CN112752307A - 控制方法、数据处理设备、控制系统及存储介质 - Google Patents

控制方法、数据处理设备、控制系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种控制方法、数据处理设备、控制系统及存储介质，所述控制方法包括以下步骤：获取至少一第一指令；通过流量限制方法排列所述第一指令，得到依次排列的至少一可执行的第二指令；以及通过无线基站依次发送至少一第二指令至智能设备，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔；其中，所述第一指令、所述第二指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。本发明提供的控制方法、数据处理设备、控制系统及存储介质，可以有效解决灯具设备接收指令异常的问题。

Description

控制方法、数据处理设备、控制系统及存储介质
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种控制方法、一种数据处理设备、一种控制系统及一种存储介质。
背景技术
窄带物联网相较于互联网，其优点在于广覆盖、低功耗、低成本、大连接，通过构建于蜂窝网络，可直接部署于各种网络，以实现对物联网下各智能设备的平滑版本升级。
当窄带物联网应用于智慧路灯场景时，往往由于其带宽小而导致在路灯同时亮起时，指令数据流出现信道拥挤的状况。该情况会导致指令数据流出现数据丢失，易引起智能设备处接收指令的异常。这些异常往往包括未接收到控制指令或重复接收控制指令的情况。
发明内容
本发明提供了一种控制方法、控制系统及存储介质，以解决现有技术中由于窄带物联网信道拥挤而导致命令传送异常的问题。
为实现上述目的，本申请实施例提供了一种控制方法，包括以下步骤：获取至少一第一指令；通过流量限制方法排列所述第一指令，得到依次排列的至少一可执行的第二指令；以及通过无线基站依次发送至少一第二指令至智能设备，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔；其中，所述第一指令、所述第二指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。
进一步地，所述通过流量限制方法排列所述第一指令的步骤，具体包括以下步骤：根据预设的令牌生成速率通过令牌桶节点生成令牌；获取所述第一指令的字节数；判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数，若是，则根据所述第一指令，生成所述第二指令；重置所述令牌桶节点的令牌数；以及返回所述获取所述第一指令的字节数的步骤。
进一步地，所述重置所述令牌桶节点的令牌数的步骤，具体包括以下步骤：删除至少一令牌，被删除的令牌数与所述第一指令的字节数对应；以及计算所述当前令牌数与所述被删除的令牌数的差值，记录该差值为所述令牌桶节点的令牌数。
进一步地，所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤，具体包括以下步骤：若所述第一指令的字节数大于所述令牌桶节点的最大令牌数，则将所述第一指令删除。
进一步地，所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤，具体包括以下步骤：若所述第一指令的字节数小于所述令牌桶节点的最大令牌数且小于所述令牌桶节点的当前令牌数，则添加所述第一指令至队列中，等待所述令牌桶节点生成对应所述第一指令的字节数的令牌，返回所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤。
进一步地，所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤，具体包括以下步骤：若所述第一指令的字节数大于所述令牌桶节点的最大令牌数，则根据所述第一指令生成对应的第二指令并标记所述第二指令为可删除控制指令；当网络过载时，删除所述可删除控制指令。
进一步地，所述获取至少一第一指令的步骤前，包括以下步骤：控制终端发送所述第一指令至数据处理设备。
进一步地，获取至少一第一指令之前，包括以下步骤：终端设定令牌桶节点的令牌生成速率和/或令牌桶节点的最大令牌数。
本发明还提供了一种数据处理设备，包括：指令获取单元，用以获取至少一第一指令；指令排列单元，用以通过流量限制方法排列所述第一指令，得到依次排列的至少一可执行的第二指令；以及指令发送单元，用以通过无线基站依次发送至少一第二指令至智能设备，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔；其中，所述第一指令、所述第二指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。
进一步地，所述数据处理设备还包括：令牌生成单元，用以根据预设的令牌生成速率通过令牌桶节点生成令牌；字节数获取单元，用以获取所述第一指令的字节数；字节数对比单元，判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数；以及令牌数重置单元，用以重置所述令牌桶节点的令牌数。
进一步地，所述令牌数重置单元包括：令牌数删除单元，用以删除至少一令牌，被删除的令牌数与所述第一指令的字节数对应；以及令牌数计算单元，用以计算所述当前令牌数与所述被删除的令牌数的差值，记录该差值为所述令牌桶节点的令牌数。
进一步地，所述数据处理设备为云端服务器，所述云端服务器中设有令牌桶节点，所述令牌桶节点用以排列所述第一指令。
本发明还提供了一种控制系统，包括上述任一种数据处理设备。
进一步地，所述控制系统还包括：控制终端，连接至所述数据处理设备，用以发送所述第一指令至数据处理设备。
本申请实施例还提供了一种存储介质，用于存储代码，至少一处理器通过读取所述代码，来运行与所述代码对应的可执行计算机程序，以执行所述控制方法中的至少一步骤。
本发明的有益效果是，本发明采用了流量限制算法，限制了在同一时间内在一定带宽的前提下的数据传输量，避免了因数据拥堵而导致的控制命令发送异常，保证了在该窄带物联网下的各个设备都能够不丢失数据且不会多次执行相同命令。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实施例中控制系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中数据处理设备的结构示意图。
图3为本发明实施例所述控制方法的流程图。
图4为本发明实施例所述通过流量限制方法排列第一指令的步骤的流程图。
图5为本发明实施例所述重置令牌桶节点的令牌数的步骤的流程图。
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。
如图1所示，本实施例提供了一种控制系统100，包括控制终端110、数据处理设备120、无线基站130以及智能设备140，数据处理设备120通过互联网或窄带物联网连接至控制终端110，智能设备140通过互联网或窄带物联网连接至无线基站130，无线基站130通过移动通信网络连接至数据处理设备120。在本实施例中，数据处理设备120为计算机或服务器，优选为云端服务器，控制终端110可以为移动终端，包括个人电脑、智能手机以及平板电脑，智能设备为多个智能路灯。
如图2所示，数据处理设备120包括：指令获取单元121，用以获取至少一第一指令；指令排列单元122，用以通过流量限制方法排列第一指令，得到依次排列的至少一第二指令；以及指令发送单元123，用以通过无线基站130依次发送至少一第二指令至智能设备140，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔。第一指令与第二指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。
数据处理设备120中还包括：令牌生成单元124，用以根据预设的令牌生成速率通过令牌桶节点生成令牌；字节数获取单元125，用以获取所述第一指令的字节数；字节数对比单元126，用以判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数；令牌数重置单元127，用以重置所述令牌桶节点的令牌数。
令牌数重置单元127中还包括：令牌删除单元1271，用以删除至少一令牌；令牌数计算单元1272，用以计算当前令牌数与被删除的令牌数的差值。
可选地，数据处理设备120为云端服务器，云端服务器中设有令牌桶节点，令牌桶节点用以排列第一指令。
路灯的集中操作时间往往是相同的，并且由于其管理基于窄带物联网，窄带物联网的带宽往往很小，因此极易造成单个无线基站超出窄带物联网并发通讯限制，进而引起控制无效或频繁重复控制等操作异常。而本实施例提供的控制系统100通过在数据处理设备120中设置限流节点的方式，避免了上述问题，使得每一条符合标准的指令信息都可以准确到达路灯的控制器上。
本实施例中的一个控制系统100，控制终端为移动终端、数据处理设备为服务器，如图3所示，基于该控制系统100，本实施例还提供了一种控制方法，该控制方法具体包括步骤S10-S40。
步骤S10)移动终端发送第一指令至服务器，在用户使用时可以在移动终端通过一应用程序或一网址对待操作灯具进行指令输入。第一指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。
步骤S20)服务器获取至少一第一指令。
步骤S30)服务器通过流量限制方法排列第一指令，得到依次排列的至少一第二指令。在本实施例中流量限制方法为令牌桶算法，在其他实施例中，流量限制方法还可以为漏桶算法等。第二指令为排序后的任一区域的路灯明暗状态的控制指令。令牌桶算法可以在令牌桶节点中匀速生成令牌，通过比对令牌数与第一指令字节数，决定是否允许第一指令通过。
步骤S40)服务器通过无线基站依次发送至少一第二指令至智能设备，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔。服务器可以将第二指令发送至用户智能家居中的任一灯具所对应的小区基站。可选地，服务器通过将第二指令发送至多个小区基站，使得与各小区基站对应的路灯接收到第二指令。优选地，服务器在对处于集中控制下的多个路灯或其他智能灯具进行命令时，可以将第二指令先发送至一集中控制器，通过该集中控制器发送第二指令至路灯或其他智能灯具。路灯在接收到第二指令时，执行第二指令。第二指令包括对路灯亮度的调节。可选地，第二指令除了可以控制路灯的亮度，也可访问路灯是否处于故障状态。预设的时间间隔受令牌桶生成令牌的速率影响，在第一指令字节数一定的情况下，令牌桶生成令牌的速率越快，预设的时间间隔越短。
其中，第一指令、第二指令都为任一区域的路灯亮灯状态的控制指令。第一指令与第二指令的不同为：第一指令为未经排序的原始指令，若第一指令未经流量限制方法直接上传至路灯，可能会造成信道拥堵，使得路灯接收指令时发生异常。第二指令为通过令牌桶节点排序后可执行的第一指令，第二指令在上传至路灯时不会发生信道的拥堵，保证了路灯接收指令时不会发生异常。
可选地，路灯处于集中管理时，可以将第二指令先发送至一集中控制器，由集中控制器对路灯进行命令传达。当需要控制各个小区的路灯时，可以分别访问各小区的无线基站130，以实现相同公司路灯的集中管理。
如图4所示，步骤S30服务器通过流量限制方法排列第一指令，得到依次排列的至少一第二指令，具体包括步骤S31-S34：步骤S31)服务器根据预设的令牌生成速率通过令牌桶节点生成令牌；步骤S32)服务器获取第一指令的字节数；步骤S33)服务器判断第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数，若是，服务器则根据第一指令，生成第二指令。
由于窄带物联网本身的带宽局限性，导致了当某一基站超出自身并发通讯限制时，控制指令会出现异常的状况。故在本实施例提供了令牌桶算法作为一种限制信息并发速率的方法。在令牌桶节点中，令牌桶随着预设的速率匀速生成令牌，每一令牌对应一或多字节，若当前第一指令的字节数小于或等于令牌桶节点当前令牌数时，令牌桶节点即让第一指令通过。服务器通过令牌桶算法可以使每一第一指令有序进行传输，降低了信息异常的概率。用户在不考虑令牌桶节点能耗的前提下，可以删除步骤S31，让令牌桶节点不必在接收第一指令时才开始进行令牌的生成。优选地，用户若考虑到并发信息过多而导致单个令牌桶节点无法及时对第一指令进行处理的情况，可采用令牌桶集合的形式将多个令牌桶节点统一管理，由统一管理节点负责各第一指令由哪个令牌桶节点进行处理，以保证各第一指令最终到达灯具控制器的时间差最小。
步骤S34)服务器重置令牌桶节点的令牌数。每个第一指令的通过都会消耗与该第一指令的字节数对应数量的令牌，故服务器需要对令牌桶节点中令牌数进行重置。
在令牌桶节点处理完一个第一指令时，服务器命令令牌桶节点重新返回步骤S32，进行对下一个第一指令的判断。
如图5所示，步骤S34具体包括步骤S341-S342：步骤S341)令牌桶节点删除至少一令牌，被删除的令牌数与第一指令的字节数对应。步骤S342)令牌桶节点计算当前令牌数与被删除的令牌数的差值，记录该差值为令牌桶节点的令牌数。
由于令牌桶节点源源不断以恒定速率生成令牌，故当第一指令的字节数小于令牌桶节点的最大令牌数且小于令牌桶节点的当前令牌数时，会导致该条第一指令需等待令牌桶生成足够多的令牌才能通过，通过这种方式达到防止信道拥堵的目的。而为了保证令牌桶节点不会出现对第一指令的错误筛选，令牌桶节点需对已使用令牌进行及时的删除。
在步骤S33中，若第一指令的字节数大于令牌桶节点的最大令牌数，服务器则将第一指令删除；若第一指令的字节数小于令牌桶节点的最大令牌数且小于令牌桶节点的当前令牌数，服务器则添加第一指令至队列中，等待令牌桶节点生成对应第一指令的字节数的令牌，返回判断第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤。可选地，若第一指令的字节数大于令牌桶节点的最大令牌数，服务器则根据第一指令生成对应的第二指令并标记第二指令为可删除控制指令。当网络过载时，服务器删除可删除控制指令。
用户可以根据自身实际需求对判断后的操作进行不同的选择。当第一指令的字节数小于令牌桶节点的当前令牌数时，服务器需对该第一指令进行判断，以区分异常指令与可通过指令，通过上述判断条件，服务器可以对第一指令进行准确操作，避免指令异常。
可选地，在步骤S20之前还可包括以下步骤：终端设定令牌桶节点的令牌生成速率和/或令牌桶节点的最大令牌数。若初次使用令牌桶节点时，用户可以设置令牌桶节点的最大令牌数和/或令牌桶节点生成令牌的频率，以使令牌桶节点能够适配于当前网络的带宽。优选地，用户可以根据实际需求对令牌桶节点各个参数进行调整，以使令牌桶算法能够发挥最大优势。可选地，若用户非专业人士，可以让技术人员仅仅设置一次令牌桶节点的相关参数，以使用户获得更好的体验。优选地，为使用户操作便捷，用户可以通过移动终端进行令牌桶节点的数据更改。令牌桶节点的相关参数包括令牌桶节点的最大令牌数和/或令牌桶节点生成令牌的频率，令牌桶节点生成令牌频率的不同，可以导致相邻两个第二指令的发送时间存在一时间间隔。
优选地，第一指令和/或第二指令可通过窄带物联网进行数据传输。窄带物联网相较于互联网具备广覆盖、低功耗、低成本、大连接的优点，由于单个第一指令数据量通常并不大，故可以选用窄带物联网进行数据的传输。本实施例提供的控制方法解决了由于窄带物联网带宽小在并发数据过多时所导致的传输数据异常的问题。但由于单个第一指令的数据量本身较小，本身不需要占用大带宽信道，故为了使获得的第二指令在灯具上不发生接收异常，本实施例采用了令牌桶的方式对数据进行限流，防止了数据信道拥挤时数据异常的问题。
本实施例中的数据处理设备120(如服务器)或智能设备140(如移动终端)皆设有存储器，包括一种存储介质，用于存储代码，至少一处理器通过读取所述代码，来运行与所述代码对应的可执行计算机程序，以执行前文所述的控制方法中的至少一步骤，如步骤S10-S40等。
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，该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。
路灯的集中操作时间往往是相同的，并且由于其管理基于窄带物联网，窄带物联网的带宽往往很小，因此极易造成单个无线基站超出窄带物联网并发通讯限制，进而引起控制无效或频繁重复控制等操作异常。而本实施例提供的存储介质可以在服务器中设置限流节点，避免了上述问题，使得每一条符合标准的指令信息都可以准确到达路灯的控制器上。

Claims (15)

1.一种控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取至少一第一指令；
通过流量限制方法排列所述第一指令，得到依次排列的至少一可执行的第二指令；以及
通过无线基站依次发送至少一第二指令至智能设备，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔；
其中，所述第一指令、所述第二指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述通过流量限制方法排列所述第一指令的步骤，具体包括以下步骤：
根据预设的令牌生成速率通过令牌桶节点生成令牌；
获取所述第一指令的字节数；
判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数，若是，则根据所述第一指令，生成所述第二指令；
重置所述令牌桶节点的令牌数；以及
返回所述获取所述第一指令的字节数的步骤。
3.如权利要2所述的控制方法，其特征在于，所述重置所述令牌桶节点的令牌数的步骤，具体包括以下步骤：
删除至少一令牌，被删除的令牌数与所述第一指令的字节数对应；以及
计算所述当前令牌数与所述被删除的令牌数的差值，记录该差值为所述令牌桶节点的令牌数。
4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤，具体包括以下步骤：若所述第一指令的字节数大于所述令牌桶节点的最大令牌数，则将所述第一指令删除。
5.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤，具体包括以下步骤：若所述第一指令的字节数小于所述令牌桶节点的最大令牌数且小于所述令牌桶节点的当前令牌数，则添加所述第一指令至队列中，等待所述令牌桶节点生成对应所述第一指令的字节数的令牌，返回所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤。
6.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数的步骤，具体包括以下步骤：若所述第一指令的字节数大于所述令牌桶节点的最大令牌数，则根据所述第一指令生成对应的第二指令并标记所述第二指令为可删除控制指令；当网络过载时，删除所述可删除控制指令。
7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取至少一第一指令的步骤前，包括以下步骤：控制终端发送所述第一指令至数据处理设备。
8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取至少一第一指令之前，包括以下步骤：终端设定令牌桶节点的令牌生成速率和/或令牌桶节点的最大令牌数。
9.一种数据处理设备，其特征在于，包括：
指令获取单元，用以获取至少一第一指令；
指令排列单元，用以通过流量限制方法排列所述第一指令，得到依次排列的至少一可执行的第二指令；以及
指令发送单元，用以通过无线基站依次发送至少一第二指令至智能设备，相邻两个第二指令的发送时间存在一预设的时间间隔；
其中，所述第一指令、所述第二指令为任一区域的路灯明暗状态的控制指令。
10.如权利要求9所述的数据处理设备，其特征在于，还包括：
令牌生成单元，用以根据预设的令牌生成速率通过令牌桶节点生成令牌；
字节数获取单元，用以获取所述第一指令的字节数；
字节数对比单元，判断所述第一指令的字节数是否小于或等于令牌桶节点中当前令牌数；以及
令牌数重置单元，用以重置所述令牌桶节点的令牌数。
11.如权利要求10所述的数据处理设备，其特征在于，所述令牌数重置单元包括：
令牌数删除单元，用以删除至少一令牌，被删除的令牌数与所述第一指令的字节数对应；
以及令牌数计算单元，用以计算所述当前令牌数与所述被删除的令牌数的差值，记录该差值为所述令牌桶节点的令牌数。
12.如权利要求9所述的数据处理设备，其特征在于，所述数据处理设备为云端服务器，所述云端服务器中设有令牌桶节点，所述令牌桶节点用以排列所述第一指令。
13.一种控制系统，其特征在于，包括如权利要求9-12中任一项所述的数据处理设备。
14.如权利要求13所述的控制系统，其特征在于，还包括：
控制终端，连接至所述数据处理设备，用以发送所述第一指令至数据处理设备。
15.一种存储介质，其特征在于，用于存储代码，至少一处理器通过读取所述代码，来运行与所述代码对应的可执行计算机程序，以执行如权利要求1-8中任一项所述的控制方法中的至少一步骤。
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