个等级组包括至少一个第一耗能节点；再选定与每个等级组对应的第二耗能节点。在确定第一耗能节点为多个，则按照耗能等级原则先将多个第一耗能节点划分成多个等级组，每个等级组包括一个或者多个第一耗能节点；再选定与每个等级组对应的第二耗能节点。等级组可以根据耗能节点的剩余电量的排序结果来确定，也可以根据耗能节点距离网关设备的距离值来确定，还可以根据具体需求划分等级组。等级组可以包括一个第一耗能节点，也可以包括多个第一耗能节点。等级组包括多个第一耗能节点时，多个第一耗能节点的关系可以是级联或者并列，或者这两种关系都存在。耗能等级原则是指按照第一耗能节点剩余电量的多少划分的原则，或者按照第一耗能节点与网关设备之间的传输路径远近、或传输时间长短划分的原则。
对于上述第二种情况，若差值小于零且差值的绝对值大于等于第二阈值时，则先将异常耗电节点选定为第二耗能节点；再选定与第二耗能节点相对应的第一耗能节点。
在每次检测到耗能节点系统或者耗能节点组内存在异常耗电节点时，若异常耗电节点是基于剩余电量与平均剩余电量的差值小于零且差值的绝对值大于等于第二阈值确定的，则确定异常耗电节点为第二耗能节点，然后选定与第二耗能节点相对应的第一耗能节点。
第一耗能节点可以是剩余电量最高的耗能节点，或者是剩余电量远高于平均剩余电量的耗能节点，或者是剩余电量与平均剩余电量的差值大于零且差值的绝对值大于等于第一阈值的耗能节点；或者是在确定第二耗能节点之后，按照第一原则选定的与第二耗能节点对应的第一耗能节点。或者是根据耗能节点的更新频率选定的与第二耗能节点对应的第一耗能节点。例如，该耗能节点在一定时间范围内其下行数据不需要更新，则可以确定该耗能节点为第一耗能节点。例如，在电子标签系统中，某个病房的病床被分配某个病人，该病人住院时间为1个月，与该病床对应的电子标签在1个月内都不需要更新下行数据，则该电子标签可以作为与第二耗能节点对应的第一耗能节点。
可选地，在检测到存在异常耗电节点时，异常耗电节点可以是多个第一耗能节点，或者是多个第二耗能节点。
在每次确定第一耗能节点之后，可以按照第一原则选定与每个第一耗能节点对应的第二耗能节点；或者，在确定第二耗能节点之后，可以按照第一原则选定与每个第二耗能节点对应的第一耗能节点。确定第一耗能节点也可能存在前述的多个第一耗能节点的情况，参照上述处理方式确定第一耗能节点和第二耗能节点的对应的关系。
下面以耗能节点的剩余电量为例，耗能节点系统包括多个耗能节点如{A，B，C，D，E，F，G，H}。
在第t1时刻时，计算耗能节点系统在第t1时刻的平均剩余电量。将每个耗能节点与该平均剩余电量求差之后，确定耗能节点系统存在异常的耗电节点A，耗电节点A与平均剩余电量之间的差值大于零。
先确定耗能节点A为第一耗能节点，然后根据第一原则确定与第一耗能节点对应的第二耗能节点。
在第t2时刻时，计算耗能节点系统在第t2时刻的平均剩余电量。将每个耗能节点与该平均剩余电量求差之后，确定耗能节点系统存在异常的耗电节点D，耗电节点D与平均剩余电量之间的差值小于零。
先确定耗能节点D为第二耗能节点，然后根据第一原则确定与第二耗能节点对应的第一耗能节点。
在第t3时刻时，计算耗能节点系统在第t3时刻的平均剩余电量。将每个耗能节点与该平均剩余电量求差之后，确定耗能节点系统不存在异常的耗电节点。在t3时刻，对于异常的耗能节点A，异常的耗能节点A的剩余电量处于第t3时刻的平均剩余电量的波动范围，即异常的耗能节点A达到耗能节点系统的均衡值；而异常的耗能节点D的剩余电量与第t3时刻的平均剩余电量求差，认为异常的耗能节点D仍旧处于异常状态。在第t3时刻，异常的耗能节点A达到耗能节点系统的均衡值，此时通知异常的耗能节点A对应的第二耗能节点释放新建的上行通道。本申请对于每个异常的耗能节点，独立地判断其是否达到耗能节点系统的均衡值，并在每个异常的耗能节点分别达到耗能节点系统的均衡值时，独立地释放异常的耗能节点新建的上行通道。每个异常的耗能节点的确定和释放过程都是独立判定的，互不干扰的。
再例如，在第tN时刻，计算耗能节点系统在第tN时刻时的平均剩余电量。将每个耗能节点与该平均剩余电量求差之后，确定耗能节点系统存在异常的耗电节点A和B，耗电节点A与该平均剩余电量之间的差值大于零，耗能节点B与该平均剩余电量之间的差值也大于零。
若耗能节点A和B的剩余电量不同，例如A大于B，可以先将{A，B}作为一个第一耗能节点的等级组，选定与该等级组对应的第二耗能节点C。第二耗能节点C可能是耗能节点系统中剩余电量最低的耗能节点。若存在多个耗能节点电量相同的情况适用第一原则处理。
其中，第二耗能节点C上报上行数据至第一耗能节点B，第一耗能节点B继续上报该上行数据至第一耗能节点A，第一耗能节点A继续上报该上行数据至网关设备，网关设备再将该上行数据发送至服务器，服务器发送下行数据至网关设备，网关设备则直接发送下行数据至第二耗能节点C。
若耗能节点A和B的剩余电量相同，也可以将{A，B}作为一个第一耗能节点的等级组，并选定与该等级组对应的第二耗能节点C。
第二耗能节点C按照上传周期上报上行数据至第一耗能节点A或者第一耗能节点B，并按照上传周期在第一耗能节点A和第一耗能节点B之间切换，以便均衡地消耗第一耗能节点A的剩余电量和第一耗能节点B的剩余电量。或者，对于耗能节点A和B，耗电节点A与耗能节点系统的平均剩余电量之间的差值小于零，耗能节点B与耗能节点系统的平均剩余电量之间的差值也小于零，则对于每个异常的耗能节点，分别独立地确定与异常的耗能节点对应的第二耗能节点。
在第tM时刻时，计算耗能节点系统在第tM时刻的平均剩余电量。将每个耗能节点与该平均剩余电量求差之后，确定耗能节点系统不存在异常的耗电节点。当异常的耗能节点A的剩余电量处于第tM时刻的平均剩余电量的波动范围内，则认为在第tM时刻异常的耗能节点A的剩余电量达到耗能节点系统的均衡值，即异常的耗能节点的剩余电量达到均衡值，此时通知异常的耗能节点A对应的第二耗能节点释放新建的上行通道。对于异常的耗能节点B，需要独立地判断其剩余电量是否达到tM时刻的耗能节点系统的均衡值，如果异常的耗能节点B在tM时刻达到耗能节点系统的均衡值，则释放异常的耗能节点B对应的第二耗能节点释放新建的上行通道。如果在tM时刻异常的耗能节点B未达到耗能节点系统的均衡值，则耗能节点B与其对应的第二耗能节点之间继续通过新建的上行通道进行上行通知。本申请对于每个异常的耗能节点，独立地判断其是否达到耗能节点系统的均衡值，这个判断过程互不干扰。
本申请实施例，在耗能节点系统运行过程中，动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点，在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中确定第一耗能节点和第二耗能节点；并通知第二耗能节点构建新的上行通道，利用新的上行通道有效地延长整个耗能节点系统的生命周期。
下面请参考图3，图3示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法的流程示意图。该方法可以由电量均衡处理装置执行。该方法应用耗能节点系统，该耗能节点系统包括网关设备和多个耗能节点；
步骤301，获取多个耗能节点的剩余电量。
步骤302，动态地基于剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点。
步骤303，在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点。
步骤304，向第二耗能节点发送第一控制指令，该第一控制指令用于通知第二耗能节点降低发射功率。
步骤305，通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
上述步骤中，与图2所示步骤相同的步骤，参见上述描述。第二耗能节点可以是其他耗能节点中部分或全部。
在确定第一耗能节点和第二耗能节点之后，向第二耗能节点发送第一控制指令，该第一控制指令用于指示降低第二耗能节点的发射功耗。第二耗能节点在构建新的上行通道之前所采用的发射功率为当前发射功率。降低第二耗能节点的发射功率是指采用低于当前发射功率的较小的发射功率，利用较小的发射功率向第一耗能节点发送上行数据，再经由第一耗能节点向网关设备发送该上行数据，网关设备将该上行数据发送至服务器。相关技术中第二耗能节点在每次上报上行数据时，需要一定的发射功率才能完成。例如耗能节点为有源电子标签时，有源电子标签的标签发射功率在上报上行数据时，电量消耗最快。而本申请相对于相关技术在新建上行通道之后，第二耗能节点采用较小的发射功率发送上行数据，其有效地延长了整个耗能节点系统的使用周期。
本申请实施例，在确定第一耗能节点之后，向第二耗能节点发送第一控制指令以降低第二功耗节点的发射功率，第二耗能节点可以以较低的发射功率向第一耗能节点上报上行数据，第一耗能节点将上报的上行数据再转发至网关设备，网关设备则可以直接向第二耗能节点设备发送下行数据。
相关技术中耗能节点系统中每个耗能节点被使用的频率不同导致的节点功耗不同，目前只是考虑节点自身的低功耗，并通过降低自身的功耗来延长自身的寿命，这样导致耗能节点系统中部分节点之间的剩余电量的差异性较大，使得整个耗能节点系统的生命周期较短。本申请实施例通过降低第二耗能节点的原有发射功率，可以有效地降低整个系统的电量消耗速度，使得系统的生命周期得以延长。
优选地，在获取所有耗能节点上报的剩余电量之后，将耗能节点的剩余电量排序处理后，将剩余电量与平均剩余电量进行比较，然后基于剩余电量与平均剩余电量的差值确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点，在存在异常耗电节点时，选定第一耗能节点和第二耗能节点来延长整个耗能节点系统的耗电时间。选定方式与图2中步骤202描述的方式相同。
下面以耗能节点系统为例，将耗能节点系统所包括的多个耗能节点作为一个整体，可以动态地计算多个耗能节点的平均剩余电量，利用该平均剩余电量作为动态参考，将每个耗能节点获取的剩余电量与每个时刻对应的平均剩余电量进行比较，当在某个时刻，某个耗能节点的剩余电量与该时刻的平均剩余电量的差值小于零，则判断该差值的绝对值是否大于等于第二阈值时，并在其大于等于第二阈值时确定该耗能节点为第二耗能节点。例如，在某个时刻，某个耗能节点的剩余电量为20％，平均剩余电量为30％，差值的绝对值为10％，第二阈值为10％，则确定该耗能节点为第二耗能节点。
在确定第二耗能节点之后，确定一个与第二耗能节点对应的第一耗能节点，例如基于第二耗能节点与待确定的耗能节点的之间的传输时间最短，从剩余的多个耗能节点中确定一个第一耗能节点。优选地，可以基于剩余的耗能节点的剩余电量，将剩余电量最高的耗能节点作为第一耗能节点。
或者，在某个时刻，当某个耗能节点的剩余电量与该时刻的平均剩余电量的差值大于零，判断该差值是否大于等于第一阈值时，并在其大于等于第一阈值时直接确定该耗能节点为第一耗能节点。然后从剩余的耗能节点中确定第二耗能节点。第二耗能节点可以是多个，例如剩余的耗能节点的电量存在部分相同，且其剩余电量较低，可以利用该第一耗能节点作为这些耗能节点与网关设备通信的上行通道，来实现整个耗能节点系统的生命周期的延长。
下面结合图4进一步描述耗能节点系统的剩余电量达到均衡值时，电量均衡处理方法的处理过程。耗能节点系统的剩余电量达到均衡值是指耗能节点系统中每个耗能节点的剩余电量维持在一个相同的水平，相同的水平是指在一定阈值范围内认为是相同的。该相同的水平是近似相同，例如是在平均剩余电量的波动范围内。波动范围的取值，可以根据剩余电量计算的精度来确定。
请参考图4，图4示出了本申请实施例提供的电量均衡处理方法的流程示意图。该方法包括：
步骤401，获取多个耗能节点的剩余电量。
步骤402，动态地基于耗能节点剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点。
步骤403，在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点。
可选地，步骤404，向第二耗能节点发送第一控制指令，第一控制指令用于通知第二耗能节点降低发射功率；
步骤405，通知第二耗能节点构建新的上行通道，该新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
步骤406，在异常耗电节点的剩余电量达到均衡值时，通知与异常耗电节点对应的第二耗能节点释放新的上行通道，并通知该第二耗能节点恢复原有的上行通道，该原有的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据直接传输至网关设备。
可选地，该方法还包括：
步骤407，向第二耗能节点发送第二控制指令，该第二控制指令用于通知第二耗能节点恢复至原有发射功率。
可选地，该方法还包括：
步骤408，向第一耗能节点发送第三控制指令，该第三控制指令用于通知第一耗能节点停止转发第二耗能节点上报的上行数据。
在上述步骤中，与图3所示步骤相同的步骤可以参见上述内容。
多个耗能节点在经过步骤301-304的处理之后，每一个耗能节点的剩余电量趋近于系统的平均剩余电量，则认为每一个耗能节点的剩余电量近似相同，即表示耗能节点系统的剩余电量达到均衡值。
在每个异常耗电节点的剩余电量达到均衡值时，可以通知与每个异常耗电节点对应的第二耗能节点释放新的上行通道，并通知第二耗能节点恢复原有的上行通道。即对于每个异常耗电节点，独立地判断其是否达到耗能节点系统的均衡值，这个判断过程互不干扰，当某个异常耗电节点达到耗能节点系统的均衡值时，释放该异常耗电节点对应的第二耗能节点新建的上行通道。对于其他的未达到均衡值的异常耗电节点，继续采用新建的上行通道。
原有的上行通道是耗能节点系统初始建立的网络拓扑，例如网关设备与每个耗能节点直接建立用于传输上行数据的上行通道(即原有的上行通道)，并直接建立用于传输下行数据的下行通道，即网关设备与多个耗能节点之间构建初始的网络拓扑为星形拓扑。在释放新的上行通道之后，还可以向第二耗能节点发送第二控制指令，第二控制指令用于通知第二耗能节点恢复至原有发射功率。并向第一耗能节点发送第三控制指令，该第三控制指令用于通知第一耗能节点停止转发第二耗能节点上报的上行数据。通知第二耗能节点恢复至原有发射功率是指在异常耗电节点达到均衡值时，网关设备向第二耗能节点发送第二控制指令，通知第二耗能节点恢复至构建新的上行通道之前所采用的发射功率。
本申请实施例通过建立新的上行通道来降低整个耗能节点系统的电量，并在整个耗能节点系统的剩余电量达到均衡值时，释放新的上行通道，并恢复第二耗能节点的发射功率，可以有效地延长整个耗能节点系统的生命周期。
为了更清楚地理解本申请，下面以医院的床头卡构建的电子标签系统为例，结合图5和图6详细说明。请参考图5，图5示出了本申请实施例提供的医院床头卡电子标签系统的结构示意图。
医院床头卡电子标签系统500包括多个床头卡电子标签501和一个或多个网关设备502，服务器503。其中，服务器503用于向网关设备502发送用户数据，网关设备502再向床头卡电子标签501刷入用户数据(即下行数据)。床头卡电子标签501接收到用户数据之后，刷新屏幕并显示相应信息。其中，床头卡电子标签501包括控制器、无线通信模块、E-Ink电子墨水屏、电源管理电路及电池等。
在医院应用场景中，每个房间包含多个床位，每个床位设置一张床头卡电子标签501，其用于显示病人的姓名、年龄、住院原因、住院日期、主治大夫等信息。
多个床头卡电子标签501初始构建的网络拓扑结构是星型拓扑网络，即中心节点为网关设备502，每个床头卡电子标签501为子节点。在正常工作状态时，网关设备502和多个床头卡电子标签501是点对点的双向通信，即网关设备502单独地与每个床头卡电子标签501建立上行通道和下行通道来实现上行数据和下行数据的传输。其中，床头卡电子标签501向网关设备502上报上行数据为上行通道，网关设备502向床头卡电子标签501发送下行数据为下行通道。当床头卡电子标签501与网关设备502之间通信距离较远时，床头卡电子标签501需要的发射功率较大。床头卡电子标签501处于发射状态时，其消耗电量也较多。
当一个区域内存在床头卡电子标签的剩余电量差异性较大时，容易导致该区域的床头卡电子标签的整体生命周期缩短。例如在某个病房同时设置多个床头卡电子标签，即同批次床头卡电子标签。但是，在使用过程中某些床位的床头卡电子标签的使用频率较高，其电量消耗较快，某些床位的床头卡电子标签的使用频率较低，其电量消耗较慢，电量消耗较快的床头卡电子标签决定该批次床头卡电子标签的整体生命周期过短。
为了解决该问题，本申请可以利用网关设备对该区域内床头卡电子标签的电池的剩余电量进行监测，在监测到该区域内存在的异常电量的床头卡电子标签时，对异常电量的床头卡电子标签进行均衡处理。例如该异常电量的床头卡电子标签的剩余电量高于该区域的平均剩余电量，且该剩余电量与平均剩余电量的差值满足第一阈值时，将该异常电量的床头电子标签作为该区域的第一耗能节点。利用该第一耗能节点为低于平均剩余电量的床头卡电子标签建立新的上行通道，向该低于平均剩余电量的床头卡电子标签发送第一控制指令(可以直接由网关设备向该低于平均剩余电量的床头卡电子标签发送该第一控制指令)，以降低该低于平均剩余电量的床头卡电子标签的发射功率，从而节约电池电量，进而延长整个区域的床头卡电子标签的生命周期。例如，可以将该低于平均剩余电量的床头卡电子标签的发射功率从20dBm降低到0dBm，其需要的电量会相应的减少。
在图5的基础上，请参考图6，图6示出了本申请实施例提供的医院床头卡电子标签系统的电量均衡处理方法的交互示意图。
步骤601，每个床头卡电子标签均向网关设备上报心跳报文；
步骤602，网关设备从每个床头卡电子标签接收心跳报文，并基于心跳报文获取床头卡电子标签的剩余电量；
步骤603，基于剩余电量确定是否存在异常耗电节点；
步骤604，在存在异常耗电节点时，从多个床头卡电子标签中确定第一耗能节点和第二耗能节点(也可以称作第一床头卡电子标签和第二床头卡电子标签)。
在上述步骤中，例如网关设备接收到床头卡电子标签的心跳报文，并根据接收到的心跳报文确定每个床头卡电子标签的剩余电量。当某个床头卡电子标签的剩余电量与同房间的床头卡电子标签的平均剩余电量的差值大于等于第一阈值P1时，网关设备会启动确定该床头卡电子标签作为第一耗能节点。同理，当判断该床头卡电子标签相比同房间的其余的床头卡电子标签的剩余电量较低，如同房间内其他床头卡电子标签的剩余电量均为30％-40％，而该床头卡电子标签的剩余电量仅为20％，当该床头卡电子标签的剩余电量与同房间的所有床头卡电子标签的平均剩余电量之间的差大于等于第二阈值P2时，则确定该床头卡电子标签为第二耗能节点。然后，网关设备会从这个房间的所有剩余的床头卡电子标签中确定一个床头卡电子标签作为第一耗能节点，并将第二耗能节点上报上行数据经由该第一耗能节点上传至网关设备，以第二耗能节点为起点，经由第一耗能节点，网关设备为终点构成新的上行通道，从而延长整个房间的床头卡电子标签的生命周期。第二阈值P2可以根据实际的应用场景设置，例如同房间设置阈值为10％。确定一个床头卡电子标签作为第一耗能节点，可以根据上述确定第一耗能节点的方式来确定。
步骤605，网关设备向第二床头卡电子标签发送第一控制指令，该第一控制指令用于通知第二床头卡电子标签降低原有发射功率。
步骤605a，第二床头卡电子标签向第一床头卡电子标签发送上行数据；
步骤605b，第一床头卡电子标签向网关设备转发第二床头卡电子标签发送的上行数据。
步骤605c，网关设备向第二床头卡电子标签发送下行数据；
网关设备向第一床头卡电子标签和第二床头卡电子标签发送下行数据的方式，始终保持不变。
步骤606，在耗能节点系统的剩余电量达到均衡值时，通知第二耗能节点释放所述新的上行通道，并通知第二耗能节点恢复原有的上行通道，该原有的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据直接传输至网关设备。
可选地，步骤607，网关设备向第二耗能节点发送第二控制指令，第二控制指令用于通知第二耗能节点恢复原有发射功率。
可选地，步骤608，网关设备向第一耗能节点发送第三控制指令，第三控制指令用于通知第一耗能节点停止转发第二耗能节点上报的上行数据。
应当注意，尽管在上述附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
上述方法步骤可以由与其对应的装置来执行，参考图7，图7示出了本申请实施例提供的电量均衡处理装置700的结构示意图。该装置700可以布置在网关设备侧，例如由网关设备的处理器来实现。该装置包括：
确定模块702，用于动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；
选择模块703，用于在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；
通知模块704，用于通知第二耗能节点构建新的上行通道，新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
参考图8，图8示出了本申请实施例提供的电量均衡处理装置800的结构示意图。该装置800可以布置在网关设备侧，例如由网关设备的处理器来实现。该装置包括：
获取模块701，用于获取多个耗能节点的剩余电量；
确定模块702，用于动态地基于耗能节点的剩余电量确定耗能节点系统是否存在异常耗电节点；
选择模块703，用于在存在异常耗电节点时，从多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点；
通知模块704，用于通知第二耗能节点构建新的上行通道，新的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据经由第一耗能节点传输至网关设备。
指令发送模块705，用于向第二耗能节点发送第一控制指令，第一控制指令用于指示降低耗能节点的发射功率。
可选地，确定模块702还包括：
第一计算子模块，用于动态地计算耗能节点系统的平均剩余电量；
第二计算子模块，用于分别计算每个耗能节点的剩余电量与平均剩余电量的差值；
确定子模块，用于若该差值大于零且大于等于第一阈值时，则确定存在异常耗电节点；
或者，若该差值小于零且该差值的绝对值大于等于第二阈值时，则确定存在异常耗电节点。
若该差值大于零且大于等于第一阈值时，选择模块703包括：
第一选定子模块，用于将异常耗电节点选定为第一耗能节点；
第二选定子模块，用于选定与第一耗能节点相对应的第二耗能节点；
或者，若该差值小于零且该差值的绝对值大于等于第二阈值时，则选择模块703还包括：
第三选定子模块，用于将异常耗电节点选定为第二耗能节点；
第四选定子模块，用于选定与第二耗能节点相对应的第一耗能节点。
第二选定子模块还用于：
选定耗能节点系统中剩余电量最低的耗能节点作为第二耗能节点；
或者，按照第一原则选定与第一耗能节点相对应的第二耗能节点；
或者，若第一耗能节点为多个，则按照耗能等级原则先将多个第一耗能节点划分成多个等级组，每个等级组包括至少一个第一耗能节点；
再选定与每个等级组相对应的第二耗能节点。
第四选定子模块还用于：
选定耗能节点系统中剩余电量最高的耗能节点作为第一耗能节点；
或者，按照第一原则选定与第二耗能节点相对应的第一耗能节点；
或者，按照耗能节点的更新频率确定的与第二耗能节点相对应的第一耗能节点。
可选地，获取模块701还用于：
从每个耗能节点接收心跳报文；
基于心跳报文检测每个耗能节点的剩余电量。
可选地，通知模块704还用于：
在耗能节点系统的剩余电量达到均衡值时，通知与异常耗电节点对应的第二耗能节点释放新的上行通道，并通知第二耗能节点恢复原有的上行通道，该原有的上行通道用于将第二耗能节点上报的上行数据直接传输至网关设备
指令发送模块705还用于：
向第二耗能节点发送第二控制指令，该第二控制指令用于通知第二耗能节点恢复原有发射功率；
指令发送模块705还用于：
向第一耗能节点发送第三控制指令，第三控制指令用于通知第一耗能节点停止转发第二耗能节点上报的上行数据。
应当理解，装置700-800中记载的诸单元或模块与参考图2-3描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征同样适用于装置700-800及其中包含的单元，在此不再赘述。装置700-800中的相应单元可以与电子设备中的单元相互配合以实现本申请实施例的方案。
在上文详细描述中提及的若干模块或者单元，这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
下面参考图9，图9示出了适于用来实现本申请实施例的网关设备的计算机系统900的结构示意图。
如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。
以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图图2描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括获取模块、确定模块以及业务发送模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于获取多个耗能节点的剩余电量的模块”。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的电量均衡处理的方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种电量均衡处理方法，该方法应用于耗能节点系统，所述系统包括网关设备和多个耗能节点，其特征在于，该方法包括：
动态地计算耗能节点系统的平均剩余电量；
分别计算每个所述耗能节点的剩余电量与所述平均剩余电量的差值；
若所述差值大于零且大于等于第一阈值时，则确定存在所述异常耗电节点，将所述异常耗电节点选定为所述第一耗能节点，并选定与所述第一耗能节点相对应的所述第二耗能节点，具体包括：
若所述第一耗能节点的数量为一个，则将剩余电量最低的耗能节点作为第二耗能节点，若剩余电量最低的为多个耗能节点，则按照第一原则选定与所述第一耗能节点相对应的所述第二耗能节点，所述第一原则被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足功耗最低条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足数据传输时间最短条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足路径最短条件；
若所述第一耗能节点的数量为多个，则按照耗能等级原则先将多个第一耗能节点划分成多个等级组，每个所述等级组包括至少一个第一耗能节点；再选定与每个所述等级组相对应的第二耗能节点；
若所述等级组内的第一耗能节点的剩余电量不同，则通知所述第二耗能节点构建新的上行通道上报至所述等级组内的其中一所述第一耗能节点，该所述第一耗能节点在所述等级组内级联上报至所述等级组内的其他第一耗能节点后，继续上报该上行数据至网关设备；
若所述等级组内的第一耗能节点的剩余电量相同，则第二耗能节点按照上传周期上报上行数据至所述等级组内的一个第一耗能节点，并按照上传周期在所述等级组内的各第一耗能节点和第一耗能节点之间切换；
若所述差值小于零且所述差值的绝对值大于等于第二阈值时，则确定存在所述异常耗电节点；将所述异常耗电节点选定为所述第二耗能节点，并选定与所述第二耗能节点相对应的所述第一耗能节点；通知所述第二耗能节点构建新的上行通道，所述新的上行通道用于将所述第二耗能节点上报的上行数据经由所述第一耗能节点传输至所述网关设备；
在所述异常耗电节点的剩余电量达到均衡值时，分别通知与所述异常耗电节点对应的所述第二耗能节点释放所述新的上行通道，并通知所述第二耗能节点恢复原有的上行通道，所述原有的上行通道用于将所述第二耗能节点上报的上行数据直接传输至所述网关设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定与所述第二耗能节点相对应的所述第一耗能节点包括：
选定所述耗能节点系统中剩余电量最高的耗能节点作为所述第一耗能节点；
或者，按照第一原则选定与所述第二耗能节点相对应的第一耗能节点；
或者，按照耗能节点的更新频率确定的与第二耗能节点相对应的第一耗能节点；
其中，所述第一原则被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足功耗最低条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足数据传输时间最短条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足路径最短条件。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述多个耗能节点中选择第一耗能节点和第二耗能节点之后，所述方法还包括：
向所述第二耗能节点发送第一控制指令，所述第一控制指令用于通知所述第二耗能节点降低发射功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述通知所述第二耗能节点恢复原有的上行通道之后，该方法还包括：
向所述第二耗能节点发送第二控制指令，所述第二控制指令用于通知所述第二耗能节点恢复至原有发射功率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
向所述第一耗能节点发送第三控制指令，所述第三控制指令用于通知所述第一耗能节点停止转发所述第二耗能节点上报的上行数据。
6.一种电量均衡处理装置，该装置应用于耗能节点系统，所述系统包括网关设备和多个耗能节点，其特征在于，该装置包括：
确定模块，用于动态地计算耗能节点系统的平均剩余电量；分别计算每个所述耗能节点的剩余电量与所述平均剩余电量的差值；若所述差值大于零且大于等于第一阈值时，则确定存在所述异常耗电节点；或者，若所述差值小于零且所述差值的绝对值大于等于第二阈值时，则确定存在所述异常耗电节点；
选择模块，用于在存在异常耗电节点时，若所述差值大于零且大于等于第一阈值时，则确定存在所述异常耗电节点，将所述异常耗电节点选定为所述第一耗能节点，并选定与所述第一耗能节点相对应的所述第二耗能节点，具体包括：
若所述第一耗能节点的数量为一个，则将剩余电量最低的耗能节点作为第二耗能节点，若剩余电量最低的为多个耗能节点，则按照第一原则选定与所述第一耗能节点相对应的所述第二耗能节点，所述第一原则被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足功耗最低条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足数据传输时间最短条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足路径最短条件；
若所述第一耗能节点的数量为多个，则按照耗能等级原则先将多个第一耗能节点划分成多个等级组，每个所述等级组包括至少一个第一耗能节点；再选定与每个所述等级组相对应的第二耗能节点；
通知模块，用于若所述等级组内的第一耗能节点的剩余电量不同，则通知所述第二耗能节点构建新的上行通道上报至所述等级组内的其中一所述第一耗能节点，该所述第一耗能节点在所述等级组内级联上报至所述等级组内的其他第一耗能节点后，继续上报该上行数据至网关设备；
若所述等级组内的第一耗能节点的剩余电量相同，则第二耗能节点按照上传周期上报上行数据至所述等级组内的一个第一耗能节点，并按照上传周期在所述等级组内的各第一耗能节点和第一耗能节点之间切换；
若所述差值小于零且所述差值的绝对值大于等于第二阈值时，则确定存在所述异常耗电节点；将所述异常耗电节点选定为所述第二耗能节点，并选定与所述第二耗能节点相对应的所述第一耗能节点；通知所述第二耗能节点构建新的上行通道，所述新的上行通道用于将所述第二耗能节点上报的上行数据经由所述第一耗能节点传输至所述网关设备；
在所述异常耗电节点的剩余电量达到均衡值时，分别通知与所述异常耗电节点对应的所述第二耗能节点释放所述新的上行通道，并通知所述第二耗能节点恢复原有的上行通道，所述原有的上行通道用于将所述第二耗能节点上报的上行数据直接传输至所述网关设备。
7.一种电量均衡处理系统，所述系统包括网关设备和多个耗能节点，其特征在于：
所述网关设备，用于动态地计算耗能节点系统的平均剩余电量；分别计算每个所述耗能节点的剩余电量与所述平均剩余电量的差值；
若所述差值大于零且大于等于第一阈值时，则确定存在所述异常耗电节点，将所述异常耗电节点选定为所述第一耗能节点，并选定与所述第一耗能节点相对应的所述第二耗能节点，具体包括：
若所述第一耗能节点的数量为一个，则将剩余电量最低的耗能节点作为第二耗能节点，若剩余电量最低的为多个耗能节点，则按照第一原则选定与所述第一耗能节点相对应的所述第二耗能节点，所述第一原则被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足功耗最低条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足数据传输时间最短条件，或者被配置为第一耗能节点与第二耗能节点之间满足路径最短条件；
若所述第一耗能节点的数量为多个，则按照耗能等级原则先将多个第一耗能节点划分成多个等级组，每个所述等级组包括至少一个第一耗能节点；再选定与每个所述等级组相对应的第二耗能节点；
若所述等级组内的第一耗能节点的剩余电量不同，则通知所述第二耗能节点构建新的上行通道上报至所述等级组内的其中一所述第一耗能节点，该所述第一耗能节点在所述等级组内级联上报至所述等级组内的其他第一耗能节点后，继续上报该上行数据至网关设备；
若所述等级组内的第一耗能节点的剩余电量相同，则第二耗能节点按照上传周期上报上行数据至所述等级组内的一个第一耗能节点，并按照上传周期在所述等级组内的各第一耗能节点和第一耗能节点之间切换；
若所述差值小于零且所述差值的绝对值大于等于第二阈值时，则确定存在所述异常耗电节点；将所述异常耗电节点选定为所述第二耗能节点，并选定与所述第二耗能节点相对应的所述第一耗能节点；通知所述第二耗能节点构建新的上行通道，所述新的上行通道用于将所述第二耗能节点上报的上行数据经由所述第一耗能节点传输至所述网关设备；
在所述异常耗电节点的剩余电量达到均衡值时，分别通知与所述异常耗电节点对应的所述第二耗能节点释放所述新的上行通道，并通知所述第二耗能节点恢复原有的上行通道，所述原有的上行通道用于将所述第二耗能节点上报的上行数据直接传输至所述网关设备
所述第一耗能节点，用于将所述第二耗能节点上报的上行数据转发至所述网关设备；
所述第二耗能节点，用于在确定所述第一耗能节点之后，经由所述新的上行通道向所述网关设备上报上行数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括服务器，所述服务器用于向所述网关设备提供下行数据，所述网关设备将所述下行数据分别传输至每个耗能节点；
以及所述第二耗能节点，还用于在所述释放所述新的上行通道之后，利用原有的上行通道直接上报上行数据至所述网关设备。
9.一种网关设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，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权利要求1-5中任一项所述的方法。
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