CN111800775A - 一种信标消息的发送方法、电子设备和计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种信标消息的发送方法，该方法应用于一第一电子设备中，第一电子设备设置于一无线网络中，无线网络还包括一个以上的第二电子设备，该方法包括：获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值，根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数，基于第一电子设备的工作模式，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备，以使第二电子设备根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻返回第二电子设备的信标消息。本发明实施例还同时公开了一种电子设备和计算机存储介质，这样，第一电子设备和第二电子设备之间能够在保障较低能耗下在较短的时间内实现双向邻居发现。
Description
技术领域
本发明涉及无线电子设备中双向邻居发现技术，尤其涉及一种信标消息的发送方法、电子设备和计算机存储介质。
背景技术
近年来，无线传感网、移动智能设备的应用极大地改变了我们的日常生活，在实际应用中，经常需要利用设备间相互位置信息来提供服务，与其它设备连接的第一步是在附近发现对方，这对于节点自组织形成网络非常重要。然而，无线设备通常由电池供电，并且一般具有不可充电的特性，此外无线通信的数据收发、全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)信息的查询都是消耗能量极大的操作。因此，实现低能耗的邻居发现是能量受限的移动设备所必需的，这也是无线设备邻居发现问题被广泛研究的原因。
现有的邻居发现方案主要针对无线设备(相当于一个无线网络中的一个节点)处于低占空比工作模式下的无线网络，低占空比的工作模式即是，节点在大部分时间处于睡眠状态，只在少部分时间苏醒处于工作状态。现有的算法中按照节点的唤醒调度模式的确定性，邻居发现可以分为概率性邻居发现和确定性邻居发现。概率性邻居发现虽然可以获得较低的平均发现延迟，但是在最坏情况下发现延迟可能会非常大，在确定性邻居发现中，根据节点是否主动苏醒发现邻居，又可以进一步划分为主动式苏醒的邻居发现和被动式苏醒的邻居发现。
目前，在主动式邻居发现算法中，节点可以通过主动苏醒与主动发送信标消息两种方式实现邻居发现，两个典型的通过信标消息的方法是Nihao和Griassdi。
其中，Nihao基于“多说少听”(TALL，Talk More Listen Less)的原则，节点在一个周期(m*n)的前m个时间片处于“听”(苏醒)状态，并在整个周期中每隔m个时间片进入“说”(主动苏醒发送一个信标消息)状态，即一共发送n个信标消息。基于TMLL原则，为节点规划了新的工作模式来进行邻居发现工作，假设节点的工作周期T＝m×n，节点在工作周期的前m个连续时间片均处于苏醒状态，节点在以m为间隔数的n个时间片的开始时刻发送一个信标消息，节点的两个信标消息发送间隔正好是节点连续苏醒的时间片个数，因此，可以保证在网络中，任意两个节点均能在自身苏醒的时间片内接收到另一个节点发送的信标消息；可见，Nihao方法的优点是能通过增加节点发送信标的次数，减少节点处于苏醒状态的次数，从而减少用于空闲侦听的能耗。但是，节点A在收到邻居节点B的信标消息，发现了B是自身邻居节点后，无法尽快让节点B发现邻居节点A，即Nihao方法的缺点是节点间实现双向的邻居发现延迟较大。
在Griassdi中，节点周期性地苏醒进行侦听，且会周期性地发送信标消息，苏醒与信标消息的发送相互独立。节点在某个时间片内苏醒收到其他节点的信标消息后，会根据其他节点的下一次苏醒时间，调整自身下一次发送信标消息的时刻，以实现快速与其他节点相互发现。可见，在Griassdi方法中，节点A在收到节点B的信标消息后，会主动调整自己的下一次发送信标的时间，使得下一次发送的信标消息正好能被处于苏醒状态的节点B收到。从而，节点B能发现节点A，进而降低双向邻居发现的延迟。Griassdi方法的优点则是在实现了单向邻居发现后，能在极短的时间内，以互助地方式实现双向邻居发现。但是Griassdi方法无法限定节点单向邻居发现的延迟，这也是Griassdi的一个无法规避的缺点。
由此可以看出，现有的双向邻居发现的方法存在能耗较高且延迟较大的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种信标消息的发送方法、电子设备和计算机存储介质，以解决现有技术中存在的双向邻居发现的方法存在能耗较高且延迟较大的技术问题。
本申请的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种信标消息的发送方法，该方法应用于一第一电子设备中，所述第一电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络还包括一个以上的第二电子设备，所述方法包括：
获取所述无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；其中，所述工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；
根据所述占空比的最小值，确定所述第一电子设备的信标消息的发送次数；其中，所述发送次数为至少两个；
基于所述第一电子设备的工作模式，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备，以使所述第二电子设备根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻返回所述第二电子设备的信标消息；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在上述方法中，所述根据所述占空比的最小值，确定所述第一电子设备的信标消息的发送次数，包括：
确定所述占空比的最小值的倒数；
当所述占空比的最小值的倒数是正整数时，将所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数；
当所述占空比的最小值的倒数不是正整数时，根据所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数。
在上述方法中，所述根据所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数，包括：
对所述占空比的最小值的倒数向上取整，将向上取整后的值确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数。
在上述方法中，所述基于所述第一电子设备的工作模式，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备，包括：
以所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻为起始时刻，以所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长为发送间隔时间，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备。
第二方面，本发明实施例提供了一种信标消息的发送方法，所述方法应用于一第二电子设备中，所述第二电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络还包括第一电子设备，所述方法包括：
接收到来自所述第一电子设备的信标消息；
根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在上述方法中，所述根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备，包括：
获取所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长；
根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻与所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，确定所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段；
根据所述首次苏醒时间段，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备。
在上述方法中，所述根据所述首次苏醒时间段，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备，包括：
在所述首次苏醒时间段中的起始时刻和所述首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备。
第三方面，本发明实施例提供了一种第一电子设备，所述第一电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络中还包括一个以上第二电子设备，所述第一电子设备包括：
获取单元，用于获取所述无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；其中，所述工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；
第一确定单元，用于根据所述占空比的最小值，确定所述第一电子设备的信标消息的发送次数；其中，所述发送次数为至少两个；
第一发送单元，用于基于所述第一电子设备的工作模式，按照所述第一电子设备的信标消息的发送次数，发送所述第一电子设备的信标消息至所述第一电子设备，以使所述第二电子设备根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻发送所述第二电子设备的信标消息；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在上述第一电子设备中，所述第一确定单元，具体用于:
确定所述占空比的最小值的倒数；
当所述占空比的最小值的倒数是正整数时，将所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数；
当所述占空比的最小值的倒数不是正整数时，根据所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数。
在上述第一电子设备中，所述第一确定单元根据所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数中，包括：
对所述占空比的最小值的倒数向上取整，将向上取整后的值确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数。
在上述第一电子设备中，所述第一发送单元，具体用于：
以所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻为起始时刻，以所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长为发送间隔时间，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备。
第四方面，本发明实施例还提供一种第一电子设备，所述第一电子设备包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储介质，所述存储介质通过通信总线依赖所述处理器执行操作，当所述指令被所述处理器执行时，执行上述的权利要求1至4任一项所述的信标信息的方式方法。
第五方面，本发明实施例还提供一种第二电子设备，所述第二电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络中还包括第一电子设备，所述第二电子设备包括：
接收单元，用于接收到来自所述第一电子设备的信标消息；
第二发送单元，用于根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在上述第二电子设备中，所述第二发送单元，具体用于：
获取所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长；
根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻与所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，确定所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段；
根据所述首次苏醒时间段，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备。
在上述第二电子设备中，所述第二发送单元根据所述首次苏醒时间段，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备中，包括：
在所述首次苏醒时间段中的起始时刻和所述首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备。
第六方面，本申请实施例还提供了一种第二电子设备，所述第二电子设备包括：处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储介质，所述存储介质通过通信总线依赖所述处理器执行操作，当所述指令被所述处理器执行时，执行上述一个或多个实施例所述信标消息的发送方法。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，存储有可执行指令，当所述可执行指令被一个或多个处理器执行的时候，所述处理器执行上述一个或多个实施例所述的第一电子设备执行的信标消息的发送方法或者上述一个或多个实施例所述的第二电子设备执行的信标消息的发送方法。
本发明实施例所提供的一种信标消息的发送方法、电子设备和计算机存储介质，该方法应用于一无线网络中的第一电子设备和一个以上的第二电子设备之间，其中，该方法包括：首先，第一电子设备获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值，其中，工作模式包括苏醒模式和睡眠模式，然后，第一电子设备根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数，其中，发送次数为至少两个，其次，第一电子设备基于第一电子设备的工作模式，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备，第二电子设备在接收到第一电子设备的信标消息后，根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备，其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识，第二电子设备的信标消息为第二电子设备在无线网络中的标识，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻；也就是说，在本发明实施例中，通过占空比的最小值确定第一电子设备的信标消息的发送次数，使得发送次数尽可能大，以在短时间内第二电子设备能够接收到第一电子设备的信标消息，通过第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻使得第一电子设备能够尽快接收到第二电子设备的信标消息，这样，第一电子设备和第二电子设备之间能够在保障较低能耗下在较短的时间内实现双向邻居发现。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的流程交互示意图；
图2为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的实例的流程示意图；
图3为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的时序示意图；
图4为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的流程示意图；
图5为本发明实施例中的另一种可选的信标消息的发送方法的流程示意图；
图6为本发明实施例中的第一电子设备的结构示意图一；
图7为本发明实施例中的第一电子设备的结构示意图二；
图8为本发明实施例中的第二电子设备的结构示意图一；
图9为本发明实施例中的第二电子设备的结构示意图二。
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。
本发明实施例提供一种信标消息的发送方法，该方法应用于一无线网络中，该无线网络中设置有多个电子设备，第一电子设备可以为无线网络中的任意一个电子设备，第二电子设备为无线网络中除了第一电子设备以外其他电子设备，其中，无线网络中的电子设备可以为无线传感器，无线终端等能够进行无线通信的电子设备。
举例来说，在某一无线保真(WIFI，Wireless-Fidelity)网络中，该WIFI网络包括手机A、手机B、电视、电脑和冰箱，第一电子设备可以为手机A，或者手机B，或者电视，或者电脑，或者冰箱，当第一电子设备为手机A时，第二电子设备可以包括手机B、电视、电脑和冰箱中一项或多项，这里，本申请实施例对此不作具体限定。
图1为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的流程交互示意图，如图1所示，该信标消息的发送方法可以包括：
S101：第一电子设备获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；
在双向邻居发现中，使用Nihao算法虽然可以减少处于苏醒状态的次数以减少用于空闲侦听的能耗，但是节点A在收到邻居节点B的信标消息，发现了B是自身邻居节点后，无法尽快让节点B发现邻居节点A，即Nihao方法的缺点是节点间实现双向的邻居发现延迟较大；使用Griassdi方法的优点是在实现了单向邻居发现后，能在极短的时间内，以互助地方式实现双向邻居发现，而无法限定节点单向邻居发现的延迟。
为了在保障较低能耗下在较短的时间内实现双向邻居发现，在本发明实施例中，首先，第一电子设备获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值，其中，工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；当电子设备处于苏醒模式时，电子设备的能耗较高，当电子设备处于睡眠模式时，电子设备的能耗较低。
其中，电子设备工作模式的占空比为：工作模式为苏醒模式的时间相对于总时间所占的比例，在部署无线网络时确定好电子设备的工作模式的占空比。
在实际应用中，在网络部署时，确定电子设备的占空比为一个数值范围，这里，第一电子设备获取占空比的最小值，通常地，在网络部署时为了节省无线网络中各个电子设备的能耗，可以通过设置较低的占空比来降低无线网络的能耗，例如，低占空比通常低于5％。
S102：第一电子设备根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数；
其中，发送次数为至少两个；
在S101中获取到占空比的最小值之后，由于占空比的最小值反映了无线网络中电子设备的苏醒模式最短时长，该类电子设备与无线网络中的其他电子设备实现双向邻居发现时，使用现有的方法不能够在保障较低能耗下在较短的时间内实现双向邻居发现，为了能够在保障较低能耗下在较短的时间内实现双向邻居发现，在S102中，第一电子设备根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数，通过向第二电子设备多次发送第一电子设备的信标消息，使得第二电子设备能够尽快接收到第一电子设备的信标消息。
其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识；也就是说，通过向第二电子设备发送第一电子设备的信标消息，使得第二电子设备发现第一电子设备，从而实现单向邻居发现。
为了确定出第一电子设备的信标消息的发送次数，在一种可选的实施例中，S102可以包括：
第一电子设备确定占空比的最小值的倒数；
当占空比的最小值的倒数是正整数时，第一电子设备将占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数；
当占空比的最小值的倒数不是正整数时，第一电子设备根据占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数。
具体来说，用占空比最小值的倒数来确定第一电子设备的信标消息的发送次数，使得在尽可能少的发送次数内，尽可能短的时间内第二电子设备能够接收到第一电子设备的信标消息。
举例来说，当占空比的最小值为5％，倒数为20，则第一电子设备的信标消息的发送次数为20，当占空比的最小值为3％，倒数约为33.33，则基于33.33确定第一电子设备的信标消息的发送次数。
为了确定出第一电子设备的信标消息的发送次数，在一种可选的实施例中，第一电子设备根据占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数，包括：
第一电子设备对占空比的最小值的倒数向上取整，将向上取整后的值确定为第一电子设备的信标消息的发送次数。
举例来说，当占空比的最小值为3％，倒数约为33.33，则第一电子设备的信标消息的发送次数34，还可以对倒数进行四舍五入，得到第一电子设备的发送次数，这里，本发明实施例不作具体限定。
S103:第一电子设备基于第一电子设备的工作模式，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备；
在S102中确定出第一电子设备的信标消息的发送次数之后，可以依据第一电子设备的工作模式，按照发送次数向第二电子设备发送第一电子设备的信标消息，其中，可以基于第一电子设备的工作模式确定如何按照发送次数向第二电子设备发送第一电子设备的信标消息。
为了将第一电子设备的信标消息发送至第二电子设备，在一种可选的实施例中，S103可以包括：
第一电子设备以第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻为起始时刻，以第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长为发送间隔时间，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备。
也就是说，将第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻，确定为发送第一电子设备的信标消息的起始时刻，将第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长，确定为发送相邻两次第一电子设备的信标消息的发送间隔时间，然后，第一电子设备以初始时刻、发送间隔时间和发送次数，向第二电子设备发送第一电子设备的信标消息。
如此，第一电子设备周期性地向第二电子设备发送第一电子设备的信标消息，保证所有的第二电子设备能够尽快接收到第一电子设备的信标消息，从而使得第二电子设备较快地发现第一电子设备。
S104：第二电子设备接收到来自第一电子设备的信标消息，根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
具体来说，第二电子设备在接收到第一电子设备的信标消息之后，此时，第二电子设备实现对第一电子设备的单向邻居发现，为了尽快实现第一电子设备对第二电子设备的双向邻居发现，需要第二电子设备尽快向第一电子设备发送第二电子设备的信标消息，在一种可选的实施例中，S104可以包括：
第二电子设备获取第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长；
第二电子设备根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻与第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，确定第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段；
第二电子设备根据首次苏醒时间段，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
为了缩短第一电子设备对第二电子设备的双向邻居发现的延迟，首先，第二电子设备需要确定何时向第一电子设备发送第二电子设备的信标消息，由于，第一电子设备的信标消息中携带有苏醒时刻，其中，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻，这样，使得第二电子设备能够知晓第一电子设备在发送完成第一电子设备的信标消息之后的第一个苏醒时刻，有利于第二电子设备向第一电子设备尽快发送第二电子设备的信标消息，以缩短第一电子设备对第二电子设备的邻居发现的发现延迟。
这里，第二电子设备通过获取第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，从而可以得到第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段，然后可以根据第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段，向第一电子设备发送第二电子设备的信标消息，保证了第一电子设备进行发现第二电子设备。
为了保证了第一电子设备进行发现第二电子设备，在一种可选的实施例中，第二电子设备根据首次苏醒时间段，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备，包括：
第二电子设备在首次苏醒时间段中的起始时刻和首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
也就是说，从首次苏醒时间段中确定向第一电子设备发送两次第二电子设备的信标消息的时间，分别在在首次苏醒时间段中的起始时刻和首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备，当然，还可以在苏醒时间段中的起始时刻和首次苏醒时间段中的终止时刻之间确定向第一电子设备发送第二电子设备的信标消息的时间，这里，本发明实施例不作具体限定。
下面举实例来对上述一个或多个实施例中信标消息的发送方法进行说明。
图2为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的实例的流程示意图，如图2所示，该信标消息的发送方法可以包括：
S201：节点i(相当于第一电子设备)获取无线网络中节点(相当于无线网络中的电子设备)的工作模式的占空比的最小值；
具体地，在网络部署后，对于低占空比网络而言，往往实际情况是根据网络中的节点间不同的睡眠调度，每个节点都拥有自己的占空比，但所有节点的占空比均在一个平均范围内。在本实例中，先获取网络中节点占空比最小的那个值Γ，这可以在网络部署时获取。
例如网络部署时，无线网络中节点的占空比设置在3％-5％范围内，则取Γ＝3％作为节点占空比最小值。
S202：节点i根据占空比的最小值，确定节点i的信标消息的发送次数，基于节点i的工作模式，按照发送次数发送节点i的信标消息至节点j，节点k和节点l(相当于第二电子设备)；
具体地，根据已经获取的网络中节点占空比的最小值Γ，计算出需要连续发送节点i的信标消息的次数N＝1/Γ，Γ＝3％，计算N＝33.3333，对N向上取整得到34。
图3为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的时序示意图，如图3所示，网格代表节点处于苏醒模式的时段，空格代表节点处于睡眠模式时段，节点j的占空比为1/8，节点k的占空比为1/4，节点l的占空比为1/6，节点i的占空比为1/6，当节点i的为苏醒模式的起始时刻为t0，苏醒模式的一个时长为Δt，以t0为起始时刻，以Δt为发送间隔时间，发送N次(用实线箭头表示)节点i的信标消息至节点j，节点k和节点l。
在图3中，在时刻t0，网络中的节点i(可以为无线网络中的任意一个节点)苏醒，进行邻居发现工作，首先，节点i根据已经获取的网络中节点占空比的最小值Γ，计算出需要连续发送信标消息的次数N＝1/Γ，由于Γ是网络中节点最小的占空比值，因此在网络通信可靠的情况下，在N个时间片内，肯定能保证节点i周围通信范围内的节点，例如，节点j、节点k、节点l，都能收到节点i发送的信标消息。
S203：节点j(或者节点k，或者节点l)根据节点i的信标消息中携带的苏醒时刻(相当于图3中的t1)，向节点j(或者节点k，或者节点l)发送节点i的信标消息。
具体地，收到节点i发送的信标消息的节点j(或者节点k，或者节点l)，根据信标消息中包含的t1时刻的信息，调整自身的信标消息的发送的时刻，使得发送的信标消息正好能被节点i在t1时刻接收到。
在实际应用中，节点间通常存在一定的时钟漂移，对于这种情况，本实例中可以通过为每个节点增加一次信标消息的发送来解决，例如，节点i在持续发现信标消息的过程中，发送N+1次信标消息，发送过程延迟一个时间片。节点j(或者节点k，或者节点l)可以在发送信标消息时间片的开始时刻与结束时刻，均发送一个信标消息(用虚线箭头表示)。
在图3中，将节点i发送N次节点i的信标消息的时间段标识为持续发送信标，节点i发送N次节点i的信标消息的结束时刻与节点i收到节点j，节点k和节点l的各自的信标消息的最晚时刻之间的时间段标识为调整信标发送。
如此，在该实例中，互为邻居的两个节点都收到了彼此发送的信标消息，实现消息交互，完成双向邻居发现。
通过上述实例，优化了节点在生命周期中需要苏醒和发送信标消息的时刻，使得当网络需要进行邻居发现工作时，在邻居范围内的节点能在极短的时间内实现双向的邻居发现，且能保证网络用于双向邻居发现的能耗总和较小。
在本发明实施例中，利用持续发送信标，使得节点能以极小的能耗实现快速的单向邻居发现，现有最优技术方案指定节点周期性的苏醒与发送信标消息，这在节点工作周期异步的网络中会造成较大的等待延迟，本发明实施例采用对信标消息的发送时间的调整，使得节点能在收到信标消息后最短时间内找到自己的邻居(即信标消息的发送者)，此外针对存在时钟漂移的网络，采用在信标消息的发送时间片的首尾均发送一次信标消息，在这个时间片能保证节点收到信标消息，避免了只在一个时间片的开始发送一次信标消息，造成邻居节点收不到信标的情况发生，从而改善了方案的稳定性，降低了双向邻居发现延迟。
本发明实施例所提供的一种信标消息的发送方法，该方法应用于一无线网络中的第一电子设备和一个以上的第二电子设备之间，其中，该方法包括：首先，第一电子设备获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值，其中，工作模式包括苏醒模式和睡眠模式，然后，第一电子设备根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数，其中，发送次数为至少两个，其次，第一电子设备基于第一电子设备的工作模式，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备，第二电子设备在接收到第一电子设备的信标消息后，根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备，其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识，第二电子设备的信标消息为第二电子设备在无线网络中的标识，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻；也就是说，在本发明实施例中，通过占空比的最小值确定第一电子设备的信标消息的发送次数，使得发送次数尽可能大，以在短时间内第二电子设备能够接收到第一电子设备的信标消息，通过第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻使得第一电子设备能够尽快接收到第二电子设备的信标消息，这样，第一电子设备和第二电子设备之间能够在保障较低能耗下在较短的时间内实现双向邻居发现。
实施例二
下面以无线网络中所部属的各个设备侧对上述信标消息的发送方法进行说明。
首先，以第一电子设备侧对信标消息的发送方法进行描述。
本发明实施例提供一种信标消息的方法，该方法应用于一第一电子设备中，第一电子设备设置于一无线网络中，无线网络还包括一个以上的第二电子设备，
图4为本发明实施例中的一种可选的信标消息的发送方法的流程示意图，如图4所示，该方法可以包括：
S401：获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；
其中，工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；
S402：根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数；
其中，发送次数为至少两个。
S403：基于第一电子设备的工作模式，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备，以使第二电子设备根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻返回第二电子设备的信标消息；
其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识，第二电子设备的信标消息为第二电子设备在无线网络中的标识，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在一种可选的实施例中，S402可以包括：
确定占空比的最小值的倒数；
当占空比的最小值的倒数是正整数时，将占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数；
当占空比的最小值的倒数不是正整数时，根据占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数。
在一种可选的实施例中，根据占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数，包括：
对占空比的最小值的倒数向上取整，将向上取整后的值确定为第一电子设备的信标消息的发送次数。
在一种可选的实施例中，S403可以包括：
以第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻为起始时刻，以第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长为发送间隔时间，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备。
实施例三
其次，以第二电子设备侧对信标消息的发送方法进行描述。
本发明实施例还提供一种信标消息的方法，该方法应用于一第二电子设备中，第二电子设备设置于一无线网络中，无线网络还包括第一电子设备，图5为本发明实施例中的另一种可选的信标消息的发送方法的流程示意图，如图5所示，该方法包括：
S501：接收到来自第一电子设备的信标消息；
S502：根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备；
其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识，第二电子设备的信标消息为第二电子设备在无线网络中的标识，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在一种可选的实施例中，S502可以包括：
获取第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长；
根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻与第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，确定第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段；
根据首次苏醒时间段，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
在一种可选的实施例中，根据首次苏醒时间段，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备，包括：
在首次苏醒时间段中的起始时刻和首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
实施例四
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种第一电子设备，与上述一个或者多个实施例中所述的第一电子设备一致。
其中，第一电子设备设置于一无线网络中，无线网络中还包括一个以上第二电子设备，图6为本发明实施例中的第一电子设备的结构示意图一，如图6所示，该第一电子设备包括：
获取单元61，用于获取无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；其中，工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；
第一确定单元62，用于根据占空比的最小值，确定第一电子设备的信标消息的发送次数；其中，发送次数为至少两个；
第一发送单元63，用于基于第一电子设备的工作模式，按照第一电子设备的信标消息的发送次数，发送第一电子设备的信标消息至第一电子设备，以使第二电子设备根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻发送第二电子设备的信标消息；
其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识，第二电子设备的信标消息为第二电子设备在无线网络中的标识，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在一种可选的实施例中，第一确定单元62，具体用于：
确定占空比的最小值的倒数；
当占空比的最小值的倒数是正整数时，将占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数；
当占空比的最小值的倒数不是正整数时，根据占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数。
在一种可选的实施例中，第一确定单元62根据占空比的最小值的倒数，确定为第一电子设备的信标消息的发送次数中，具体用于：
对占空比的最小值的倒数向上取整，将向上取整后的值确定为第一电子设备的信标消息的发送次数。
在一种可选的实施例中，第一发送单元63，具体用于：
以第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻为起始时刻，以第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长为发送间隔时间，按照发送次数发送第一电子设备的信标消息至第二电子设备。
在实际应用中，上述获取单元61、第一确定单元62和第一发送单元63可由位于第一电子设备上的处理器实现，具体为中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、微处理器(MPU，Microprocessor Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processing)或现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等实现。
实施例五
图7为本申请实施例提供的一种第一电子设备的结构示意图二，如图7所示，本申请实施例提供了一种第一电子设备700，包括：
处理器71以及存储有所述处理器71可执行指令的存储介质72，所述存储介质72通过通信总线73依赖所述处理器71执行操作，当所述指令被所述处理器71执行时，执行上述基站侧一个或多个实施例所述的信标消息的发送方法。
需要说明的是，实际应用时，第一电子设备700中的各个组件通过通信总线73耦合在一起。可理解，通信总线73用于实现这些组件之间的连接通信。通信总线73除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图7中将各种总线都标为通信总线73。
实施例六
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种第二电子设备，与上述一个或者多个实施例中所述的第二电子设备一致。
其中，第二电子设备设置于一无线网络中，无线网络中还包括第一电子设备，图8为本发明实施例中的第二电子设备的结构示意图一，如图8所示，所述第二电子设备包括：
接收单元81，用于接收到来自第一电子设备的信标消息；
第二发送单元82，用于根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备；
其中，第一电子设备的信标消息为第一电子设备在无线网络中的标识，第二电子设备的信标消息为第二电子设备在无线网络中的标识，第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
在一种可选的实施例中，第二发送单元82，具体用于：
获取第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长；
根据第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻与第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，确定第一电子设备发送完成第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段；
根据首次苏醒时间段，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
在一种可选的实施例中，第二发送单元82根据首次苏醒时间段，发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备中，具体用于：
在首次苏醒时间段中的起始时刻和首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送第二电子设备的信标消息至第一电子设备。
在实际应用中，上述接收单元81和第二发送单元82可由位于第二电子设备上的处理器实现，具体为CPU、MPU、DSP或FPGA等实现。
实施例七
图9为本申请实施例提供的一种第二电子设备的结构示意图二，如图9所示，本申请实施例提供了一种第二电子设备900，包括：
处理器91以及存储有所述处理器91可执行指令的存储介质92，所述存储介质92通过通信总线93依赖所述处理器91执行操作，当所述指令被所述处理器91执行时，执行上述基站侧一个或多个实施例所述的信标消息的发送方法。
需要说明的是，实际应用时，第二电子设备900中的各个组件通过通信总线93耦合在一起。可理解，通信总线93用于实现这些组件之间的连接通信。通信总线93除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图9中将各种总线都标为通信总线93。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质，存储有可执行指令，当所述可执行指令被一个或多个处理器执行的时候，所述处理器执行实施例二或实施例三所述的信标消息的发送方法。
其中，计算机可读存储介质可以是磁性随机存取存储器(ferromagnetic randomaccess memory，FRAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)等存储器。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。
Claims (12)
1.一种信标消息的发送方法，其特征在于，该方法应用于一第一电子设备中，所述第一电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络还包括一个以上的第二电子设备，所述方法包括：
获取所述无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；其中，所述工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；
根据所述占空比的最小值，确定所述第一电子设备的信标消息的发送次数；其中，所述发送次数为至少两个；
基于所述第一电子设备的工作模式，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备，以使所述第二电子设备根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻返回所述第二电子设备的信标消息；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述占空比的最小值，确定所述第一电子设备的信标消息的发送次数，包括：
确定所述占空比的最小值的倒数；
当所述占空比的最小值的倒数是正整数时，将所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数；
当所述占空比的最小值的倒数不是正整数时，根据所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述占空比的最小值的倒数，确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数，包括：
对所述占空比的最小值的倒数向上取整，将向上取整后的值确定为所述第一电子设备的信标消息的发送次数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一电子设备的工作模式，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备，包括：
以所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的起始时刻为起始时刻，以所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的一个时长为发送间隔时间，按照所述发送次数发送所述第一电子设备的信标消息至所述第二电子设备。
5.一种信标消息的发送方法，其特征在于，所述方法应用于一第二电子设备中，所述第二电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络还包括第一电子设备，所述方法包括：
接收到来自所述第一电子设备的信标消息；
根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备，包括：
获取所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长；
根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻与所述第一电子设备的工作模式为苏醒模式的时长，确定所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的首次苏醒时间段；
根据所述首次苏醒时间段，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述首次苏醒时间段，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备，包括：
在所述首次苏醒时间段中的起始时刻和所述首次苏醒时间段中的终止时刻，分别发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备。
8.一种第一电子设备，其特征在于，所述第一电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络中还包括一个以上第二电子设备，所述第一电子设备包括：
获取单元，用于获取所述无线网络中的电子设备的工作模式的占空比的最小值；其中，所述工作模式包括苏醒模式和睡眠模式；
第一确定单元，用于根据所述占空比的最小值，确定所述第一电子设备的信标消息的发送次数；其中，所述发送次数为至少两个；
第一发送单元，用于基于所述第一电子设备的工作模式，按照所述第一电子设备的信标消息的发送次数，发送所述第一电子设备的信标消息至所述第一电子设备，以使所述第二电子设备根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻发送所述第二电子设备的信标消息；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
9.一种第一电子设备，其特征在于，所述第一电子设备包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储介质，所述存储介质通过通信总线依赖所述处理器执行操作，当所述指令被所述处理器执行时，执行上述的权利要求1至4任一项所述的信标信息的方式方法。
10.一种第二电子设备，其特征在于，所述第二电子设备设置于一无线网络中，所述无线网络中还包括第一电子设备，所述第二电子设备包括：
接收单元，用于接收到来自所述第一电子设备的信标消息；
第二发送单元，用于根据所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻，发送所述第二电子设备的信标消息至所述第一电子设备；
其中，所述第一电子设备的信标消息为所述第一电子设备在所述无线网络中的标识，所述第二电子设备的信标消息为所述第二电子设备在所述无线网络中的标识，所述第一电子设备的信标消息中携带的苏醒时刻为：所述第一电子设备发送完成所述第一电子设备的信标消息后的第一个苏醒模式的起始时刻。
11.一种第二电子设备，其特征在于，所述第二电子设备包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储介质，所述存储介质通过通信总线依赖所述处理器执行操作，当所述指令被所述处理器执行时，执行上述的权利要求5至7任一项所述的信标信息的方式方法。
12.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有可执行指令，当所述可执行指令被一个或多个处理器执行的时候，所述处理器执行所述的权利要求1至4或者5至7任一项所述的信标消息的发送方法。
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