CN112291839A - 一种低功耗无线信号发射和接收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线信号传输技术领域，特别是一种低功耗无线信号发射和接收方法，包括以下步骤，无线信号接收采用定期唤醒方式，定期时长为T1，唤醒时长为T2；无线信号发送采用间歇性输出方式，获得触发信号后发送无线信号传输给接收端，发送信号时长为T3，发送信号后呈待机状态，等待触发信号；无线信号发送信号时长T3大于无线信号接收唤醒定期时长T1。采用上述方法后，本发明无线信号接收采用定周期唤醒方式接收信号，实现了低功率待机，无线信号发送采用间歇性输出方式，降低无线信号发送时功耗；另外，报警信号和无线信号发射采用套作的方式，确保无线信号发射和报警信号不同时工作，这样可以确保在不增大功率的同时保证无线信号强度。
Description
技术领域
本发明涉及无线信号传输技术领域，特别是一种低功耗无线信号发射和接收方法。
背景技术
随着自动化技术和物联网技术的发展，现在很多控制系统由于数据采集点和控制模块相距较远，一般都采用无线通信的方式实现数据的实时采集和控制。目前，在无线传输系统中，为了保证无线信号接收装置能接收到无线信号发射装置发射的无线信号，需要使无线信号接收装置长时间开启信号接收状态，这就意味着需要长时间为无线接收装置提供较大的电流。由于有些无线信号接收装置安装的位置没有电源或者不方便安装电源，在很多实际情况下，即使有电源插座，长期拖着一根电源线也不美观。因此一般采用电池对无线信号接收装置进行供电，而电池的容量是有限的，这样就会导致需要频繁的为无线接收装置更换电池，才能保证其正常工作。
中国发明专利CN 108848550 A公开了一种低功耗的无线信号接收方法，包括：每隔第一预设时长，开启信号接收状态；检测在信号接收状态开启后的第二预设时长内是否接收到无线信号；若在第二预设时长内接收到无线信号，则保持信号接收状态开启；当检测到所述无线信号丢失，且丢失时长达到第三预设时长时，关闭信号接收状态。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种无线信号发射和接收都采用低功耗工作方式的方法。
为解决上述技术问题，本发明一种低功耗无线信号发射和接收方法，包括以下步骤，
无线信号接收采用定期唤醒方式，定期时长为T1，唤醒时长为T2；
无线信号发送采用间歇性输出方式，获得触发信号后发送无线信号传输给接收端，发送信号时长为T3，发送信号后呈待机状态，等待触发信号；
无线信号发送信号时长T3大于无线信号接收唤醒定期时长T1。
优选的，所述无线信号发送信号时长T3是无线信号接收唤醒定期时长T1的两倍或两倍以上。
优选的，所述无线信号在获得触发信号后发送两次或两次以上的无线信号，每次发送信号时长为T3，信号发送完成后呈待机状态。
优选的，无线信号发送还伴随着报警信号，报警信号采用间歇性输出方式。
优选的，所述报警信号与无线信号采用套作的方式，发射无线信号时处在报警信号的间歇时，发射报警信号时处在无线信号的间歇时。
优选的，唤醒时长T2为定期时长T1的1/200~1/2。
采用上述方法后，本发明无线信号接收采用定周期唤醒方式接收信号，实现了低功率待机，无线信号发送采用间歇性输出方式，降低无线信号发送时功耗；另外，报警信号和无线信号发射采用套作的方式，确保无线信号发射和报警信号不同时工作，这样可以确保在不增大功率的同时保证无线信号强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明无线信号接收的工作示意图。
图2为本发明无线信号发射和无线信号接收的间歇性工作示意图。
图3为本发明报警信号和无线信号发射采用套作方式的示意图。
具体实施方式
本实施方式中以漏水保护系统的漏水监测模块和漏水控制保护端为例来说明本专利申请低功耗无线信号的发射和接收方法。
考虑整个漏水保护系统安装的位置和距离：很多时候总水管上安装漏水控制保护端的阀门的位置没有电源，或者不方便安装电源，比如管道井、楼梯间等；很多时候漏水监测发射端位置也没有电源，或者不方便安装电源；很多时候更不方便从漏水监测发射端接信号线到漏水控制保护端。为了实现漏水监测模块和漏水控制保护端都不接电源，漏水监测模块和漏水控制保护端的执行器都采用电池供电；为了实现漏水监测模块和漏水控制保护端的执行器二者之间也没有任何信号线连接，采用无线信号连接。因为整个系统不采用外接电源，只能使用电池供电。采用电池供电就必须考虑整个为了使整个系统保持低电量运行。
待机状态时，漏水监测模块中的电源模块和感应模块呈断路状态。当漏水监测发射端处于待机状态时，膨胀体处于压缩状态，整个漏水监测发射端处于断电状态，实现待机零功耗；当膨胀体接触到漏水时，迅速膨胀，触发感应模块接通，漏水监测发射端从断电状态变为通电状态，MCU微型处理器开始通电工作，通过信号发射模块向漏水控制保护端发射信号，同时报警模块开始报警。为了实现漏水监测发射端在工作状态时能有更长的报警时间，采用间歇性信号输出。
如图1和图3所示，感应模块触发接通后，信号发射模块发射的无线信号采用间歇性输出方式，共计输出两次，每次发送信号时长T3为2S，两次输出信号中间间隔6S，两次信号发送完成后，发送信号一直低电平，即处于待机状态。报警信号也采用间歇性输出方式，无线信号和报警信号采用间歇性输出方式都可以有效的降低功耗。本实施方式中，报警信号每4S报警一次，每次持续0.1S。如图3所示，为了使无线信号模块与报警信号不同时工作，采用了套作的方式，即发射无线信号时处在报警信号的间歇时，发射报警信号时处在无线信号的间歇时。报警信号的时长为0.1S，报警信号间歇时长为3.9S，这样使得报警信号满足和无线信号套作的要求。通过以上的无线信号和报警信号工作方式，在一节23A的电池供电的情况下，确保漏水监测发射端在待机状态下保持3~5年；在监测到漏水工作状态下，可持续保持工作24小时以上，确保满足普通用户的正常方便使用。
由于漏水监测模块中的电源模块电源模块零功耗待机，为了防止长时间待机导致电源模块的电池超过电池存放期寿命（电池的种类很多，不同类型的电池存放期寿命不同，通常情况下电池的存放期寿命为3~5年），而导致漏水监测发射端无法正常工作，在电源模块内设置了电量检测按钮和电量指示灯，长时间待机或完成一次工作（漏水监测发射端检测到漏水，并完成了报警信号和无线信号发射）之后，定期（例如一个月按一次）检测电量（按下电量检测按钮，电量充足电量指示灯量绿灯，电量不足电量指示灯量红灯）。
为了使得漏水控制保护端的信号接收也能实现低功耗，漏水控制保护端的微处理器采用定期唤醒信号接收的方式实现，如图2所示，本实施方式中定期时长T1为1S，其中唤醒时长T2为0.02S，间歇时长为0.98S，唤醒时长T2为定期时长T1的1/50，这样的唤醒时长产生的功耗极低。通过这样的唤醒信号接收方式实现休眠期内低功耗。通过模拟测试漏水控制保护端3*1.5VAAA干电池，可低功率待机使用5~6年。由于信号发射时长T3大于无线信号接收唤醒定期时长T1，这样可以在信号发射时长内至少会唤醒一次信号接收，确保信号发射一定会被接收到。本实施方式中，信号发射时长为2S，唤醒时长为0.02S，定期时长为1S，所以在信号发射期内可以唤醒两次信号接收，当然也可以设置唤醒多次信号接收，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。
由于漏水控制保护端的电源模块低功耗待机，为了防止长时间待机导致电源模块的电池超过电池存放期寿命（电池的种类很多，不同类型的电池存放期寿命不同，通常情况下电池的存放期寿命为3~5年），而导致漏水控制保护端无法正常工作，在电源模块内设置了电量检测按钮和电量指示灯，长时间待机或完成一次工作（接收到漏水监测发射端的无线信号，并完成关闭阀门）之后，定期（例如一个月按一次）检测电量（按下电量检测按钮，电量充足电量指示灯量绿灯，电量不足电量指示灯量红灯）。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (6)
1.一种低功耗无线信号发射和接收方法，其特征在于，包括以下步骤，
无线信号接收采用定期唤醒方式，定期时长为T1，唤醒时长为T2；
无线信号发送采用间歇性输出方式，获得触发信号后发送无线信号传输给接收端，发送信号时长为T3，发送信号后呈待机状态，等待触发信号；
无线信号发送信号时长T3大于无线信号接收唤醒定期时长T1。
2.按照权利要求1所述的一种低功耗无线信号发射和接收方法，其特征在于：所述无线信号发送信号时长T3是无线信号接收唤醒定期时长T1的两倍或两倍以上。
3.按照权利要求1所述的一种低功耗无线信号发射和接收方法，其特征在于：所述无线信号在获得触发信号后发送两次或两次以上的无线信号，每次发送信号时长为T3，信号发送完成后呈待机状态。
4.按照权利要求1所述的一种低功耗无线信号发射和接收方法，其特征在于：无线信号还伴随着报警信号，报警信号采用间歇性输出方式。
5.按照权利要求4所述的一种低功耗无线信号发射和接收方法，其特征在于：所述报警信号与无线信号采用套作的方式，发射无线信号时处在报警信号的间歇时，发射报警信号时处在无线信号的间歇时。
6.按照权利要求1所述的一种低功耗无线信号发射和接收方法，其特征在于：唤醒时长T2为定期时长T1的1/200~1/2。
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| CN202011180533.4A CN112291839A (zh) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | 一种低功耗无线信号发射和接收方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113112782A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-13 | 深圳市丹芽科技有限公司 | 一种低功耗无线控制方法、发射器及接收器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201369091Y (zh) * | 2009-03-10 | 2009-12-23 | 刘毅 | 一种报警装置 |
| CN108848550A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-20 | 深圳市鼎晟开元科技有限公司 | 低功耗的无线信号接收方法、装置及存储介质 |
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