CN111726183B - 用于传感器通信的信道分配方法、装置和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于传感器通信的信道分配方法、装置和计算机设备。所述方法包括：获取传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据第一信道分配值与电力网关相通信；当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道；获取传感器通信对应的传感器优先级；根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，以供传感器根据第二信道分配值继续与电力网关相通信。采用本方法能够降低传感器与电力网关之间通信的掉包概率，提高通信质量。

Description

用于传感器通信的信道分配方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，特别是涉及一种用于微型智能传感器通信的信道分配方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着磁电阻传感器、微电子等技术的发展，出现了低功率、紧凑型、智能化的微型智能传感器，微型智能传感器具备体积小、重量轻、动态范围大、测量精度高、频带响应宽等优点，且高低压完全隔离，低压侧无开路高压危险，安全性高，不含铁芯，可以消除磁饱和问题，数据传输抗电磁干扰性能强，采用无油化结构，不会因充油而带来潜在的易燃易爆风险。基于上述优势，微型智能传感器存在代替传统互感器的潜力，将其应用于数字化变电站，可以实现配用网关键节点电流信息的感知，进而构建电网“神经系统”，有利于实现智能电网的透明化。微型智能传感器的引入，将改变变电站内自动化设备的接口方式，以及各个设备独立采集模拟量的工作模式，对变电站自动化结构模式和继电保护方式，乃至整个电力系统的发展起到一定影响。

应用微型智能传感器的电力微型智能传感网络中可以部署有传感节点和网关节点，其中，传感节点用于对变电站的电力环境进行探测与感知，可以配备各种类型微型智能传感器，网关节点可以设置两个以上的网络接口，一侧网络接口实现与传感节点相通信，另一侧网络接口实现通过以太网或无线网络接入上层电力物联网系统。当传感节点与网关节点之间通过无线链路相通信时，信道分配算法的选择对通信质量的优劣有较大影响，传统的信道分配算法包括最大吞吐量、最小传输时间、混合业务可变信道分配等算法，然而，将上述方法应用于微型智能传感器通信时，容易导致较大的掉包概率，使通信质量下降。

因此，传统的信道分配算法存在传感器通信掉包概率较大、通信质量较差的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低掉包概率、提高通信质量的用于传感器通信的信道分配方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种用于传感器通信的信道分配方法，所述信道分配方法包括：

获取所述传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据所述第一信道分配值与电力网关相通信；

当所述传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据所述第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道；

获取所述传感器通信对应的传感器优先级；

根据所述传感器优先级，将所述可分配信道分配给所述传感器通信，得到第二信道分配值，以供所述传感器根据所述第二信道分配值继续与所述电力网关相通信。

在其中一个实施例中，所述根据所述第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道，包括：

根据所述第一信道分配值，得到所述传感器通信的已分配信道；

根据所述已分配信道，确定所述传感器通信的未分配信道；

获取所述传感器通信的预留信道数；

根据所述预留信道数，对所述未分配信道进行信道预留，得到所述传感器通信的预留信道；

通过在所述未分配信道中排除所述预留信道，得到所述可分配信道。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取所述传感器通信的信道需求；

当所述可分配信道与所述信道需求不匹配时，根据所述传感器优先级，将所述预留信道分配给所述传感器通信，得到所述第二信道分配值。

在其中一个实施例中，所述获取所述传感器通信对应的传感器优先级，包括：

获取所述传感器通信的优先级信息；所述优先级信息包括所述传感器通信的带宽优先级信息和时延优先级信息；

根据预设的权重，对所述带宽优先级信息和所述时延优先级信息进行加权，得到所述传感器通信对应的传感器优先级。

在其中一个实施例中，所述第一信道分配值包括第一信道分配矩阵；所述获取所述传感器通信的第一信道分配值，包括：

获取所述传感器通信的传感器标识和所述信道分配的信道标识；

根据所述传感器标识和所述信道标识，得到所述第一信道分配矩阵的初始矩阵；

根据所述带宽优先级信息和所述时延优先级信息，更新所述初始矩阵，得到所述第一信道分配矩阵。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

当获取到所述第一信道分配值时，将所述掉包时隙设置为预设的初始时隙；

根据所述传感器通信的掉包次数，得到所述掉包时隙的累加时隙；

根据所述累加时隙对所述初始时隙进行累加，得到所述掉包时隙，以供根据所述掉包时隙，得到所述第二信道分配值；

当得到所述第二信道分配值时，将所述掉包时隙设置为所述初始时隙。

一种用于传感器通信的信道分配装置，所述装置包括：

分配值获取模块，用于获取所述传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据所述第一信道分配值与电力网关相通信；

计算模块，用于当所述传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据所述第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道；

优先级获取模块，用于获取所述传感器通信对应的传感器优先级；

信道分配模块，用于根据所述传感器优先级，将所述可分配信道分配给所述传感器通信，得到第二信道分配值，以供所述传感器根据所述第二信道分配值继续与所述电力网关相通信。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取所述传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据所述第一信道分配值与电力网关相通信；

当所述传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据所述第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道；

获取所述传感器通信对应的传感器优先级；

根据所述传感器优先级，将所述可分配信道分配给所述传感器通信，得到第二信道分配值，以供所述传感器根据所述第二信道分配值继续与所述电力网关相通信。

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以下步骤：

获取所述传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据所述第一信道分配值与电力网关相通信；

当所述传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据所述第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道；

获取所述传感器通信对应的传感器优先级；

根据所述传感器优先级，将所述可分配信道分配给所述传感器通信，得到第二信道分配值，以供所述传感器根据所述第二信道分配值继续与所述电力网关相通信。

上述用于传感器通信的信道分配方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取传感器通信的第一信道分配值，可以得到传感器与电力网关之间通信的初始信道分配；当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道，可以在掉包概率较大时，根据初始信道分配确定当前的可分配信道；获取传感器通信对应的传感器优先级，可以根据优先级确定信道分配的次序；根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，可以对信道进行再次分配，降低传感器与电力网关之间通信的掉包概率，提高通信质量。

附图说明

图1为一个实施例中用于传感器通信的信道分配方法的应用环境图；

图2为一个实施例中用于传感器通信的信道分配方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中用于传感器通信的信道分配方法的流程示意图；

图4为一个实施例中用于传感器通信的信道分配装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的信道分配方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，传感器102可以通过Wi-Fi、ZigBee或蓝牙与电力网关104进行通信。其中，传感器102可以但不限于是对变电站的电力环境进行探测与感知的各种微型智能传感器和低功耗传感设备，例如，传感器102可以为变电站中部署的电压传感器、湿度传感器、电压传感器和电流传感器，电力网关104可以但不限于是智能电力网关。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种用于传感器通信的信道分配方法，以该方法应用于图1中的电力网关104为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S210，获取传感器通信的第一信道分配值，以供传感器102根据第一信道分配值与电力网关相通信。

其中，第一信道分配值为上一次信道可用时的信道分配情况，可以为信道分配矩阵。

具体实现中，第一信道分配值可以为初始信道分配，当传感器102有通信需求时，电力网关104可以创建一个零矩阵，然后根据各传感器102通信的允许等待时长、信道重分配的时隙阈值、可用信道数量、传感器102数量等信息对零矩阵进行赋值，得到信道分配矩阵，完成信道的初始分配。例如，将M个传感器102用m(m＝1，2，…，M)来进行标识，N个可用信道用n(n＝1，2，…，N)来进行标识，电力网关104可以创建一个M×N的零矩阵，零矩阵中的元素(m，n)代表第m号传感器102使用第n号信道与电力网关104相通信，若1号传感器102的允许等待时间较短，则可以首先为1号传感器102分配信道，例如，可以随机将4号信道分配给1号传感器102，并将零矩阵中第(1，4)号元素由0更新为1，依此类推，按照传感器102允许等待时间的长短完成信道分配，可以得到一个由0和1组成的信道分配矩阵，该矩阵可以作为第一信道分配值。第一信道分配值还可以为后续信道可用时的信道分配矩阵，例如，在完成初始信道分配后，若信道不可用，则可以重新进行信道分配，并重新得到信道分配矩阵，该矩阵也可以作为第一信道分配值。

步骤S220，当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道。

其中，掉包时隙为传感器102使用当前分配的信道与电力网关104相通信，通信持续掉包的时隙长度。

具体实现中，可以认为当传感器通信处于持续等待状态时，为发生掉包，电力网关104可以通过统计传感器通信的持续等待时隙来确定掉包时隙，当掉包时隙的长度超过预设的时隙阈值时，电力网关104可以启动信道的重分配，在信道重分配过程中，可以首先释放传感器通信掉包的信道，例如，若1号传感器102使用4号信道通信时掉包，则可以将信道分配矩阵中的元素(1，4)由1更新为0。然后，根据更新后的信道分配矩阵，统计未被分配的信道，例如，若信道分配矩阵的第1、4、5列为全零，则可以确定第1、4、5号信道为未分配信道。在未分配信道中，可以预留一部分信道作为预留信道，以便分配给具有更高优先级的传感器通信使用，保障信道分配的灵活性，通过在未分配信道中排除预留信道，可以得到传感器通信的可分配信道，例如，若预留信道数目为1，则可以随机将1号信道作为预留信道，则4和5号信道为可分配信道。

实际应用中，为保障信道分配的灵活性，可以预留一定数量的接入点，设总的可用接入点数为C_max，平均接入数为C_u，则预留接入点数为C_n应满足

C_n＜C_max-C_u-1，

其中，接入点为电力网关104的南向传感器102无线接口，平均接入数为接入备用传感器的平均信道数量。预留信道的数量可以为一个小于C_max-C_u-1的随机整数。

步骤S230，获取传感器通信对应的传感器优先级。

具体实现中，由于不同类型传感器102对传输速率、传输时延等的要求不同，可以为传感器通信设置优先级，其中优先级包括多个电力网关104之间的优先级，和同一个电力网关104下多个传感器102之间的优先级。对于同一个电力网关104下多个传感器102之间的优先级，可以首先确定每个传感器102的允许等待时间T，然后综合考虑传感器102对传输带宽、时延等的要求为传感器102设定优先级r，其中，对传感器102实时性要求越高，r值越大，因此，同一电力网关104下的传感器102优先级P₁计算公式可以为

P₁＝T×r。

对于多个电力网关104之间的优先级，可以根据电力网关104的状态信息，包括接入的从设备数以及该电力网关104下多个传感器102的优先级，确定各个电力网关104的优先级P₂，计算公式可以为

其中，P_1m为电力网关104下第m号传感器102的优先级，r_m为第m号传感器102传输带宽、时延等要求的优先级，k为权重，可以根据系统的具体情况进行设置。

步骤S240，根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，以供传感器102根据第二信道分配值继续与电力网关相通信。

具体实现中，在为传感器102重新分配信道时，电力网关104可以根据传感器优先级，将可分配信道分配给优先级较高的传感器102，并根据分配结果更新信道分配矩阵，更新后的信道分配矩阵可以作为第二信道分配值，传感器102根据第二信道分配值继续与电力网关104相通信。例如，通过步骤S220确定可分配信道为4和5号信道，通过步骤S230确定在当前所有掉包的传感器102中，2号传感器102优先级较高，则可以随机将5号信道分配给2号传感器102，并将信道分配矩阵中第(2，5)号元素由0更新为1，得到第二信道分配值，2号传感器102可以使用5号信道继续与电力网关104相通信。

上述用于传感器通信的信道分配方法，通过获取传感器通信的第一信道分配值，可以得到传感器与电力网关之间通信的初始信道分配；当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道，可以在掉包概率较大时，根据初始信道分配确定当前的可分配信道；获取传感器通信对应的传感器优先级，可以根据优先级确定信道分配的次序；根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，可以对信道进行再次分配，降低传感器与电力网关之间通信的掉包概率，提高通信质量。

在一个实施例中，上述步骤S220，可以具体包括：根据第一信道分配值，得到传感器通信的已分配信道；根据已分配信道，确定传感器通信的未分配信道；获取传感器通信的预留信道数；根据预留信道数，对未分配信道进行信道预留，得到传感器通信的预留信道；通过在未分配信道中排除预留信道，得到可分配信道。

具体实现中，在信道重分配过程中，电力网关可以首先释放传感器通信掉包的信道，例如，若1号传感器使用4号信道通信时掉包，则可以将信道分配矩阵中的元素(1，4)由1更新为0，即更新第一信道分配值。然后，根据更新后的第一信道分配值，统计已被分配的信道和未被分配的信道，例如，若信道分配矩阵的第2、3、6列为非全零，第1、4、5列为全零，则可以确定第2、3、6号信道为已分配信道，第1、4、5号信道为未分配信道。在未分配信道中，可以预留一部分信道作为预留信道，以便分配给具有更高优先级的传感器通信使用，保障信道分配的灵活性，其中，预留信道数可以为一个小于C_max-C_u-1的随机整数，设预留信道数为C_n，通过在未分配信道中随机预留C_n个信道，可以得到传感器通信的可分配信道，例如，若预留信道数目为1，则可以随机将1号信道作为预留信道，则4和5号信道为可分配信道。

本实施例中，通过根据第一信道分配值，得到传感器通信的已分配信道，根据已分配信道，确定传感器通信的未分配信道，可以确定未分配信道，将未分配信道分配给掉包传感器，降低掉包概率，提高通信质量；通过获取传感器通信的预留信道数，根据预留信道数，对未分配信道进行信道预留，得到传感器通信的预留信道，通过在未分配信道中排除预留信道，得到可分配信道，可以提高信道分配的灵活性，为优先级更高的传感器通信提供质量保障。

在一个实施例中，上述用于传感器通信的信道分配方法，具体还可以包括：获取传感器通信的信道需求；当可分配信道与信道需求不匹配时，根据传感器优先级，将预留信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值。

具体实现中，电力网关在接收到传感器通信的信道需求时，可以首先判断可分配信道能否满足信道需求，例如，电力网关可以判断可分配信道的信道带宽、信道噪声能否满足传感器通信的要求，若能够满足，则可以在可分配信道中随机选取一个信道，供传感器通信使用，若不能满足，则可以动用预留信道，在预留信道中选取一个信道分配给该传感器通信，分配后，可以更新信道分配矩阵，得到第二信道分配值。

本实施例中，通过获取传感器通信的信道需求；当可分配信道与信道需求不匹配时，根据传感器优先级，将预留信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，可以提高信道分配的灵活性，提高传感器的通信质量。

在一个实施例中，上述步骤S230，可以具体包括：获取传感器通信的优先级信息；优先级信息包括传感器通信的带宽优先级信息和时延优先级信息；根据预设的权重，对带宽优先级信息和时延优先级信息进行加权，得到传感器通信对应的传感器优先级。

具体实现中，由于不同类型传感器对传输速率、传输时延等的要求不同，可以为传感器通信设置优先级，其中优先级包括多个电力网关之间的优先级，和同一个电力网关下多个传感器之间的优先级。对于同一个电力网关下多个传感器之间的优先级，可以首先确定每个传感器的允许等待时间T，然后综合考虑传感器对传输带宽、时延等的要求为传感器设定优先级r，其中，对传感器实时性要求越高，r值越大，因此，同一电力网关下的传感器优先级P₁计算公式可以为

P₁＝T×r。

对于多个电力网关之间的优先级，可以根据电力网关的状态信息，包括接入的从设备数以及该电力网关下多个传感器的优先级，确定各个电力网关的优先级P₂，计算公式可以为

其中，P_1m为电力网关下第m号传感器的优先级，r_m为第m号传感器传输带宽、时延等要求的优先级，k为权重，可以根据系统的具体情况进行设置。

本实施例中，通过获取传感器通信的优先级信息，根据预设的权重，对带宽优先级信息和时延优先级信息进行加权，得到传感器通信对应的传感器优先级，可以根据带宽和时延确定传感器通信优先级，根据优先级进行信道的再次分配，确保优先级较高的传感器通信的通信质量。

在一个实施例中，第一信道分配值包括第一信道分配矩阵，上述步骤S210，可以具体包括：获取传感器通信的传感器标识和信道分配的信道标识；根据传感器标识和信道标识，得到第一信道分配矩阵的初始矩阵；根据带宽优先级信息和时延优先级信息，更新初始矩阵，得到第一信道分配矩阵。

具体实现中，当传感器有通信需求时，电力网关可以创建一个零矩阵，然后根据各传感器通信的带宽优先级和时延优先级对零矩阵进行赋值，得到第一信道分配矩阵的初始矩阵。例如，将M个传感器用m(m＝1，2，…，M)来进行标识，N个可用信道用n(n＝1，2，…，N)来进行标识，电力网关可以创建一个M×N的零矩阵，零矩阵中的元素(m，n)代表第m号传感器使用第n号信道与电力网关相通信，若1号传感器的允许等待时间较短，则可以首先为1号传感器分配信道，例如，可以随机将4号信道分配给1号传感器，并将零矩阵中第(1，4)号元素由0更新为1，依此类推，按照传感器允许等待时间的长短完成信道分配，可以得到一个由0和1组成的信道分配矩阵，实现更新初始矩阵，更新后的矩阵可以作为第一信道分配矩阵。

本实施例中，通过获取传感器通信的传感器标识和信道分配的信道标识；根据传感器标识和信道标识，得到第一信道分配矩阵的初始矩阵；根据带宽优先级信息和时延优先级信息，更新初始矩阵，得到第一信道分配矩阵，可以根据第一信道分配矩阵对信道进行再次分配，降低传感器与电力网关之间通信的掉包概率，提高通信质量。

在一个实施例中，上述用于传感器通信的信道分配方法，具体还可以包括：当获取到第一信道分配值时，将掉包时隙设置为预设的初始时隙；根据传感器通信的掉包次数，得到掉包时隙的累加时隙；根据累加时隙对初始时隙进行累加，得到掉包时隙，以供根据掉包时隙，得到第二信道分配值；当得到第二信道分配值时，将掉包时隙设置为初始时隙。

具体实现中，当确定第一信道分配值时，电力网关可以将掉包时隙初始化为初始时隙，在传感器通信发生等待时，可以判定为发生掉包，电力网关可以每隔一定时间间隔确认一下是否仍处于等待状态，若是，则可以记录为一次掉包，并对初始时隙进行累加，得到掉包时隙，当掉包时隙达到一定阈值时，进行信道重新分配，生成第二信道分配值，同时，电力网关将掉包时隙重置为初始时隙。例如，电力网关可以设置初始时隙为0，时隙间隔为1ms，以及当掉包时隙达到2ms时进行信道重分配。电力网关每隔1ms检测一次传感器通信是否仍处于等待状态，若是，则更新掉包时隙，2个时隙后，掉包时隙可以更新为2m此时进行信道重分配，掉包时隙可以重置为0。

本实施例中，通过当获取到第一信道分配值时，将掉包时隙设置为预设的初始时隙；根据传感器通信的掉包次数，得到掉包时隙的累加时隙；根据累加时隙对初始时隙进行累加，得到掉包时隙，以供根据掉包时隙，得到第二信道分配值；当得到第二信道分配值时，将掉包时隙设置为初始时隙，可以当掉包时隙超过一定阈值时对信道进行再次分配，降低传感器与电力网关之间通信的掉包概率，提高通信质量。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一个用于传感器通信的信道分配方法的流程示意图。以应用于图1中的电力网关104为例进行说明，该信道分配方法可以包括以下步骤：步骤S310，信道初始分配，创建一个零矩阵，根据等待时长、时隙、可用信道数、传感器设备数量等信息对零矩阵赋值，生成信道状态信息矩阵，完成信道初始化分配；步骤S320，更新信道列表，当信道可用或不可用时长小于两个时隙时，可以在两个时隙后对该信道的状态进行更新，更新过程中，可以生成预留信道和更新信道列表，预留信道数可由随机产生一个小于C_max-C_u-1的随机整数表示，依据等待时间的长短，确定每条信道的时间优先级，根据信道状态信息确定每个传感器设备的信道优先级，其中优先级的计算公式可以为

步骤S330，需求信息的生成，接收传感设备的请求，得到需求信息，为不同的传感设备和业务设置不同优先级，并标记优先级，若传感设备上一时刻没有带宽请求，则根据标记和传感设备信息判断是否提请带宽请求.若传感设备获得信道资源，则更新带宽请求，更新信道占用时间，通信完成，对带宽请求置零；步骤S340，信道自适应控制，备份上一时隙传感设备使用情况，释放不被使用资源，判断上一时隙传感设备使用信道是否可用，若可用，则继续使用，若不可用，则更新请求信息，实现信道再分配，实际应用中，通常可以先检测传感设备是否有带宽需求，然后检测是否还有信道资源，最后根据信道资源或用户需求优先级进行分配。上述信道自适应控制过程可以分为初始分配和再分配，由于信道分配的动态性，二者是一种相对的关系。

本实施例中，通过先检测传感器设备是否有带宽需求，然后再检测是否还有信道资源，然后根据信道资源或带宽需求优先级进行信道分配，可以对传感器通信进行信道自适应控制，可以在不影响系统监测性能的前提下，增加数据业务使用的信道数量，降低数据业务的掉包概率，提高数据业务的性能。

在一个实施例中，上述步骤S340，可以具体包括：明确各智能电力网关的最新通信状态，然后接受传感设备带宽的请求，释放不被传感设备使用的信道资源，并在释放前将上一时隙的分配情况进行备份，根据信道信息，判断传感设备上一时隙使用的信道资源是否还在，如果还在，则继续使用，如果不可用，则进行切换、更新信道及节点信息。

在一个实施例中，上述步骤S340，具体还可以包括：微型智能传感器通信所使用的信道从信道资源、用户需求两种方式综合考虑进行分配，如果还有可以分配的信道，则随机分配给用户；如果还有备用信道资源，则根据用户优先级将信道分配给有带宽需求的用户；当用户还有带宽需求时，若还有信道资源，则根据信道优先级分配信道给用户。

在一个实施例中，上述步骤S320，可以具体包括：在电力系统运行过程中，电压和电流等传感器直接反映系统的运行状态，变化比较快，温度和湿度等传感器表征周围环境，变化比较缓慢，在设置优先级时，可以设置电压/电流传感器通信的优先级高于温度/湿度传感器通信。在实际应用中，可以充分考虑系统的状态，根据系统的用户数、备用信道列表更新时间，以及系统对初始接入时延、切换时延、切换概率、中断概率、吞吐量等的要求，设置合适的优先级。

应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种用于传感器通信的信道分配装置400，包括：分配值获取模块402、计算模块404、优先级获取模块406和信道分配模块408，其中：

分配值获取模块402，用于获取传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据第一信道分配值与电力网关相通信；

计算模块404，用于当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道；

优先级获取模块406，用于获取传感器通信对应的传感器优先级；

信道分配模块408，用于根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，以供传感器根据第二信道分配值继续与电力网关相通信。

在一个实施例中，上述计算模块404，还用于根据第一信道分配值，得到传感器通信的已分配信道；根据已分配信道，确定传感器通信的未分配信道；获取传感器通信的预留信道数；根据预留信道数，对未分配信道进行信道预留，得到传感器通信的预留信道；通过在未分配信道中排除预留信道，得到可分配信道。

在一个实施例中，上述用于传感器通信的信道分配装置400，还用于获取传感器通信的信道需求；当可分配信道与信道需求不匹配时，根据传感器优先级，将预留信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值。

在一个实施例中，上述优先级获取模块406，还用于获取传感器通信的优先级信息；优先级信息包括传感器通信的带宽优先级信息和时延优先级信息；根据预设的权重，对带宽优先级信息和时延优先级信息进行加权，得到传感器通信对应的传感器优先级。

在一个实施例中，上述分配值获取模块402，还用于获取传感器通信的传感器标识和信道分配的信道标识；根据传感器标识和信道标识，得到第一信道分配矩阵的初始矩阵；根据带宽优先级信息和时延优先级信息，更新初始矩阵，得到第一信道分配矩阵。

在一个实施例中，上述用于传感器通信的信道分配装置400，还用于当获取到第一信道分配值时，将掉包时隙设置为预设的初始时隙；根据传感器通信的掉包次数，得到掉包时隙的累加时隙；根据累加时隙对初始时隙进行累加，得到掉包时隙，以供根据掉包时隙，得到第二信道分配值；当得到第二信道分配值时，将掉包时隙设置为初始时隙。

关于信道分配装置的具体限定可以参见上文中对于信道分配方法的限定，在此不再赘述。上述信道分配装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储信道分配数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种用于传感器通信的信道分配方法。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据第一信道分配值与电力网关相通信；当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道；获取传感器通信对应的传感器优先级；根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，以供传感器根据第二信道分配值继续与电力网关相通信。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据第一信道分配值，得到传感器通信的已分配信道；根据已分配信道，确定传感器通信的未分配信道；获取传感器通信的预留信道数；根据预留信道数，对未分配信道进行信道预留，得到传感器通信的预留信道；通过在未分配信道中排除预留信道，得到可分配信道。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取传感器通信的信道需求；当可分配信道与信道需求不匹配时，根据传感器优先级，将预留信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取传感器通信的优先级信息；优先级信息包括传感器通信的带宽优先级信息和时延优先级信息；根据预设的权重，对带宽优先级信息和时延优先级信息进行加权，得到传感器通信对应的传感器优先级。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取传感器通信的传感器标识和信道分配的信道标识；根据传感器标识和信道标识，得到第一信道分配矩阵的初始矩阵；根据带宽优先级信息和时延优先级信息，更新初始矩阵，得到第一信道分配矩阵。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当获取到第一信道分配值时，将掉包时隙设置为预设的初始时隙；根据传感器通信的掉包次数，得到掉包时隙的累加时隙；根据累加时隙对初始时隙进行累加，得到掉包时隙，以供根据掉包时隙，得到第二信道分配值；当得到第二信道分配值时，将掉包时隙设置为初始时隙。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据第一信道分配值与电力网关相通信；当传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，根据第一信道分配值，得到传感器通信的可分配信道；获取传感器通信对应的传感器优先级；根据传感器优先级，将可分配信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值，以供传感器根据第二信道分配值继续与电力网关相通信。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据第一信道分配值，得到传感器通信的已分配信道；根据已分配信道，确定传感器通信的未分配信道；获取传感器通信的预留信道数；根据预留信道数，对未分配信道进行信道预留，得到传感器通信的预留信道；通过在未分配信道中排除预留信道，得到可分配信道。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取传感器通信的信道需求；当可分配信道与信道需求不匹配时，根据传感器优先级，将预留信道分配给传感器通信，得到第二信道分配值。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取传感器通信的优先级信息；优先级信息包括传感器通信的带宽优先级信息和时延优先级信息；根据预设的权重，对带宽优先级信息和时延优先级信息进行加权，得到传感器通信对应的传感器优先级。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取传感器通信的传感器标识和信道分配的信道标识；根据传感器标识和信道标识，得到第一信道分配矩阵的初始矩阵；根据带宽优先级信息和时延优先级信息，更新初始矩阵，得到第一信道分配矩阵。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当获取到第一信道分配值时，将掉包时隙设置为预设的初始时隙；根据传感器通信的掉包次数，得到掉包时隙的累加时隙；根据累加时隙对初始时隙进行累加，得到掉包时隙，以供根据掉包时隙，得到第二信道分配值；当得到第二信道分配值时，将掉包时隙设置为初始时隙。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于传感器通信的信道分配方法，其特征在于，所述信道分配方法包括：

获取所述传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据所述第一信道分配值与电力网关相通信；

当所述传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，释放所述传感器通信的掉包信道，得到更新后的第一信道分配值；

根据所述更新后的第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道，进一步包括：根据所述更新后的第一信道分配值，得到所述传感器通信的已分配信道，根据所述已分配信道确定所述传感器通信的未分配信道，获取所述传感器通信的预留信道数，根据所述预留信道数对所述未分配信道进行信道预留，得到所述传感器通信的预留信道，通过在所述未分配信道中排除所述预留信道，得到所述可分配信道；所述预留信道用于分配给具有更高优先级的传感器通信使用；

获取所述传感器通信对应的传感器优先级；

根据所述传感器优先级，将所述可分配信道分配给所述传感器通信，得到第二信道分配值，以供所述传感器根据所述第二信道分配值继续与所述电力网关相通信。

2.根据权利要求1所述的信道分配方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述传感器通信的信道需求；

当所述可分配信道与所述信道需求不匹配时，根据所述传感器优先级，将所述预留信道分配给所述传感器通信，得到所述第二信道分配值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断上一时隙传感器所使用的信道是否可用；

若可用，则继续使用上一时隙所述传感器所使用的信道。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述传感器通信对应的传感器优先级，包括：

获取所述传感器通信的优先级信息；所述优先级信息包括所述传感器通信的带宽优先级信息和时延优先级信息；

根据预设的权重，对所述带宽优先级信息和所述时延优先级信息进行加权，得到所述传感器通信对应的传感器优先级。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一信道分配值包括第一信道分配矩阵；所述获取所述传感器通信的第一信道分配值，包括：

获取所述传感器通信的传感器标识和所述信道分配的信道标识；

根据所述传感器标识和所述信道标识，得到所述第一信道分配矩阵的初始矩阵；

根据所述带宽优先级信息和所述时延优先级信息，更新所述初始矩阵，得到所述第一信道分配矩阵。

6.根据权利要求1所述的信道分配方法，其特征在于，所述方法还包括：

当获取到所述第一信道分配值时，将所述掉包时隙设置为预设的初始时隙；

根据所述传感器通信的掉包次数，得到所述掉包时隙的累加时隙；

根据所述累加时隙对所述初始时隙进行累加，得到所述掉包时隙，以供根据所述掉包时隙，得到所述第二信道分配值；

当得到所述第二信道分配值时，将所述掉包时隙设置为所述初始时隙。

7.根据权利要求1所述的信道分配方法，其特征在于，所述预留信道的数量为小于C_max-C_u-1的随机整数，其中，C_max为总的可用接入点数，C_u为平均接入数。

8.一种用于传感器通信的信道分配装置，其特征在于，所述装置包括：

分配值获取模块，用于获取所述传感器通信的第一信道分配值，以供传感器根据所述第一信道分配值与电力网关相通信；

计算模块，用于当所述传感器通信的掉包时隙超过预设的时隙阈值时，释放所述传感器通信的掉包信道，得到更新后的第一信道分配值，并根据所述更新后的第一信道分配值，得到所述传感器通信的可分配信道；

所述计算模块，还用于根据所述更新后的第一信道分配值，得到所述传感器通信的已分配信道，根据所述已分配信道确定所述传感器通信的未分配信道，获取所述传感器通信的预留信道数，根据所述预留信道数对所述未分配信道进行信道预留，得到所述传感器通信的预留信道，通过在所述未分配信道中排除所述预留信道，得到所述可分配信道；所述预留信道用于分配给具有更高优先级的传感器通信使用；

优先级获取模块，用于获取所述传感器通信对应的传感器优先级；

信道分配模块，用于根据所述传感器优先级，将所述可分配信道分配给所述传感器通信，得到第二信道分配值，以供所述传感器根据所述第二信道分配值继续与所述电力网关相通信。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，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权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

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