CN113853008B - 一种无线接入点降低能耗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机通讯技术领域，公开了一种无线接入点降低能耗的方法，包括以下步骤：确定无线接入点未连接无人机手柄和计算终端；关闭无线接入点的射频发射电路，保持无线接入点的信号接收电路打开；分析信号接收电路接收到的外部信号；当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，打开无线接入点的射频发射电路；第一触发信号包括无人机手柄的连接请求信号，第二触发信号包括计算终端的连接请求信号。通过该方法，能够大大降低无线接入点的能耗，同时也大大降低了对周边通信信号的干扰。

Description

一种无线接入点降低能耗的方法
技术领域
本发明涉及无人机通讯技术领域，尤其涉及一种无线接入点降低能耗的方法。
背景技术
在电力行业中，已开始大量使用无人机进行电力设施巡检，特别是用无人机进行电力高压线路巡检。无人机完成巡检飞行后回到机巢，将巡检过程中采集的数据传输至处理系统。当前，行业中已开始使用无线设施进行数据传输，从而更加高效的将无人机采集的数据传输到巡检数据智能处理系统中。
在数据传输过程中，无人机与无人机手柄建立连接，无人机手柄和计算终端（例如平板电脑、笔记本电脑、PC电脑等）通过无线接入点（Access Point）连接，通过操作计算终端上的软件，将无人机采集的数据传输至巡检数据智能处理系统中。
在实际业务中，无人机在外巡检的时间很长，而回到机巢传输数据的时间很短，因此无线接入点的有效工作时间非常短，通常一周工作1个小时左右。在非有效工作时间内，无线接入点也处于全功能工作状态，这导致了能源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无线接入点降低能耗的方法，该方法更加合用于无人机数据传输的工作场景，有效降低了能耗以及对周边通信信号的干扰。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种无线接入点降低能耗的方法，包括以下步骤：
确定无线接入点未连接无人机手柄和计算终端；
关闭无线接入点的射频发射电路，保持无线接入点的信号接收电路打开；
分析信号接收电路接收到的外部信号；
当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，打开无线接入点的射频发射电路；
第一触发信号包括无人机手柄的连接请求信号，第二触发信号包括计算终端的连接请求信号。
进一步的，第一触发信号还包括无人机手柄已与无人机连接的信号。
进一步的，确定无线接入点未连接无人机手柄和计算终端，具体包括：
确定无线接入点在预设时间段内未连接无人机手柄和计算终端。
进一步的，预设时间段为0.5-2小时。
进一步的，在预设时间段内，延长射频发射电路的信标间隔。
进一步的，在预设时间段内，每经过单位时长，延长射频发射电路的信标间隔。
进一步的，按以下公式计算信标间隔：
Tn=[n2/(n-1)]* T1;
其中，n表示经过单位时长的次数，n≥2；Tn表示经过n次单位时长后的信标间隔；T1为预设值，表示初始的信标间隔。
进一步的，单位时长为1-5分钟。
进一步的，第一触发信号还包括无人机手柄的识别码，第二触发信号还包括计算终端的识别码；
当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，将无人机手柄的识别码和计算终端的识别码与预设的识别码库进行对比，当无人机手柄的识别码和计算终端的识别码均位于识别码库中时，打开无线接入点的射频发射电路。
进一步的，第一触发信号还包括无人机手柄的GPS位置信号，第二触发信号还包括计算终端的GPS位置信号；
当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，根据无人机手柄的GPS位置信号和无线接入点的位置计算无人机手柄与无线接入点之间的距离，根据计算终端的GPS位置信号和无线接入点的位置计算计算终端与无线接入点之间的距离；当无人机手柄与无线接入点之间的距离小于第一预设距离，且计算终端与无线接入点之间的距离小于第二预设距离时，打开无线接入点的射频发射电路。
本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明实施例提供的无线接入点降低能耗的方法，在确定无线接入点未连接无人机手柄和计算终端后，关闭无线接入点的射频发射电路，保持无线接入点的信号接收电路打开，在同时收到无人机手柄的连接请求信号和计算终端的连接请求信号后才打开无线接入点的射频发射电路。当无人机在外巡检，或无人机不需要与计算终端进行数据传输时，无线接入点的射频发射电路是关闭的，如此能够大大降低无线接入点的能耗，同时也大大降低了对周边通信信号的干扰。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，不应被看作是对本发明范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。
图1为本申请实施例中，无人机向计算终端传输数据的原理图。
图中：100-无人机；200-无人机手柄；300-无线接入点；400-计算终端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：
图1为无人机100向计算终端400传输数据的原理图。在数据传输过程中，无人机100与无人机手柄200建立连接，无人机手柄200和计算终端400（例如平板电脑、笔记本电脑、PC电脑等）通过无线接入点300（Access Point）连接。如此，能够将无人机100上的数据传输至计算终端400。通过操作计算终端400上的软件，将无人机100采集的数据传输至巡检数据智能处理系统中。
无线接入点300包括处理器、存储器、射频发射电路、信号接收电路。处理器和射频发射电路以及信号接收电路连接。处理器能够控制射频发射电路和信号接收电路的工作状态。处理器能够处理信号接收电路接收到的信号。存储器中记录有程序代码，处理器读取存储器中的程序代码，通过执行程序代码实现无线接入点300的各种功能。本实施例提供的无线接入点降低能耗的方法，即通过程序代码的方式记录在储存器中，并由处理器执行。需要指出的是，处理器可以是中央处理器（central processing unit）、专用集成电路（application specific integrated ciruit）、可编程逻辑器件（programmable logicdevice）等。存储器可以是只读存储器（read only memory）、闪存（flash memory）、硬盘（hard disk drive）或固体硬盘（solid state drive）等。
本实施例提供一种无线接入点300降低能耗的方法，包括以下步骤：
S01：确定无线接入点300未连接无人机手柄200和计算终端400。
当无线接入点300未连接无人机手柄200和计算终端400时，即可确定无线接入点300不需要在无人机手柄200与计算终端400之间进行数据传输。
S02：关闭无线接入点300的射频发射电路，保持无线接入点300的信号接收电路打开。
当无线接入点300不需要在无人机手柄200与计算终端400之间进行数据传输时，关闭无线接入点300的射频发射电路，如此可以大幅度降低无线接入点300的能耗，降低对周边通信信号的干扰。
S03：分析信号接收电路接收到的外部信号。
在关闭无线接入点300的射频发射电路后，需要对信号接收电路接收到的外部信号进行分析，从而在有需要时自动打开无线接入点300的射频发射电路。
S04：当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，打开无线接入点300的射频发射电路。其中，第一触发信号包括无人机手柄200的连接请求信号，第二触发信号包括计算终端400的连接请求信号。
无人机手柄200的连接请求信号指的是无人机手柄200向无线接入点300发出的连接请求帧。计算终端400的连接请求信号指的是计算终端400向无线接入点300发出的连接请求帧。在无线接入点300同时收到无人机手柄200的连接请求信号和计算终端400的连接请求信号时，即表示无人机手柄200和计算终端400之间需要进行数据传输，此时打开无线接入点300的射频发射电路。
通过本实施例提供的无线接入点300降低能耗的方法，当无人机100在外巡检，或无人机100不需要与计算终端400进行数据传输时，无线接入点300的射频发射电路是关闭的，如此能够大大降低无线接入点300的能耗，同时也大大降低了对周边通信信号的干扰。
进一步的，在本实施例中，第一触发信号还包括无人机手柄200已与无人机100连接的信号。在数据传输过程中，无人机100将巡检数据传输至无人机手柄200，无人机手柄200再通过无线接入点300将巡检数据传输至计算终端400。当无人机100没有与无人机手柄200连接时，打开无线接入点300的射频发射电路是无法实现巡检数据的传输的。为了避免能源的浪费，在本实施例中，第一触发信号还包括无人机手柄200已与无人机100连接的信号。在无人机手柄200与无人机100连接后，无人机手柄200将发出无人机手柄200已与无人机100连接的信号。无线接入点300在接收到无人机手柄200已与无人机100连接的信号、无人机手柄200的连接请求信号、计算终端400的连接请求信号后，才打开无线接入点300的射频发射电路。
进一步的，在本实施例中，步骤S01具体包括：确定无线接入点300在预设时间段内未连接无人机手柄200和计算终端400。在无人机100返回机巢，完成巡检数据的传输，并断开无线接入点300和无人机手柄200、计算终端400之间的连接后，有一定几率再次通过无线接入点300将无人机手柄200和计算终端400连接。例如，向无人机100发送新的巡检任务。为了避免无线接入点300的射频发射电路的频繁开关，设置预设时间段，确定无线接入点300在预设时间段内未连接无人机手柄200和计算终端400后，再执行步骤S02。
进一步的，在本实施例中，预设时间段可以根据需要，设置为0.5-2小时之间。
进一步的，在本实施例中，在预设时间段内，延长射频发射电路的信标间隔。
信标间隔（beacon interval）指的是无线接入点300信标（beacon）报文的发送周期。在预设时间段内，无人机手柄200和计算终端400重新连接无线接入点300的几率较低。因此在预设时间段内，延长射频发射电路的信标间隔，能够在确保满足使用需求的同时，进一步降低能耗。
进一步的，在本实施例中，在预设时间段内，每经过单位时长，延长射频发射电路的信标间隔。在一般工况下，在无人机手柄200和计算终端400刚与无线接入点300断开连接后，重新连接的几率是最大的。随着时间推移，重新连接的几率越来越小。因此，在预设时间段内，每经过单位时长，延长射频发射电路的信标间隔。如此能够确保多数时候重新连接的效率，同时能够节约能耗。
进一步的，在本实施例中，按以下公式计算信标间隔：
Tn=[n2/(n-1)]* T1;
其中，n表示经过单位时长的次数，n≥2；Tn表示经过n次单位时长后的信标间隔；T1为预设值，表示初始的信标间隔。
进一步的，在本实施例中，单位时长可以根据需要设置为1-5分钟之间。
进一步的，在本实施例中，第一触发信号还包括无人机手柄200的识别码，第二触发信号还包括计算终端400的识别码；当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，将无人机手柄200的识别码和计算终端400的识别码与预设的识别码库进行对比，当无人机手柄200的识别码和计算终端400的识别码均位于识别码库中时，打开无线接入点300的射频发射电路。其中，识别码库被存储在无线接入点300的存储器中。
较为大型的机巢可以同时容纳数台或数十台无人机100。当多台无人机100同时通过无人机手柄200与无线接入点300连接时，为了满足数据传输的要求，无线接入点300的射频发射电路的工作功率会增大。射频发射电路工作功率的增加与信号强度的增加是不成正比的。在普遍情况下，10%的工作功率增加只会带来3%-4%的信号强度增加。因此，为了能耗经济性，需要在机巢内布置多个无线接入点300，并且应该避免多台无人机100同时通过无人机手柄200与无线接入点300连接的情况发生。在无线接入点300内预置识别码库，当无人机手柄200的识别码和计算终端400的识别码均位于识别码库中时，打开无线接入点300的射频发射电路，如此能够避免多台无人机100同时通过无人机手柄200与无线接入点300连接的情况发生。另外，为了标准化管理，计算终端400与无人机手柄200通常存在对应关系。当无对应关系的计算终端400与无人机手柄200连接在同一个无线接入点300时，无法进行数据传输，造成了资源浪费。通过对比识别码，能够有效避免上述问题。
进一步的，在本实施例中，第一触发信号还包括无人机手柄200的GPS位置信号，第二触发信号还包括计算终端400的GPS位置信号；当外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，根据无人机手柄200的GPS位置信号和无线接入点300的位置计算无人机手柄200与无线接入点300之间的距离，根据计算终端400的GPS位置信号和无线接入点300的位置计算计算终端400与无线接入点300之间的距离；当无人机手柄200与无线接入点300之间的距离小于第一预设距离，且计算终端400与无线接入点300之间的距离小于第二预设距离时，打开无线接入点300的射频发射电路。如此，能够有效避免因无人机手柄200或计算终端400离无线接入点300距离过大，导致无线接入点300的射频发射电路的工作功率过大。这样，有效降低了能耗和对周边通信信号的干扰。
综上，本发明实施例提供的无线接入点降低能耗的方法，在确定无线接入点未连接无人机手柄和计算终端后，关闭无线接入点的射频发射电路，保持无线接入点的信号接收电路打开，在同时收到无人机手柄的连接请求信号和计算终端的连接请求信号后才打开无线接入点的射频发射电路。当无人机在外巡检，或无人机不需要与计算终端进行数据传输时，无线接入点的射频发射电路是关闭的，如此能够大大降低无线接入点的能耗，同时也大大降低了对周边通信信号的干扰。
以上所述仅为本发明的部分实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线接入点降低能耗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
确定所述无线接入点未连接无人机手柄和计算终端；
关闭所述无线接入点的射频发射电路，保持所述无线接入点的信号接收电路打开；
分析所述信号接收电路接收到的外部信号；
当所述外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，打开所述无线接入点的射频发射电路；
所述第一触发信号包括所述无人机手柄的连接请求信号，所述第二触发信号包括所述计算终端的连接请求信号。
2.根据权利要求1所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
所述第一触发信号还包括所述无人机手柄已与无人机连接的信号。
3.根据权利要求1所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于，确定所述无线接入点未连接无人机手柄和计算终端，具体包括：
确定所述无线接入点在预设时间段内未连接无人机手柄和计算终端。
4.根据权利要求3所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
所述预设时间段为0.5-2小时。
5.根据权利要求3所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
在所述预设时间段内，延长所述射频发射电路的信标间隔。
6.根据权利要求5所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
在所述预设时间段内，每经过单位时长，延长所述射频发射电路的信标间隔。
7.根据权利要求6所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于，按以下公式计算信标间隔：
Tn=[n2/(n-1)]* T1;
其中，n表示经过单位时长的次数，n≥2；Tn表示经过n次单位时长后的信标间隔；T1为预设值，表示初始的信标间隔。
8.根据权利要求6所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
所述单位时长为1-5分钟。
9.根据权利要求1所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
所述第一触发信号还包括所述无人机手柄的识别码，所述第二触发信号还包括所述计算终端的识别码；
当所述外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，将所述无人机手柄的识别码和所述计算终端的识别码与预设的识别码库进行对比，当所述无人机手柄的识别码和所述计算终端的识别码均位于所述识别码库中时，打开所述无线接入点的射频发射电路。
10.根据权利要求1所述的无线接入点降低能耗的方法，其特征在于：
所述第一触发信号还包括所述无人机手柄的GPS位置信号，所述第二触发信号还包括所述计算终端的GPS位置信号；
当所述外部信号同时包含第一触发信号和第二触发信号时，根据所述无人机手柄的GPS位置信号和所述无线接入点的位置计算所述无人机手柄与所述无线接入点之间的距离，根据所述计算终端的GPS位置信号和所述无线接入点的位置计算所述计算终端与所述无线接入点之间的距离；当所述无人机手柄与所述无线接入点之间的距离小于第一预设距离，且所述计算终端与所述无线接入点之间的距离小于第二预设距离时，打开所述无线接入点的射频发射电路。
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