CN113938984B - 一种终端入网的方法、其装置及物联网系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种终端入网的方法、其装置及物联网系统，其中，所述方法包括：接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。

Description

一种终端入网的方法、其装置及物联网系统
技术领域
本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种终端入网的方法、其装置及物联网系统。
背景技术
在物联网系统中，网关主要负责终端和服务器之间的信息交换，是物联网系统重要的中转站，终端一般通过网关进入物联网系统。此外，网关和终端之间的通信协议会对系统的功能、及时响应、功耗等造成很大的影响。其中，终端在入网的过程中需要扫描网关发出的信号，等待网关的空闲时隙以入网。如果网关所携带的终端数量较多，空闲时隙较少，会导致终端一直扫描网关，直到扫描到空闲时隙来入网。特别是在网关已经携带最大数量的终端时，若该网关已无空闲时隙，而终端在整个扫描周期后才确定无法入网。
可见，在网关的空闲时隙较少甚至没有时，整个扫描过程导致终端的入网功耗较大。
发明内容
本公开提供了一种用于终端入网的方法、其装置及物联网系统，具体方案如下：
本公开实施例提供了一种终端入网的方法，应用于终端，其中，包括：
接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。
可选地，在本公开实施例中，所述接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息，包括：
向所述待入网的网关发送所述终端的心跳实时时钟信息；
接收所述待入网的网关发送的所述终端的心跳实时时钟回复信息，其中，所述终端的心跳实时时钟回复信息携带有所述空闲时隙信息。
可选地，在本公开实施例中，所述接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息，包括：
接收所述待入网的网关发送的广播信息，所述广播信息携带有所述空闲时隙信息。
可选地，在本公开实施例中，所述根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长，具体为：
采用关系式为t＝T(X-1)/N来确定所述终端的休眠时长；
其中，t表示所述终端的休眠时长，T表示所述终端与所述待入网的网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
可选地，在本公开实施例中，在所述接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息之前，所述方法还包括：
扫描获得多个网关的信号强度信息，其中，所述多个网关与所述终端位于同一物联网系统；
根据所述信号强度信息，将所述多个网关中信号强度最强的网关作为待入网的网关。
可选地，在本公开实施例中，所述根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求，包括：
在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
可选地，在本公开实施例中，所述方法还包括：
若所述待入网的网关在与所述终端的设定协议周期内无空闲时隙，则在一个时隙时长后，从所述多个网关中除所述待入网的网关外的其它含有空闲时隙的网关中选择所述待入网的网关。
相应地，本公开实施例还提供了一种终端入网的方法，应用于网关，其中，包括：
确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目；
将所述时隙数目加入空闲时隙信息；
将所述空闲时隙信息发送至所述终端；
在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求。
可选地，在本公开实施例中，所述确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
通过时隙标志数组检测所述网关与所述终端之间设定协议周期内各个时隙的占用情况；
根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目。
可选地，在本公开实施例中，所述根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于所述当前时隙之后，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值。
可选地，在本公开实施例中，所述根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于下一个设定协议周期内的与所述当前时隙对应的时隙之前，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值，以及所述时隙周期内总时隙与一的差值之和。
可选地，在本公开实施例中，所述根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙为空闲时隙，则所述时隙数目为0，表明所述最近的空闲时隙为所述当前时隙。
相应地，本公开实施例提供了一种物联网系统，其中，所述物联网系统包括多个网关，以及与每个所述网关通过设定协议通信连接的多个终端；
其中，每个所述终端被配置为用于从所述多个网关中确定出待入网的网关；所述待入网的网关被配置为确定距当前时隙最近的空闲时隙的时隙数目，并将包括所述时隙数目的空闲时隙信息发送给所述物联网系统中的每个所述终端；所述终端还被配置为根据所述时隙数目确定出的休眠时长，并根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。
可选地，在本公开实施例中，所述待入网的网关被配置为在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求；所述终端被配置为在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
相应地，本公开实施例提供了一种终端入网的装置，其中，包括：
存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序以实现包括如下步骤：
接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。
相应地，本公开实施例还提供了一种终端入网的装置，应用于终端，其中，包括：
第一接收单元，用于接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
解析单元，用于从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
第一确定单元，用于根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
第一发送单元，用于根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述网关发送入网请求。
可选地，在本公开实施例中，第一接收单元用于：
向所述待入网的网关发送所述终端的心跳实时时钟信息；
接收所述待入网的网关发送的所述终端的心跳实时时钟回复信息，其中，所述终端的心跳实时时钟回复信息携带有所述空闲时隙信息。
可选地，在本公开实施例中，第一接收单元用于：
接收所述待入网的网关发送的广播信息，所述广播信息携带有所述空闲时隙信息。
可选地，在本公开实施例中，第一确定单元用于：
采用关系式为t＝T(X-1)/N来确定所述终端的休眠时长；
其中，t表示所述终端的休眠时长，T表示所述终端与所述待入网的网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
可选地，在本公开实施例中，在所述第一接收单元接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息之前，所述装置还包括扫描单元，所述扫描单元用于：
扫描获得多个网关的信号强度信息，其中，所述多个网关与所述终端位于同一物联网系统；
根据所述信号强度信息，将所述多个网关中信号强度最强的网关作为待入网的网关。
可选地，在本公开实施例中，第一发送单元用于：
在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
相应地，本公开实施例还提供了一种终端入网的装置，应用于网关，其中，包括：
第二确定单元，用于确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目；
处理单元，用于将所述时隙数目加入空闲时隙信息；
第二发送单元，用于将所述空闲时隙信息发送至所述终端；
第二接收单元，在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求。
可选地，在本公开实施例中，所述第二确定单元用于：
通过时隙标志数组检测所述网关与所述终端之间设定协议周期内各个时隙的占用情况；
根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目。
可选地，在本公开实施例中，所述第二确定单元用于：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于所述当前时隙之后，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值。
在本公开实施例中，所述第二确定单元用于：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙为空闲时隙，则所述时隙数目为0，表明所述最近的空闲时隙为所述当前时隙。
附图说明
图1为本公开实施例提供的一种终端入网的方法的流程图；
图2为本公开实施例提供的一种终端入网的方法中步骤S101的第一种实现方式的方法流程图；
图3为本公开实施例提供的一种终端入网的方法中在步骤S101之前的其中一种方法流程图；
图4为本公开实施例提供的一种终端入网的方法的流程图；
图5为本公开实施例提供的一种终端入网的方法中步骤S401的方法流程图；
图6为本公开实施例提供的一种终端入网的方法中一个设定协议周期内待入网的网关的其中一种时隙分布示意图；
图7为本公开实施例提供的一种终端入网的方法中一个设定协议周期内待入网的网关的其中一种时隙分布示意图；
图8为本公开实施例提供的一种物联网系统的结构示意图；
图9为本公开实施例提供的一种物联网系统的另外一种结构示意图；
图10为本公开实施例提供的一种终端入网的装置的结构示意图；
图11为本公开实施例提供的一种终端入网的装置的结构示意图；
图12为本公开实施例提供的一种终端入网的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
在现有技术中，如果网关的空闲时隙较少甚至没有，终端一直扫描网关来入网的过程中，功耗较高。
有鉴于此，本公开实施例提供了一种终端入网的方法、其装置及物联网系统，用于降低终端的入网功耗。
如图1所示为本公开实施例提供的一种终端入网的方法，应用于终端，其中，包括：
S101：接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
在具体实施过程中，待入网的网关可以是从物联网系统中的多个网关中任一个网关，还可以是根据入网条件从中所筛选出的网关，在此不再详述。此外，当前时隙为当前终端扫描待入网的网关时所对应的时隙。
S102：从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
S103：根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
S104：根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。
在具体实施过程中，在终端从当前时隙休眠休眠时长之后，即休眠直到最后的空闲时隙，终端唤醒，向待入网的网关发送入网请求。在本公开实施例中，只需根据接收到的待入网的网关在当前时隙发送的空闲时隙信息，就可以根据从空闲时隙信息中解析到的当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目，来确定休眠时长，在终端根据休眠时长休眠至最近的空闲时隙之后，再向待入网的网关发送入网请求，以此来入网，整个过程无需终端一直扫描，从而降低了终端的入网功耗。
在现有技术中，若终端在当前时隙n到最近的空闲时隙m(共X+1个时隙)内，均处于接收状态，则终端的入网功耗P1为：
Figure BDA0002583536540000091
其中，终端在接收状态的电流为Ir，终端与网关间通信的设定协议周期总时长为T，该设定协议周期内的总时隙数目为N，X为当前时隙n与最近的空闲时隙之间的时隙数目，Pt为终端向网关注册入网时的发射功耗，Pt＝It×tt，其中，It为发射电流，一般It≈3Ir，tt为发射时间，则入网功耗P1为：
Figure BDA0002583536540000092
若终端的发射时间tt远小于单个时隙的时长T/N，则近似地，
Figure BDA0002583536540000093
采用本公开中图1所示的方法来实现终端的入网时，终端仅在当前时隙n和最近的空闲时隙m(m≠n)处在接收状态，在(n+1)时隙到(m-1)时隙共(X-1)个时隙处于休眠状态，此时，终端的入网功耗为：
Figure BDA0002583536540000094
若终端的发射时间tt远小于单个时隙的时长T/N，则近似地，终端向网关注册入网时的发射功耗Pt约为零，则：
Figure BDA0002583536540000095
采用本公开图1所示的方法来实现终端入网，以及采用现有技术中的方案来实现入网，二者间入网功耗的关系为：
Figure BDA0002583536540000096
其中，R＝Ir/Is
比如，在Ir≈20mA，Is≈100μ0，
Figure BDA0002583536540000097
相较而言，本公开实施例的入网功耗小于现有技术中的入网功耗，特别是X的值越大，即下一个空闲时隙离当前时隙的距离越大，终端的入网功耗越低。可见，在本公开实施例中，根据接收到的带入网的网关在当前时隙发送的空闲时隙信息，进而解析到当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目，就可以根据该时隙数目确定休眠时长，终端根据该休眠时长休眠至最近的空闲时隙，再向待入网的网关发送入网请求，降低了终端的入网功耗。
在本公开实施例中，步骤S101：接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息，来实现对空闲时隙信息的接收可以有以下两种实现方式。
步骤S101的第一种实现方式如图2所示，包括：
S201：向所述待入网的网关发送所述终端的心跳实时时钟信息；
S202：接收所述待入网的网关发送的所述终端的心跳实时时钟回复信息，其中，所述终端的心跳实时时钟回复信息携带有所述空闲时隙信息。
在具体实施过程中，步骤S201至步骤S202的具体实现过程如下：
首先，终端扫描待入网的网关，并向待入网的网关发送终端的心跳实时时钟信息，待入网的网关通过接收来自终端的心跳实时时钟信息确定终端要与其进行入网。然后，接收待入网的网关发送的终端的心跳实时时钟回复信息，其中，终端的心跳实时时钟回复信息携带有空闲时隙信息，也就是说，待入网的网关将携带有空闲时隙信息的终端的心跳实时时钟回复信息发送给该终端，这样的话，终端接收到待入网的网关在当前时隙发送的终端的心跳实时时钟回复信息之后，就可以从终端的心跳实时时钟回复信息中确定出空闲时隙信息，终端根据该空闲时隙信息在最短的时间内就能找到该待入网的网关的最近的空闲时隙，从而降低入网功耗。举个具体的例子来说，若待入网的网关在当前时隙被占用，待入网的网关通过将携带有空闲时隙信息的终端的心跳实时时钟回复信息发送给终端，终端能够在最短的时间内找到该待入网的网关最近的空闲时隙，从而终端可以在当前时隙到下一个空闲时隙内休眠，进而降低终端的入网功耗。
在本公开实施例中，终端的心跳实时时钟回复信息中除包括空闲时隙信息之外，还可以包括工作时隙校准时间、当前的时间、工作时隙间隔和终端心跳间隔，在此不做限定。
在本公开实施例中，步骤S101的第二种实现方式包括：
接收所述待入网的网关发送的广播信息，所述广播信息携带有所述空闲时隙信息。
在具体实施过程中，将空闲时隙信息携带在待入网的网关向终端发送的广播信息中，这样的话，终端在接收到待入网的网关发送的广播信息之后，就可以从广播信息中确定出空闲时隙信息，终端根据该空闲时隙信息在最短的时间内就能找到该待入网的网关的最近的空闲时隙，从而降低入网功耗。举个具体的例子来说，若待入网的网关在当前时隙未被占用，待入网的网关通过将携带有空闲时隙信息的广播信息发送给终端，终端能够在最短的时间内找到该待入网的网关最近的空闲时隙，从而终端可以在当前时隙到下一个空闲时隙内休眠，进而降低终端的入网功耗。
在本公开实施例中，广播信息中除包括空闲时隙信息之外，还可以包括当前的时间、工作时隙间隔和终端心跳间隔，在此不做限定。
在具体实施过程中，除了上述提到的两种实现方式来实现步骤S101对空闲时隙信息的接收之外，还可以在广播信息和终端的心跳实时时钟回复信息中均携带空闲时隙信息，当然，还可以根据实际应用需要来实现终端对空闲时隙信息的接收，在此不做限定。
在本公开实施例中，步骤S103：根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长的具体实现为：
采用关系式为t＝T(X-1)/N)来确定所述终端的休眠时长，其中，t表示所述终端的休眠时长，T表示所述终端与所述待入网的网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
在本公开实施例中，在已知终端与待入网的网关之间设定协议周期的总时长，以及该设定协议周期内的总时隙数目，以及当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目的情况下，便可以确定出终端的休眠时长，这样的话，终端可以在当前时隙到下一个空闲时隙内休眠该休眠时长，进而降低终端的入网功耗。
在本公开实施例中，如图3所示，在步骤S101：接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息之前，所述方法还包括：
S301：扫描获得多个网关的信号强度信息，其中，所述多个网关与所述终端位于同一物联网系统；
S302：根据所述信号强度信息，将所述多个网关中信号强度最强的网关作为待入网的网关。
在具体实施过程中，步骤S301至步骤S302的具体实现过程如下：
首先，扫描获得与终端位于同一物联网系统的多个网关的信号强度信息，比如，终端扫描同一物联网系统中多个网关发出的信息帧，同时从相应的信息帧中解析出各个网关的ID地址以及用于表征接收的信号强度指示的RSSI。然后，根据信号强度信息，将多个网关中信号强度最强的网关作为待入网的网关。由于待入网的网关为多个网关中信号强度最强的网关，在终端与待入网的网关进行入网时，能够有效保证终端的入网质量，提高用户对终端的使用体验。
在本公开实施例中，步骤S104：根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求，包括：
在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
在具体实施过程中，在确定出待入网的网关之后，终端就可以接收待入网的网关发送的空闲时隙信息，进而从该空闲时隙信息中解析出待入网的网关中当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目，也就是说，解析出待入网的网关中下一个空闲时隙距当前时隙的时隙数目，终端休眠直至下一个空闲时隙，并在该下一个空闲时隙侦听待入网的网关的广播信息来入网，从而降低了终端的入网功耗。
在具体实施过程中，若终端在当前时隙没有侦听到数据，则当前时隙为空闲时隙，此时，终端可以在当前时隙向待入网的网关发送入网请求，进而实现入网。
在本公开实施例中，所述方法还包括：
若所述待入网的网关在与所述终端的设定协议周期内无空闲时隙，则在一个时隙时长后，从所述多个网关中除所述待入网的网关外的其它含有空闲时隙的网关中选择所述待入网的网关。
在具体实施过程中，在确定的信号强度最强的网关为待入网的网关之后，若待入网的网关在与终端的设定协议周期内无空闲时隙，则在一个时隙时长后，从同一物联网系统的多个网关中除待入网的网关外的其它含有空闲时隙的网关中选择待入网的网关，比如，信号强度最大的网关中无空闲时隙，可以是从多个网关中确定出信号强度仅次于最大信号强度的网关，在该网关包含有空闲时隙时，可以将该网关作为待入网的网关。当然，本领域技术人员可以根据实际应用需要来选择待入网的网关，在此不再详述。
在具体实施过程中，若待入网的网关在与终端的设定协议周期内无空闲时隙，在现有技术中，终端的入网功耗为P1＝Ir×T，而在采用本公开图1所示的方法来入网时，终端的入网功耗
Figure BDA0002583536540000131
基于同一公开构思，如图4所示，本公开实施例还提供了一种终端入网的方法，应用于网关，其中，包括：
S401：确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目；
S402：将所述时隙数目加入空闲时隙信息；
S403：将所述空闲时隙信息发送至所述终端；
S404：在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求。
在具体实施过程中，步骤S401至步骤S404的具体实现过程如下：
首先，网关确定当前时隙与最近的空闲时隙的时隙数目，其中，该网关可以是用于终端入网的待入网的网关，也就是说，待入网的网关确定下一个空闲时隙距当前时隙的时隙数目，然后，将该时隙数目加入空闲时隙信息，该空闲时隙信息可以是由待入网的网关发送给终端的心跳实时时钟信息携带，还可以是由待入网的网关发送给终端的广播信息携带，在此不做限定。然后，将该空闲时隙信息发送至终端，比如，待入网的网关可以是通过终端的心跳实时时钟信息携带空闲时隙信息，来将空闲时隙信息发送给终端，还可以是通过广播信息来将空闲时隙信息发送给终端。然后，在终端由当前时隙休眠至最近的空闲时隙之后，接收来自终端的入网请求，以便于终端在最近的空闲时隙侦听广播信息来入网，进而降低终端的入网功耗。
在本公开的实施例中，如图5所示，步骤S401：确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
S501：通过时隙标志数组检测所述网关与所述终端之间设定协议周期内各个时隙的占用情况；
S502：根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目。
在具体实施过程中，步骤S501至步骤S502的具体实现过程如下：
首先，通过时隙标志数组检测网关与终端之间设定协议周期内各个时隙的占用情况，比如，在设定协议周期T内，时隙标志数组F_ts[N]内包括有N个元素，每个元素分别用数值“0”和“1”来表征对应时隙的占用情况，可以是“0”表示该时隙未被占用，“1”表示该时被占用。然后，根据各个时隙的占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目。比如，通过对时隙标志数组F_ts[N]中N个元素的数值进行识别，可以快速确定当前时隙与下一个空闲时隙间的时隙数目，从而提高了终端入网的速度。
在本公开实施中，步骤S502：根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，可以有以下三种确定方式，但又不仅限于以下三种确定方式。
在本公开实施例中，步骤S502的第一种确定方式包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于所述当前时隙之后，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值。
在具体实施过程中，如图6所示为一个设定协议周期内待入网的网关的其中一种时隙分布示意图，具体来讲，该设定协议周期[T，T+1]内各个时隙对应的编号依次为0，1，2，……，n，……，m，m+1，m+2，m+3,……，N-1，总时隙数目为N，N为大于1的整数。如图6所示的设定协议周期对应的时隙标志数组F_ts[N]＝[0，1，0，1，……，1，……，1，0,0,0，……，1]，其中，时隙标志数组中的元素“0”代表空白时隙，“1”代表时隙被占用。若当前时隙为编号n的时隙，距离时隙n最近的空闲时隙位于时隙n之后，则当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目的计算过程可以是，从时隙n开始依次查询时隙标志数组中对应时隙所对应的元素，F_ts[n]、F_ts[n+1]、……、F_ts[m-1]、F_ts[m]、……、F_ts[N-1]，直到从中查询到元素为“0”，则结束查询，并将该元素“0”对应的时隙作为距当前时隙最近的空闲时隙，比如，经查询后，最近的空闲时隙为位于时隙n之后的时隙m，则时隙m与时隙n之间的时隙数目X＝m-n。
在本公开实施例中，步骤S502的第二种确定方式包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于下一个设定协议周期内的与所述当前时隙对应的时隙之前，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值，以及所述时隙周期内总时隙与一的差值之和。
在具体实施过程中，如图7所示为一个设定协议周期内待入网的网关的其中一种时隙分布示意图，具体来讲，该设定协议周期[T，T+1]内各个时隙对应的编号依次为0，1，……，m-1，m，……，n，……，N-1，总时隙数目为N，N为大于1的整数。如图7所示的设定协议周期对应的时隙标志数组F_ts[N]＝[1，1，……，1，0，……，1，……，1]，其中，时隙标志数组中的元素“0”代表空白时隙，“1”代表时隙被占用。若当前时隙为编号n的时隙，距离时隙n最近的空闲时隙位于时隙n之后，则当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目的计算过程可以是，从时隙n开始依次查询时隙标志数组中对应时隙所对应的元素，比如，F_ts[n]、F_ts[n+1]、……、F_ts[N-1]，经查询后，无空闲时隙，此时，需要从编号为0的时隙再次开始查询，如果首次查询到的F_ts[m]对应的元素为“0”，则结束查询，F_ts[m]对应的时隙为距当前时隙n最近的空闲时隙，则时隙m与时隙n之间的时隙数目X＝(N-1)-n+m，其中，m＜n。
在本公开实施例中，步骤S502的第三种确定方式包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙为空闲时隙，则所述时隙数目为0，表明所述最近的空闲时隙为所述当前时隙。
在具体实施过程中，在设定协议周期内，经对时隙标记数组内元素的查询可知当前时隙为空闲时隙，则最近的空闲时隙即当前时隙，这时网关可以直接在当前时隙接收来自终端的入网请求，以此来实现终端的快速入网，降低入网功耗。
在本公开实施例中，若在设定协议周期内，经对时隙标记数组内所有元素进行查询后可知，所有元素对应的时隙均被占用，比如，时隙标记数组F_ts[N]＝[1，1，1，……，1，1，……，1，……，1]，此时，网关所携带的终端数据达到最大，不允许任何终端入网，在实际应用中，可以将此时的当前时隙距最近的空闲时隙间的时隙数目设定为大于N的任意整数，比如，可以是0xFF。比如，经网关所计算出的时隙数目为0xFF，则表明网关中所有时隙均被占用，终端需转由其它网关来入网。由于在整个入网过程中，网关在设定协议正常运行阶段的每个时隙内都会发送携带有空闲时隙信息的信息，因此，即便是在网关中所有时隙均被占用的情况，在一个时隙时长之后，便能确定出无需等待该网关来入网，需转去其它网关入网，相较于现有技术需一个设定协议周期之后才能确定需转去其它网关入网来说，终端入网功耗较低。
基于同一公开构思，如图8所示，本公开实施例还提供了一种物联网系统100，其中，物联网系统100包括多个网关10，以及与每个网关10通过设定协议通信连接的多个终端20；其中，每个终端20被配置为从多个网关10中确定出待入网的网关；所述待入网的网关被配置为确定距当前时隙最近的空闲时隙的时隙数目，并将包括所述时隙数目的空闲时隙信息发送给所述物联网系统中每个所述终端；所述终端还被配置为根据所述时隙数目确定出的休眠时长，并根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。图8中仅示意出了物联网系统100中的部分网关与部分终端，比如，网关1管辖下的终端包括终端11，……，终端1j，网关2管辖下的终端包括终端21，……，终端2j，j为大于1的整数。在具体实施过程中，可以根据实际应用需要来设置物联网系统100中的网关数量及终端数量，在此不做限定。
在具体实施过程中，网关10和终端20通过设定协议通信，其中，设定协议可以是无线局域网中SX1278的FSK模式所对应的协议，终端可以是电子墨水屏床头卡、门牌卡、胸卡等。
在具体实施过程中，待入网的网关被配置为在终端20由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自终端20的入网请求。
在具体实施过程中，终端20被配置为在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
如图9所示为物联网系统100的另外一种结构示意图，具体来讲，物联网系统100还包括后台服务器30，后台服务器30用于负责数据的管理和维护，包括底图、升级文件和文字的下发、网关的管理等。后台服务器30还可以为用户提供操作界面，用户可以通过该操作界面向终端下发数据，以及对来自终端的报警信息进行显示等。网关是连接后台服务器和终端的中转站，网关可以是通过无线局域网与胸卡终端完成信息交互，还可以是通过有线或无线的以太网与后台服务器完成信息交互。在具体实施过程中，网关会对接入的终端进行管理，网关可以向终端发送的信息包括广播信息、心跳的实时时钟回复信息、下发数据、下发指令等。终端可以进行定位、信息交互、信息显示和入网等功能。
基于同一公开构思，如图10所示，本公开实施例还提供了一种终端入网的装置，应用于终端，其中，包括：
第一接收单元1，用于接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
解析单元2，用于从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
第一确定单元3，用于根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
第一发送单元4，用于根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述网关发送入网请求。
在本公开实施例中，第一接收单元1用于：
向所述待入网的网关发送所述终端的心跳实时时钟信息；
接收所述待入网的网关发送的所述终端的心跳实时时钟回复信息，其中，所述终端的心跳实时时钟回复信息携带有所述空闲时隙信息。
在本公开实施例中，第一接收单元1用于：
接收所述待入网的网关发送的广播信息，所述广播信息携带有所述空闲时隙信息。
在本公开实施例中，第一确定单元3用于：
采用关系式为t＝T(X-1)/N来确定所述终端的休眠时长；
其中，t表示所述终端的休眠时长，T表示所述终端与所述待入网的网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
在本公开实施例中，在第一接收单元1接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息之前，所述装置还包括扫描单元，所述扫描单元用于：
扫描获得多个网关的信号强度信息，其中，所述多个网关与所述终端位于同一物联网系统；
根据所述信号强度信息，将所述多个网关中信号强度最强的网关作为待入网的网关。
在本公开实施例中，第一发送单元4用于：
在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
基于同一公开构思，如图11所示，本公开实施例还提供了一种终端入网的装置，应用于网关，其中，包括：
第二确定单元5，用于确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目；
处理单元6，用于将所述时隙数目加入空闲时隙信息；
第二发送单元7，用于将所述空闲时隙信息发送至所述终端；
第二接收单元8，在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求。
在本公开实施例中，第二确定单元5用于：
通过时隙标志数组检测所述网关与所述终端之间设定协议周期内各个时隙的占用情况；
根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目。
在本公开实施例中，第二确定单元5用于：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于所述当前时隙之后，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值。
在本公开实施例中，第二确定单元5用于：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙为空闲时隙，则所述时隙数目为0，表明所述最近的空闲时隙为所述当前时隙。
基于同一公开构思，如图12所示，本公开实施例提供了一种终端入网的装置，其中，包括：
存储器200和处理器300；
其中，存储器200用于存储计算机程序；
处理器300用于执行存储器200中的计算机程序以实现包括如下步骤：
接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。
可选的，处理器300具体可以是中央处理器、特定应用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路。
可选的，存储器200可以包括只读存储器(英文：Read Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)和磁盘存储器。存储器200用于存储处理器300运行时所需的数据，即存储有可被处理器300执行的计算机程序，处理器300通过执行存储器200存储的计算机程序，执行如图1所示的方法。其中，存储器200的数量为一个或多个，处理器300的数量为一个或多个。
其中，第一接收单元1、解析单元2、第一确定单元3和第一发送单元4所对应的实体设备均可以是前述的处理器300。该装置可以用于执行图1所示的实施例所提供的方法，例如接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求。因此关于该装置中各功能模块所能够实现的功能，可参考图1所示的实施例中的相应描述，不多赘述。
本公开实施例还提供一种计算机存储介质，其中，计算机存储介质存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行前述的终端入网的方法。
尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种终端入网的方法，应用于终端，其中，包括：
接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求；
其中，所述根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长，具体为：
采用关系式为t＝T(X-1)/N来确定所述终端的休眠时长；
其中，t表示所述终端的休眠时长，T表示所述终端与所述待入网的网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息，包括：
向所述待入网的网关发送所述终端的心跳实时时钟信息；
接收所述待入网的网关发送的所述终端的心跳实时时钟回复信息，其中，所述终端的心跳实时时钟回复信息携带有所述空闲时隙信息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息，包括：
接收所述待入网的网关发送的广播信息，所述广播信息携带有所述空闲时隙信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在所述接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息之前，所述方法还包括：
扫描获得多个网关的信号强度信息，其中，所述多个网关与所述终端位于同一物联网系统；
根据所述信号强度信息，将所述多个网关中信号强度最强的网关作为待入网的网关。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求，包括：
在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述方法还包括：
若所述待入网的网关在与所述终端的设定协议周期内无空闲时隙，则在一个时隙时长后，从所述多个网关中除所述待入网的网关外的其它含有空闲时隙的网关中选择所述待入网的网关。
7.一种终端入网的方法，应用于网关，其中，包括：
确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目；
将所述时隙数目加入空闲时隙信息；
将所述空闲时隙信息发送至所述终端；
在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求；
其中，所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙的休眠时长具体为采用关系式t＝T(X-1)/N所确定的时长；t表示所述休眠时长，T表示所述终端与所述网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
通过时隙标志数组检测所述网关与所述终端之间设定协议周期内各个时隙的占用情况；
根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于所述当前时隙之后，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙被占用，所述最近的空闲时隙位于下一个设定协议周期内的与所述当前时隙对应的时隙之前，则所述时隙数目为所述最近的空闲时隙与所述当前时隙间的差值，以及所述时隙周期内总时隙与一的差值之和。
11.如权利要求8所述的方法，其中，所述根据所述占用情况，确定当前时隙与最近的空闲时隙间的时隙数目，包括：
在所述设定协议周期内，若所述当前时隙为空闲时隙，则所述时隙数目为0，表明所述最近的空闲时隙为所述当前时隙。
12.一种物联网系统，其中，所述物联网系统包括多个网关，以及与每个所述网关通过设定协议通信连接的多个终端；
其中，每个所述终端被配置为从所述多个网关中确定出待入网的网关；所述待入网的网关被配置为确定距当前时隙最近的空闲时隙的时隙数目，并将包括所述时隙数目的空闲时隙信息发送给所述物联网系统中的每个所述终端；所述终端还被配置为根据所述时隙数目确定出的休眠时长，并根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求；所述休眠时长具体为采用关系式t＝T(X-1)/N所确定的时长；t表示所述休眠时长，T表示所述终端与所述网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
13.如权利要求12所述的物联网系统，其中，所述待入网的网关被配置为在所述终端由所述当前时隙休眠至所述最近的空闲时隙之后，接收来自所述终端的入网请求；所述终端被配置为在所述最近的空闲时隙侦听来自所述待入网的网关的广播信息并入网。
14.一种终端入网的装置，其中，包括：
存储器和处理器；
其中，所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序以实现包括如下步骤：
接收待入网的网关在当前时隙发送的所述待入网的网关的空闲时隙信息；
从所述空闲时隙信息中，解析出所述当前时隙与最近的空闲时隙之间的时隙数目；
根据所述时隙数目，确定所述终端的休眠时长；
根据所述休眠时长休眠至所述最近的空闲时隙之后，向所述待入网的网关发送入网请求；
其中，所述休眠时长具体为采用关系式t＝T(X-1)/N所确定的时长；t表示所述休眠时长，T表示所述终端与所述网关之间设定协议周期的总时长，N表示所述设定协议周期内的总时隙数目，X表示所述当前时隙与所述最近的空闲时隙之间的时隙数目。
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