CN114980252B - 一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法与系统,涉及物联网技术领域,包括:每个物联网终端设备节点由其中的协处理器控制其是否进入休眠,在自组织网络群的基础上,通过信号强度的判断将得到相同群标识的节点设定为友邻设备,物联网终端设备中的协处理器根据群标识与存储的是否一致判断本设备应当唤醒还是休眠;将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备;协处理器根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替。本发明实现了传感器节点的精细化分,并匹配合适的休眠方案,传输效率更高,带来总体上的更低功耗。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,更具体的说:它涉及一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法与系统。
背景技术
物联网通过传感设备和通讯技术,按照约定协议将各种物体与网络相连,进行通信和信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,是工业互联网、车联网等垂直行业的重要技术。物联网架构可分为三个层次:感知层、网络层和应用层。其中,无线传感器网络是物联网感知层的重要组成部分,由部署在监测区域内的传感器节点通过自组织的方式构成一个多跳网络系统,可以实现数据收集、监控报警、目标跟踪等多种功能。然而,大多数传感器节点为电池供电,携带的能量有限,且网络一旦部署完成难以更换节点或进行能量补充。物联网终端设备的能耗是非常关键的参数,能耗过高则可能造成免维护时间较短,因此,有必要提出高效的节能组网技术降低传感器能耗,延长网络生命周期,提高网络性能。
为了减少能耗,可采用合适的传感器休眠机制,使一些冗余或无需工作的节点处于功耗很低的休眠状态。然而目前的休眠方法存在以下问题:
(1)在现有技术中对众多对等节点通信管理和通信控制难度大。(2)大量的场景下物联网终端设备是较多设备聚集在一起而非孤立的,而对于相同类型的设备的划分不够准确。(3)传感器节点一般基于固定规则的休眠方法,不具有对周围环境和业务需求动态变化的适应能力;对所有区域和全部类型的传感器节点采用同一种休眠规则,无法实现传感器的精细化休眠。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本公开提供了一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法与系统,通过对传感器节点精确分类得到友邻设备,并结合休眠控制模型,实现最佳休眠策略的灵活匹配。
本公开所采用的技术方案是:
本发明实施例的第一方面提出一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,包括:主控节点、监控节点和自组织网络群;每个物联网终端设备节点由其中的协处理器控制其是否进入休眠,所述的协处理器为物联网终端设备节点中的一个独立的低功耗协处理芯片或者是主处理芯片中的一个低功耗协处理内核;其中,根据物联网终端设备节点之间的物理距离,形成多个自组织网络群,其中,各自组织网络群中的节点具有相同的群标识;通过主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次近距离通信,若多次近距离通信成功,则向多个第一自组织网络群中的各个节点广播第一信号强度的组网信息;通过监控节点接收所述各个节点反馈的第二信号强度,并根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行重新分配,被分配了相同群标识的节点设定为友邻设备,物联网终端设备中的协处理器接收到分配的群标识后将其更新到非易失性存储单元中;将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备;将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策;根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,每个物联网终端设备中的协处理器将其设备标识和群标识存储于非易失性存储单元中,协处理器通过比较唤醒指令携带的群标识和设备标识与其存储的群标识和设备标识是否一致,来决定是唤醒本物联网终端,还是继续休眠。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行修改,包括:
分别计算第一自组织网络群中的各个节点的第一信号强度与第二信号强度的差值,将所述差值与第一预定阈值相比较,若小于等于第一预定阈值,则群标识不变;否则,更改为新的群标识,重复将所述差值与第二预定阈值相比较,确定群标识是否更改,直至校验完所有的节点。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,主控节点在以第一信号强度进行通信组网时,对于多次出现不成功的情况下,提高第一信号强度进行通信,以对自组织网络群节点进行第二次筛选,通过第一信号强度的分级,将节点群组粗分成为不同等级。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒其他休眠状态的友邻设备,包括:
指定友邻设备节点中所述差值最小的节点为警戒设备;通过主控节点向警戒设备发送唤醒指令信息,所述唤醒指令中携带具有同一群标识的节点设备路由信息;警戒设备根据所述节点设备的路由,通过近距离通信单元依次向所述其他休眠状态的友邻设备发送所述唤醒指令信息。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述休眠控制模型通过以下方式得到:采集物联网终端设备的状态信息,将数据成两部分:训练集和测试集,其中,所述状态信息包括:休眠时间、负载功耗及业务到达情况的时间序列;使用训练集的数据来训练模型,采用反向传播算法对整个模型的神经网络参数进行更新。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠控制决策包括:预先设置休眠决策配置表,表中包括节点的型号、是否支持休眠、最佳休眠模式、最佳休眠时间的映射关系,根据休眠决策配置表匹配对应的休眠方案。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述警戒设备的选择还可以根据交互通信获得的性能、电能或者网络拓扑位置来选举。
本发明实施例的第二方面提供了一种物联网终端设备的低功耗休眠控制系统,所述系统包括:主控节点、监控节点和自组织网络群;每个物联网终端设备节点由其中的协处理器控制其是否进入休眠,所述的协处理器为物联网终端设备节点中的一个独立的低功耗协处理芯片或者是主处理芯片中的一个低功耗协处理内核;其中,根据物联网终端设备节点之间的物理距离,形成多个自组织网络群,其中,各自组织网络群中的节点具有相同的群标识;通过主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次近距离通信,若多次近距离通信成功,则向多个第一自组织网络群中的各个节点广播第一信号强度的组网信息;通过监控节点接收所述各个节点反馈的第二信号强度,并根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行重新分配,被分配了相同群标识的节点设定为友邻设备,物联网终端设备中的协处理器接收到分配的群标识后将其更新到非易失性存储单元中;将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备;将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策;协处理器根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替。
本发明实施例的第三方面提供了一种物联网终端设备的低功耗休眠控制设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项所述的物联网终端设备的低功耗休眠控制方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一实施方式所述的物联网终端设备的低功耗休眠控制方法。
本发明实施例提供的技术方案中,根据物联网终端设备节点之间的物理距离,形成多个自组织网络群,其中,各自组织网络群中的节点具有相同的群标识;通过主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次近距离通信,若多次近距离通信成功,则向多个第一自组织网络群中的各个节点广播第一信号强度的组网信息;通过监控节点接收所述各个节点反馈的第二信号强度,并根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行重新分配,被分配了相同群标识的节点设定为友邻设备,物联网终端设备中的协处理器接收到分配的群标识后将其更新到非易失性存储单元中;将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备;将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策;根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替。本发明实施例,实现了传感器节点的精细化分,并匹配合适的休眠方案,可以大幅度降低了总体上的功耗。同时,该方案利用协处理器对友邻设备的划分,形成具有同等级信号强度的组网信息,进行轮流休眠控制时,传输效率更高,带来总体上的更低功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例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,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1表示通信网络的架构示意图;
图2表示表示一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合;并且,基于本公开中的实施例,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,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明实施例提供一种远程唤醒终端的方法,应用于如图1所示的物联网终端设备的低功耗休眠控制通信网络中;该网络结构包括:主控节点、监控节点和自组织网络群。
其中,主控节点、监控节点都可以通过通信网络与自组织网络群中的各节点进行通信。可选地,通信网络模块可以为,但不限于无线保真(Wireless Fidelity,简称WIFI)通信模块、蓝牙通信(Harold Bluetooth,简称BLE)模块、Zigbee通信模块等,各类能实现近距离无线通信的模块均可以作为实施方式。
每个物联网终端设备节点由其中的协处理器控制其是否进入休眠,所述的协处理器为物联网终端设备节点中的一个独立的低功耗协处理芯片或者是主处理芯片中的一个低功耗协处理内核;
请参阅图2,本发明实施例提供的物联网终端设备的低功耗休眠控制方法的流程图,具体包括:
S110、根据物联网终端设备节点之间的物理距离,形成多个自组织网络群,其中,各自组织网络群中的节点具有相同的群标识。
其中,物联网终端设备节点之间的物理距离可以预先设定,如根据节点地理位置的聚集程度,或密集程度来划分。如图1所示,可以划分为第一自组织网络群J1…第N自组织网络群Jn,其中,J1…Jn作为群标识。
每个物联网终端设备中的协处理器将其设备标识和群标识存储于非易失性存储单元中,协处理器通过比较唤醒指令携带的群标识和设备标识与其存储的群标识和设备标识是否一致,来决定是唤醒本物联网终端,还是继续休眠。
S120、通过主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次进行近距离通信,其次数可以人为设定,3-5次通常可以认为能够稳定通信,若多次近距离通信成功,则向多个第一自组织网络群中的各个节点广播第一信号强度的组网信息。
在一种实施方式中,在主控节点与物联网终端设备各节点之间进行通信的过程中,存在通信成功、不成功的情况,可以根据主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次近距离通信,记录成功通信的次数,根据次数的高低选择相应的节点作为待广播节点,实现对自组织网络群节点的第一次筛选。
进而,对自组织网络群节点的第一次筛选出来的节点,进行广播第一信号强度的组网信息。可选地,广播节点首先查询本地是否有历史组网信息,如果有则清除历史组网信息以避免历史组网信息干扰本次组网,再进入组网流程,广播第一信号强度的组网信息;如果没有历史组网信息,则直接进入组网流程,广播第一信号强度的组网信息。
可选的,主控节点在以第一信号强度进行通信组网时,对于多次出现不成功的情况下,可以提高第一信号强度进行通信,以对自组织网络群节点进行第二次筛选。以此类推,可以通过第一信号强度的分级,将节点群组粗分成为不同等级。
例如第一信号强度为30dBm(信号单位,分贝毫瓦),可以逐次提高信号强度。
S130、通过监控节点接收所述各个节点反馈的第二信号强度,监控节点通常位于与主控节点不同的位置上,其接收信号与主控节点会存在较大差别,并根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行重新分配,经过第一信号强度的粗分等级之后,第一信号强度与第二信号强度的差值提供了细分的依据,被分配了相同群标识的节点设定为友邻设备。物联网终端设备中的协处理器接收到分配的群标识后将其更新到非易失性存储单元中。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行修改,包括:分别计算第一自组织网络群中的各个节点的第一信号强度与第二信号强度的差值,将所述差值与第一预定阈值相比较,若小于等于第一预定阈值,则群标识不变;否则,更改为新的群标识,重复将所述差值与第二预定阈值相比较,确定群标识是否更改,直至校验完所有的节点。
S140、将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒其他休眠状态的友邻设备,可选的:指定友邻设备节点中所述差值最小的节点为警戒设备;主控节点向警戒设备发送间接唤醒指令信息,所述间接唤醒指令中携带有群标识和设备标识;警戒设备根据收到的间接唤醒指令的群标识判断是否与自身群标识一致,如果一致则向群内的所有其他休眠设备发送直接唤醒指令,所述直接唤醒指令包括群标识和设备标识。其他休眠设备的协处理器判断群标识和设备标识是否与自身存储的群标识和设备标识一致,只有两者均一致的设备被唤醒,否则继续休眠,或者当唤醒指令携带的设备标识为广播标识时,同群设备全都被唤醒。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述警戒设备的选择根据交互通信获得的性能、电能或者网络拓扑位置来选举。
警戒设备的选举对传感器的灵敏度和能量转换效率有较高的要求。可选的,当根据交互通信获得的性能选举警戒设备的具体实现方式为:监测各设备的传感器成功获取目标信号的时间至输出唤醒信号的时间,计算该过程所需要的时间段,所用时间最少的传感器则灵敏度最强,所用功耗必然较少,该传感器设备可选举为警戒设备。
可选的,当根据交互通信获得的电能选举警戒设备的具体实现方式为:监测各传感器设备在一段时间内所消耗的电能,所用电能最少的传感器设备所用功耗必然较少,该传感器设备可选举为警戒设备。
可选的,当根据交互通信获得的网络拓扑位置选举警戒设备的具体实现方式为:获取各传感器设备的物理位置,通过聚类得到预设范围内的传感器设备,监测聚类得到预设范围内的传感器设备之间的通信信号,统计通信的次数,通信次数最多的设备认定为其处理性能要优越于其他传感器设备,可认定为控制中心,选择该设备可以提高与其他传感器节点设备的通信性能,该传感器设备可选举为警戒设备。聚类的预设范围可以提前预先设置,根据传感器距离的大小,可设置为3米、5米或10米等等。
S150、将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述休眠控制模型通过以下方式得到:采集物联网终端设备的状态信息,将数据成两部分:训练集和测试集,其中,所述状态信息包括:休眠时间、负载功耗及业务到达情况的时间序列;使用训练集的数据来训练模型,采用反向传播算法对整个模型的神经网络参数进行更新。
S160、协处理器根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替。
可选的,在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中,所述将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策包括:
预先设置休眠决策配置表,表中包括节点的型号、是否支持休眠、最佳休眠模式、最佳休眠时间的映射关系,合理地安排网络运行中各结点的休眠与工作时段,根据休眠决策配置表匹配对应的休眠方案。
可选的,休眠轮替决策具体实现方式可以为:
从友邻设备中选举警戒设备,具体实现方式可以按照上述所描述的根据交互通信获得的性能、电能或者网络拓扑位置来选举,在此不作限定。
警戒设备首先处于活动状态,警戒设备的传感器结点要承担感知、计算和通讯工作,获取具有同一群标识的其他友邻设备的状态信息,包括活动和休眠状态。根据休眠决策配置表选择唤醒完成休眠时间的其他友邻设备进行活动,选择唤醒达到休眠时间的其他友邻设备进行休眠,当结点处于休眠状态时,不承担任何工作,此时结点能量消耗最低。同时,当警戒设备达到该设备对应的休眠时间时,选择下一处于活动状态的设备作为警戒设备,继续承担感知、计算和通讯工作,由当前的警戒设备的协处理器与下一警戒设备的协处理器进行通信,完成警戒设备切换的信息交互后,上一警戒设备进入休眠状态,进行休眠的轮替。
本发明实施例还提供一种物联网终端设备的低功耗休眠控制系统,应用于如图1所示的物联网终端设备的低功耗休眠控制通信网络中;该网络结构包括:主控节点、监控节点和自组织网络群。
本发明实施例还提供一种物联网终端设备的低功耗休眠控制制设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的物联网终端设备的低功耗休眠控制方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行所述的物联网终端设备的低功耗休眠控制方法。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,该方法应用于低功耗休眠控制系统,其特征在于,所述系统包括:主控节点、监控节点和自组织网络群;其中,
每个物联网终端设备节点由其中的协处理器控制其是否进入休眠,所述的协处理器为物联网终端设备节点中的一个独立的低功耗协处理芯片或者是主处理芯片中的一个低功耗协处理内核;
多个物联网终端设备节点根据其之间的物理距离,形成多个自组织网络群,其中,各自组织网络群中的节点具有相同的群标识;通过主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次近距离通信,若多次近距离通信成功,则向多个第一自组织网络群中的各个节点广播第一信号强度的组网信息;
通过监控节点接收所述各个节点反馈的第二信号强度,并根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行重新分配,被分配了相同群标识的节点设定为友邻设备,物联网终端设备中的协处理器接收到分配的群标识后将其更新到非易失性存储单元中;
将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备;
将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策;
协处理器根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替;
所述将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒其他休眠状态的友邻设备,包括:
指定友邻设备节点中所述差值最小的节点为警戒设备;通过主控节点向警戒设备发送唤醒指令信息,所述唤醒指令中携带具有同一群标识的节点设备路由信息;警戒设备根据所述节点设备的路由,通过近距离通信单元依次向所述其他休眠状态的友邻设备发送所述唤醒指令信息。
2.根据权利要求1所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,每个物联网终端设备中的协处理器将其设备标识和群标识存储于非易失性存储单元中,协处理器通过比较唤醒指令携带的群标识和设备标识与其存储的群标识和设备标识是否一致,来决定是唤醒本物联网终端,还是继续休眠。
3.根据权利要求1所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,所述根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行修改,包括:
分别计算第一自组织网络群中的各个节点的第一信号强度与第二信号强度的差值,将所述差值与第一预定阈值相比较,若小于等于第一预定阈值,则群标识不变;否则,更改为新的群标识,重复将所述差值与第二预定阈值相比较,确定群标识是否更改,直至校验完所有的节点。
4.根据权利要求1所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,主控节点在以第一信号强度进行通信组网时,对于多次出现不成功的情况下,提高第一信号强度进行通信,以对自组织网络群节点进行第二次筛选,通过第一信号强度的分级,将节点群组粗分成为不同等级。
5.根据权利要求2所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,所述休眠控制模型通过以下方式得到:
采集物联网终端设备的状态信息,将数据分成两部分:训练集和测试集,其中,所述状态信息包括:休眠时间、负载功耗及业务到达情况的时间序列;
使用训练集的数据来训练模型,采用反向传播算法对整个模型的神经网络参数进行更新。
6.根据权利要求3所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,所述将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠控制决策包括:
预先设置休眠决策配置表,表中包括节点的型号、是否支持休眠、最佳休眠模式、最佳休眠时间的映射关系,根据休眠决策配置表匹配对应的休眠方案。
7.根据权利要求3所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,所述警戒设备的选择根据交互通信获得的性能、电能或者网络拓扑位置来选举。
8.根据权利要求7所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,根据交互通信获得的性能选举警戒设备的具体实现方式为:监测各设备的传感器成功获取目标信号的时间至输出唤醒信号的时间,计算该过程所需要的时间段,所用时间最少的传感器设备为警戒设备。
9.根据权利要求7所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,根据交互通信获得的电能选举警戒设备的具体实现方式为:监测各传感器设备在一段时间内所消耗的电能,选择所用电能最少的传感器设备为警戒设备。
10.根据权利要求7所述的一种物联网终端设备的低功耗休眠控制方法,其特征在于,根据交互通信获得的网络拓扑位置选举警戒设备的具体实现方式为:获取各传感器设备的物理位置,通过聚类得到预设范围内的传感器设备,监测聚类得到预设范围内的传感器设备之间的通信信号,统计通信的次数最多的设备为警戒设备。
11.一种物联网终端设备的低功耗休眠控制系统,所述系统包括:主控节点、监控节点和自组织网络群;其中,
每个物联网终端设备节点由其中的协处理器控制其是否进入休眠,所述的协处理器为物联网终端设备节点中的一个独立的低功耗协处理芯片或者是主处理芯片中的一个低功耗协处理内核;
物联网终端设备节点根据其之间的物理距离,形成多个自组织网络群,其中,各自组织网络群中的节点具有相同的群标识;通过主控节点向多个第一自组织网络群中的各个节点进行多次近距离通信,若多次近距离通信成功,则向多个第一自组织网络群中的各个节点广播第一信号强度的组网信息;
通过监控节点接收所述各个节点反馈的第二信号强度,并根据第一信号强度与第二信号强度的差值,对第一自组织网络群的节点群标识进行重新分配,被分配了相同群标识的节点设定为友邻设备,物联网终端设备中的协处理器接收到分配的群标识后将其更新到非易失性存储单元中;
将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒具有相同群标识的其他休眠状态的友邻设备;
将所述友邻设备当前状态信息输入预设的休眠控制模型当中,得到对应的休眠轮替决策;
根据休眠轮替决策控制所述物联网终端设备按照对应的所述休眠轮替决策进行休眠和警戒的轮替;
所述将友邻设备之间设置为轮流休眠轮流警戒,警戒设备被唤醒时同时主动唤醒其他休眠状态的友邻设备,包括:
指定友邻设备节点中所述差值最小的节点为警戒设备;通过主控节点向警戒设备发送唤醒指令信息,所述唤醒指令中携带具有同一群标识的节点设备路由信息;警戒设备根据所述节点设备的路由,通过近距离通信单元依次向所述其他休眠状态的友邻设备发送所述唤醒指令信息。
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