CN115134850A - 无线追踪监测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线追踪监测方法、装置及系统,协同感知节点对目标场景的若干目标对象设备进行无线追踪监测;所述方法包括:所述协同感知节点在当前评估周期内以无线接收获得目标对象设备的状态变量Xi;对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按△S值的大小进行前置预选;对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行监测数据处理。所述装置作为无线基站的协同感知节点,包括无线侦测模块、前置预选模块及敏感处理模块。所述系统由若干协同感知节点所构成。本发明通过对目标对象设备状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S并进行前置预选,解决了追踪监测数据处理的敏感资源分配问题,具有快速连续、高效灵活的边缘计算能力及有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及物联网的无线通信与边缘智能技术领域,主要涉及无线协同感知网络及所包含的协同感知节点面向目标场景及其目标对象的边缘协同感知服务的机制与流程,尤其涉及一种无线追踪监测方法、装置及系统。
背景技术
物联网网络系统中,由互联协同的边缘服务节点设备(基站设备)与周边目标对象设备所构成的具有边缘性的关联设备子域;体现在域内服务节点设备直接与目标对象设备进行包括感知与控制的信息交互。
面向目标场景的物联网边缘智能技术需要解决的问题是,基于场景感知的关联决策与服务。决定目标场景状态的是与目标场景关联的若干目标对象及其关联的状态变量,其中大部分状态变量往往源自作为目标对象设备的低功耗无线传感器或其它感知监测设备,这些感知监测设备作为目标感知节点,也是边缘感知网络所服务的目标对象设备,直接与所服务目标场景的移动对象或位置环境建立了关联绑定关系。
考虑到物联网场景智能服务的无线覆盖问题,随着周边环境场景目标对象设备数量的增加,如果边缘域面向低功耗目标对象设备的感知服务能力,完全或过多地依赖于专用服务节点或基站设备(如物联网主机、路由器、网关/中继、定位基站等),则将导致感知服务能力的无线覆盖性与算力的不足或者更高的资源成本消耗。
所述目标对象即目标服务对象:指所服务(定位、控制、监测、监控及监护等)的对象(如:人、物品、资产设备、位置及环境等)。目标对象包括直接或间接服务对象,如:定位追踪对象、追踪监测对象、监控设备对象、能源监测对象(如用电负载对象)等。
所述目标对象设备指其作为周边无线网络节点(基站设备)的服务对象,提供信息交互服务的无线设备;为一种对目标对象进行关联识别(或绑定)的无线设备(如电子标签、传感器、适配器等)。
目标感知节点具有面向特定物理对象的感知监测能力,但考虑到功耗、资源、算力、安装数量或技术兼容性等问题,通常并不需要它们复用于网络服务节点,但在必要性时在功耗资源允许时,它们也可以履行网络服务节点角色的部分职责,以提升边缘网络系统硬件设备的复用性及性价比。
所述目标感知节点设备为一种目标对象设备(简称对象设备),一种与目标场景或其目标对象关联绑定的感知监测设备(如被动定位设备、可穿戴设备、分布式传感器、监测监控及外围执行设备等)。
现有类似技术主要存在以下几方面缺陷:
1.协同性问题:从能力配合来看,边缘服务节点设备缺乏完整的无线感知能力模型。现场网络服务节点之间缺乏灵活的协同服务配合,包括协同场景感知、无线触发响应、协同数据通信、节点路径选择及能力配合互补等。
2.边缘计算问题:从物理层次看,包括边缘云计算、云边协同计算、现场网络计算、智能终端计算、目标对象计算等,现有技术的边缘计算,尤其是边缘域智能硬件设备承担的数据处理与智能决策,尚缺乏整体的层次性,过于依赖个别核心智能设备(物联网主机、智能网关、路由器)。
3.边缘设备的复用性问题:从设备利用效率来看,边缘服务节点复用性较低,过于依赖专用智能设备(物联网主机、智能网关、路由器、定位基站),而较少利用一些同样具有无线感知计算能力的低成本复用节点(如灯控、插座、开关等监测监控节点)。
4.面向低功耗对象设备问题:现有边缘无线网络通信技术主要包括无线连接(点对点或点对多点)与Mesh网络两大类型。面向低功耗目标对象设备的无线互操作仍然缺乏快速高效机制。其中,无线连接需要预先基于握手协议进行无线通信参数交换;而Mesh网络节点在响应外围低功耗对象设备时,尚未有效解决快速场景触发响应及应答机制问题。
5.边缘无线基站数据处理能力问题:在面向追踪监测应用场景时,不同目标对象及其状态变量的服务需求(指定位数据精度与追踪响应速度)及当前状态变化差异极大。边缘无线网路基站设备无论在其算力还是数据带宽方面都可能随时面临数据处理能力瓶颈,需要针对目标状态变化的差异性及优先级进行敏感资源分配;对此现有技术缺乏较为灵活的弹性处理机制。
6.无线窄带数据上传带宽问题:考虑到硬件设备成本及安装的便利性问题,对于大多数面向追踪监测的应用系统,直接面向周边低功耗目标对象设备的无线基站(定位追踪基站、感知监测节点)往往采取无线窄带(近距离或广域网)方式上传给上位主机;当目标场景包含较多的移动目标对象设备时,数据上传带宽往往是一个影响系统实时性与稳定性的关键问题。
因此,边缘无线基站设备面向无线追踪监测服务时,如何对于当前不同的目标对象及状态变量按合理的优先顺序进行监测数据处理,以针对边缘协同追踪监测的边缘计算的能力瓶颈,基于敏感性资源分配进行有限敏感处理,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,协同感知节点作为边缘无线基站设备面向无线追踪监测服务时,对于处于移动状态的目标对象及状态变量进行敏感性评估及预选,以解决协同追踪监测数据处理过程的边缘计算能力、无线窄带数据上传带宽的敏感资源分配问题。
为解决上述问题,本发明提出了一种无线追踪监测方法、装置及系统。
第一方面,本发明公开了一种无线追踪监测方法,协同感知节点对目标场景中若干目标对象设备进行无线追踪监测,所述方法包括:所述协同感知节点在当前评估周期内以无线接收获得所述目标对象设备的状态变量Xi;对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按所述敏感偏离度△S值的大小进行前置预选;对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行监测数据处理。
可选地,所述目标对象设备以状态信标发送所述状态变量Xi;所述目标对象设备根据关联目标对象的移动状态与/或其它状态跳变信息,发送对应不同活跃度等级的触发状态信标。
可选地,所述监测数据处理为一种有限敏感处理,在面向多个目标对象设备与/或多个状态变量Xi的连续追踪监测过程中,当数据处理资源能力具有敏感性冲突时,需要对不同目标或处理频度加以限制的数据处理过程。
可选地,所述敏感偏离度△S指,以上次监测数据处理之前的值与/或本次目标预期值为基准,反映当前评估周期的状态变量Xi对于目标场景状态S的敏感性变化程度△S(Xi)。
可选地,根据动态设定的预选条件,按以下方式之一或组合进行所述前置预选:方式一前置过滤:对于当前评估周期内△S值小于设定值的状态变量Xi,允许被直接忽略;方式二不同优先级的数据缓冲区:根据设定的△S值的大小区间,对△S值较大的状态变量Xi以高优先级被指向或置入缓冲处理,允许高优先级动态覆盖低优先级的数据缓冲区。
可选地,所述前置预选的方法包括:根据实时进程状态,动态调整△S值的预选条件参数,所述实时进程状态指当前数据处理进程对数据处理资源的实际占用相比于限定能力的状态指标。
可选地,所述协同感知节点根据前置感知节点发送的所述目标状态信息进行目标状态评估,并通过状态模式解析导出监测模式代码。
可选地,所述监测数据处理包括定位追踪计算,所述协同感知节点作为协同定位基站,基于有限敏感处理对目标对象设备发送的定位信号变量Xi,进行所述定位追踪计算;所述协同感知节点根据获得的所述目标对象设备的定位信号变量Xi,进行所述定位追踪计算。
第二方面,本发明还公开了一种无线追踪监测装置,所述装置作为协同感知节点,对目标场景中若干目标对象设备进行无线追踪监测,所述装置包括以下模块:无线侦测模块:用于在当前评估周期内以无线接收获得所述目标对象设备的状态变量Xi;前置预选模块:用于对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按所述敏感偏离度△S值的大小进行前置预选;敏感处理模块:用于对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行监测数据处理。
第三方面,本发明进一步公开了一种无线追踪监测系统,所述系统为利用第一方面所述的无线追踪监测方法建立的系统;所述系统由若干协同感知节点所构成;所述协同感知节点对目标场景中至少一个目标对象设备进行无线追踪监测。
从上述本发明提供的技术方案可知,本发明无线协同感知节点在当前评估周期内以无线接收获得目标对象设备的状态变量Xi,按所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按△S值的大小进行前置预选,以此解决前置目标状态数据的敏感性选择问题;通过对△S值较大的状态变量Xi优先进行监测数据处理,以解决协同追踪监测数据处理过程的边缘计算能力、无线窄带数据上传带宽的敏感资源分配问题。
本发明技术方案通过无线触发响应的互操作机制,解决无线追踪监测过程的数据处理能力及上传数据带宽等敏感资源瓶颈问题,具有前置触发响应快、定位追踪连续性强、边缘协同数据处理高效灵活等有益效果。
本发明无线协同感知节点应用于边缘协同感知网络,其有益性价值体现在以下几个方面:
1)本发明目标对象设备在触发瞬态之后,基于平复应答接收或时间效应而关闭触发状态;在非触发态(常态)的状态信标处于不活跃或超低功耗状态,有利于常态低功耗并减少无线干扰及信道资源占用;
2)本发明通过状态跳变识别避免对同一前置触发做重复处理;通过场景状态解析方式的选择(重用、迭代及叠加),减少不必要的解析算力开销;对于目标对象实时位置、状态变化监测及数据上传处理,具有更高的协同数据处理效率。
3)本发明通过前置预选,按敏感状态变化优先进行数据处理及上传;减少(或非优先)不必要的数据冗余(已经上传且没有有效状态变化),对于目标对象实时位置、状态变化监测及数据上传处理,具有更高的协同数据处理效率。
4)本发明协同感知节点可以是一种服务角色,边缘域中不同拓扑类型(如目标、中继或中心)的感知节点均可动态角色复用(基于分时切换或配置);不仅专用无线网络服务节点(网关、基站),可更多利用其它应用节点(智能插座、智能灯光节点、电能监测节点)作为协同感知节点。
5)本发明协同感知节点不仅提供无线网络通信服务、还具有针对感知监测应用(如定位追踪、能源监测、灯光控制)提供作为边缘协同计算的协同数据处理的服务能力。
6)网络配置便利性好:本发明系统由无线管理节点(如手机、电脑、网关)通过发起多模式无线配网而建立;网络安装配置简单灵活,可全自动配网。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显然,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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本实施例公开的一种无线追踪监测方法的流程图;
图2本实施例公开的一种无线追踪监测装置的模块框图;
图3本实施例公开的一种无线追踪监测系统中感知节点的角色关系示意图,其中,G1、G2表示通用无线基站(作为协同感知节点),R1至R4表示复用无线基站(作为协同感知节点),E1至E5表示复用联动节点(作为目标与/或协同感知节点),S1至S9为目标感知节点/监测节点(作为目标对象设备);
图4一种用于无线追踪监测的边缘协同感知网络系统的软件模块架构图;
图5一种面向无线追踪监测的协同数据管理系统的软件模块架构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,所描述的实施例是本发明的一部分,而不是全部实施例,实施例仅用以解释本发明,并不限定本发明。
实施例一,请参考图1,为本发明实施例公开的一种无线追踪监测方法的流程图,物联网边缘域内无线协同感知网络中若干协同感知节点(作为无线基站)对目标场景中(无线覆盖范围内的)若干处于移动状态的目标对象设备进行无线追踪监测,所述方法包括以下步骤:
步骤S101,所述协同感知节点在当前评估周期内以无线(扫描侦测方式)接收获得所述目标对象设备(以状态信标发送)的若干状态变量Xi;
步骤S102,对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按所述敏感偏离度△S值的大小进行前置预选,如设置预选条件、优先级顺序--排序置入缓冲区;
步骤S103,对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行资源敏感的监测数据处理(作为一种有限敏感处理)。
对以上步骤的实施,进一步说明如下:
所述目标对象设备以状态信标发送所述状态变量Xi,所述状态变量Xi至少包括与所述目标对象设备的位置关联的定位信号变量。
所述状态信标即对象状态信标,为目标对象设备以主动广播与/或应答反馈方式发送的反映对象设备及其关联对象的特征属性及当前物理状态的无线信标或载波信标。
所述无线信标或载波信标为无线设备或电力载波设备通过广播或应答方式,以间歇周期式发送的、包含设定的设备属性及其它应用短信息的、可被周边同类设备通过无线扫描侦测或载波解调侦测而获得的接收信号及其信标信息。
无线协同感知网络(简称感知网络)为物联网边缘域内一种由协同感知节点构成的的无线网络;面向周边目标对象设备提供包括对象识别、定位追踪、状态监测、控制监控及信息推送等协同感知服务。若干协同感知节点通过协同感知,获得当前指定的目标场景对象的目标状态信息。
所述协同感知指无线网络中多个感知节点,面向共同的目标场景或其子集(含目标对象),通过协同感知处理所进行的感知监测及关联服务的过程。
所述目标场景对象即与目标场景关联的目标对象;所述目标场景(简称场景)为一个给定物理时空内若干目标对象及其位置环境的关系组合;所述目标场景可以包含若干目标场景子集。
感知监测设备即具有无线感知监测能力的设备,包括直接面向目标场景对象进行感知监测的目标感知节点(作为目标对象设备或场景传感器),或面向前置感知节点进行感知监测的协同感知节点。
所述感知监测指目标关联信息的获取过程(如信号接收、数据采集及处理等),包括面向目标场景对象的识别、追踪、监测等过程。
所述对象识别指通过无线扫描侦测获取目标对象(设备)的有关设备ID、服务属性及状态变量等信息;所述状态监测指对目标对象的状态变量范围或其组合进行解析判断获得与目标场景对象关联的目标状态信息。
所述协同感知节点为具有协同感知服务能力的无线网络服务节点,即无线协同感知网络中具有对周边的目标对象设备或目标感知节点提供协同感知服务能力的无线网络节点。所述协同感知节点为一种节点设备角色,可以是无线基站设备或一般的感知节点;所述感知节点即可以对目标对象进行感知监测的网络节点。
所述协同感知服务即向周边感知节点提供的协同服务,包括面向感知监测及其关联过程的无线网络通信与协同感知处理。
所述协同服务指通过多节点协同为目标场景/对象提供无线感知、网络接入及数据通信等信息交互服务;所述协同感知处理指由多个感知节点面向目标关联的感知信息所进行的协同数据处理。
所述目标对象设备通过对自身内置的加速度传感器或位移传感器进行中断响应,以计算/判断自身的移动状态。
所述目标对象设备作为目标感知节点,在其感知监测的目标对象进入临界触发状态时,以临界反馈监测获得瞬态触发响应,而发送所述触发状态信标。
所述临界反馈监测为当前协同感知节点或其前置感知节点在临界触发状态下,(基于当前感知监测模式)(根据对目标状态变量在时域的监测采集信息)基于对瞬态触发响应的趋近程度的判断(包括计算或查询),对(自身节点或前置节点的)信号前端进行反馈调整,以对当前前端输入信号进行实时比较监测,在符合前置触发条件时获得瞬态触发响应。
(Z57)所述目标感知/监测节点基于临界信号反馈(单元)(包含于信号前端处理模块),对所述前端输入信号与当前前端比较信号进行实时比较,以在符合前置触发条件时获得瞬态触发响应。
实施例二,对于前述图1的流程图步骤的实施,进一步说明如下:
所述目标对象设备根据(当前感知监测所获得的)关联目标对象的移动状态与/或其它状态跳变信息,发送对应不同活跃度等级的触发状态信标,其中包含用于对定位信号变量进行校正计算的调制状态标识。
所述状态变量Xi来自于对本次触发状态信标的解析,也可包括前期已获得的目标状态变量Xi(t)(及时域变化值)。
目标对象的移动状态指与运动状态变量(--加速度、速度、位移)及其对时间累积的关联状态;当所述目标对象设备处于低于运动触发的相对静止状态时,所述目标对象设备处于非触发状态,发送常态信标(活跃度等级较低的状态信标)。
所述协同感知节点接收到所述前置感知节点发送的触发状态信标时,根据包含于所述触发状态信标的状态代码进行所述状态跳变识别:通过将当前的状态代码与此前最近一次处理保存的状态代码进行状态对比,以判断是否存在此前未处理过的状态跳变信息。
其中,对所述配网对象设备,通过识别其配网码、配网序码,以序码索引方式查询最近异常处理保存的状态记录(如状态代码、时间间隔、主状态变量等)。
通过对所述前置感知节点的状态对比,判断是否存在此前未处理过的状态跳变信息,包括以下方法之一或组合:
1)索引比对:若前置感知节点为配网对象设备,通过对其配网序码的索引而获得状态比对;
2)查找比对:若前置感知节点为一般对象设备,通过对其对象设备ID(如MACD地址)在当前对象热名单的查找而获得状态比对;若查找失败,则将所述前置感知节点加入所述对象热名单。
需要说明的是,当所述对象热名单超出数量或缓冲限制时,以先进先出(可结合优先级)的方式进行逸出处理,当前处于触发状态的对象设备具有更高的优先级以更长时间保留在所述对象热名单中。
通过对对象热名单的数量或缓冲限制,剔除那些优先级低、停留时间长的对象设备,以保证所述查找比对的算法运行速度达到指定要求。
所述前置感知节点在启动发送所述触发状态信标之前,若信道检测遇忙,相比非触发状态(常态信标),允许放宽避让条件而以优先方式发送;所述优先方式包括以下任一或组合:1)更多允许的发送信道;2)更宽的发送时隙限制;3)更短的发送时隙间隔;4)必要时允许提升发射功率等级。
前置感知节点在启动发送所述触发状态信标之后,按以下方式之一或组合,对所述状态信标的活跃度等级进行处理:1)经过短暂的触发状态以后,以指定方式(如定时渐弱)降低所述信标活跃度;2)在达到或超过指定应答限制时间后,恢复为常态信标(典型地指超低功耗状态);3)一旦接收到所述协同应答时,均可恢复为所述常态信标。
进一步地,可将非触发状态(常态)按其状态信标的活跃度划分为中间状态、常规状态、关闭状态;所述活跃度与状态周期关联,在获得协同应答或渐变冷却后所述活跃度自动调低。
基于当前获得的目标状态变量(源自一个或多个前置感知节点所发送),根据与目标场景(及/或当前前置感知节点)关联的场景状态函数与/或场景数据结构进行场景状态解析,获得当前目标场景的状态信息,导出所述场景状态代码Ns。
当所述目标状态信息全部或部分源自于当前前置感知节点所发送,则所述场景状态解析包括对前置状态代码的引用,所述前置状态代码包含于所述前置感知节点发送的场景状态代码标识。
所述协同感知节点(前置或当前感知节点)基于所获得的(与目标场景关联的若干)目标状态变量,根据场景状态函数进行场景状态解析,导出与所述目标场景状态对应的所述场景状态代码Ns。
所述目标场景状态的变化由包含于一个或多个目标状态变量的变化所导致;
所述目标状态变量至少有一个来自于前置感知节点(以直接或联动无线方式)发送的包含目标状态信息的触发状态信标之中。
当目标状态变量存在于前置感知节点发送的状态信标之中时,当前协同感知节点可以主动进行场景状态解析,以判断场景状态是否发生变化;在符合场景触发条件时获得相应的场景触发响应。
例如,目标监测节点作为前置感知节点时,跳变触发、稳态触发条件及其实施例:1)变量值符合跳变触发条件时,目标监测节点:对电能、温度传感器变量;智能手环(目标监测节点)的运动、心率传感器变量;2)变量值符合稳态触发条件时,智能手环的运动传感器变量稳态超时(即长时间无动静触发);智能标签(目标追踪设备)持续得不到系统应答而超时(即长时间无应答触发)。
所述协同感知节点(以时隙同步的无线扫描侦测方式)接收到由附近一个或多个前置感知节点发送的包含若干目标状态变量的目标状态信息。
所述目标状态变量Xi中的一个或多个来自与目标场景关联的一个或多个前置感知节点(设备)发送的目标状态信息。
所述协同感知节点当且仅当接收到当前目标场景中任一前置感知节点发送包含状态跳变信息的所述触发状态信标时,作为当前启动当前场景状态解析的必要条件。
当所述协同感知节点接收到任一前置感知节点发送的触发状态标识发生跳变时,则启动对所关联指向的目标状态变量Xi进行场景状态解析;
所述前置感知节点至少监测到一个目标状态变量发生跳变时,通过更新相应的触发状态标识而发送触发状态信标。
所述触发状态标识为存在于状态信标之中的可识别标识,与所述状态跳变信息相对应;
所述触发状态标识可以包含于状态代码之中,即以状态代码作为触发状态标识,或将触发状态标识并入到所述状态代码之中;
在实际实施过程中,所述触发状态标识为以下方式之一或组合,用以表示是否存在状态跳变信息及其跳变程度:1)以特定值分别区分有/无状态跳变,2)以状态代码是否变化代表有/无状态跳变,3)以不同的特定值代表跳变程度。
所述触发状态信标为前置感知节点通过调整其信标广播/调制参数,以比非触发常态更高的活跃度等级,发送的包含特定的触发状态标识(一种状态代码标识)信息的状态信标(如无线信标、载波信标),用以触发周边关联的协同感知节点进行接收响应。
所述触发状态信标的有益效果在于,缩短触发响应时间(提升触发响应速度),减少被瞬态干扰的几率,从而提升触发瞬态通信的效率与成功率。
所述前置感知节点或协同感知节点在常态(非状态触发)时,发送的状态信标具有较低活跃度的信标广播/调制参数,以在节省常态信标广播功耗、减少不必要的空中无线交叉干扰。
所述监测数据处理为一种有限敏感处理,在面向多个目标对象设备与/或多个状态变量Xi的连续追踪监测过程中,当数据处理资源能力(在一定时间内)具有敏感性冲突时,需要对不同目标(指目标对象或其状态变量)或处理频度加以限制的数据处理过程。
所述有限敏感处理指具有价值资源(如功耗、内存、运算量、通信数据量、时间占用等)敏感冲突的模式处理,包括监测数据处理(如数据监测、数据保存、异常监控、数据上传等处理)。
当所述模式处理为一种资源敏感冲突时的有限敏感处理时,所述协同感知节点对若干目标对象设备关联的目标状态变量按当前评估周期的敏感偏离度△S,作为(指定或影响)本次即将有限敏感处理的优先级顺序。
通过对不同的目标对象设备与/或不同状态变量Xi之间进行比较敏感偏离度△S,判断(针对当前目标场景状态)(本次即将)进行的有限敏感处理的优先级顺序;从而,在资源敏感冲突导致前置缓冲数据积留时,允许舍弃优先级相对较低的变量数据。
当处于触发状态的所述前置感知节点接收到所述协同应答信息时,在符合有效性条件下,立即停止发送所述触发状态信标,或以常态信标代替之。
所述协同感知节点接收到目标场景中任一前置感知节点发送的触发状态信标后,(立即进行触发应答:以多选应答方式)发送(包含目标多选信息--群控多选码的)用以状态平复的协同应答信息。
所述前置感知节点在发送所述触发状态信标的(短暂)期间使能反向(同步)侦测,当在所述反向(同步)侦测时隙内接收到(符合有效性条件--预定数量)临近感知节点发送的用以状态平复的协同应答时,立即关闭所述触发状态信标,或恢复到(非触发状态的)常态信标。
若所述前置感知节点为低功耗的目标感知节点,当在同步侦测时隙内接收到任一协同感知节点发送的状态平复/协同应答信息后,在符合有效性条件(如预定数量)时,立即将所述触发状态信标关闭或恢复到(活跃度等级较低的)非触发状态--常态信标,以节省自身功耗,减少瞬态射频竞争干扰。
当所述感知节点接收到的所述状态平复/协同应答信息包含对于当前目标状态信息的平复更正时,所述感知节点基于平复更正后的目标状态信息为基础判断场景状态跳变。
所述目标对象设备在位置移动时发送所述触发状态信标,其中包含用于对所述定位信号变量进行校正计算的调制状态标识。
当所述协同感知节点判断当前目标场景发生场景状态跳变时,将(以无线信标广播方式)发送包含场景状态代码标识(作为触发状态标识)的场景状态信标。
所述场景状态信标为当前感知节点所创建,可作为后级协同感知节点接收的对象状态信标;
所述场景状态代码标识作为触发状态标识为后级协同感知节点所识别,用于判断触发及联动响应;所述触发状态标识与对应的场景状态代码相同或关联一致。
所述敏感偏离度△S指,以上次(上一周期)监测数据处理/有限敏感处理之前的值与/或本次目标预期值为基准,反映当前评估周期的状态变量Xi对于目标场景状态S的敏感性变化程度△S(Xi)。
目标场景状态简称场景状态,为与目标场景关联的(可以由若干子集或对象状态组合的)反映指定目标场景的某种物理状态;例如,场景状态为指定区域/房间内的人员(有人/无人)。
目标状态信息即描述目标场景状态及其变化的信息。
灯控感知节点为可用于灯光控制的目标控制节点,其节点角色可作为目标感知节点或协同感知节点;其物理形态为嵌入到灯控节点的灯光负载控制模块/装置,以电性信号方式直接连接灯光负载。
所述场景状态代码(简称场景代码)指与目标场景关联的,为反映场景状态跳变而预设的识别代码。
目标感知节点/目标监测节点为一种网络节点角色,对目标对象直接(以内置传感器)进行感知监测。
目标感知节点作为协同感知网络及其协同感知节点所服务的目标对象设备,包括目标定位/追踪/监控节点,与其服务的目标对象建立了关联或绑定关系的感知监测设备。
目标状态变量(简称状态变量)为包含于目标状态信息之中,与目标场景对象关联的反映目标对象及其关联环境的物理状态变量。
目标状态变量包括与环境状态、目标对象、事件触发等预定场景相关联的直接变量或间接索引。
目标状态变量为构成判断目标场景状态及其变化要素的物理量或中间控制状态变量。
当一个场景需要由多个目标状态变量来描述时,不同的状态变量可以包含于同一或多个状态信标之中,即并非所有目标状态变量必须包含于同一状态信标之中。
场景状态解析面向目标场景/对象,由所述协同感知节点自身或与其它协同感知节点通过协同感知处理而完成。
当目标场景由多个目标对象所构成,则所述场景状态解析基于对象状态解析而完成。
感知节点通过对目标对象设备发送的状态信标的类别索引,对某个或多个状态监测变量的变量值及变量类型信息进行状态监测与解析,获得目标对象的状态识别信息。
场景状态解析包括,某一协同感知节点或其上位主机基于若干前置感知节点提供的场景状态信息(作为局部或子集),对目标场景(以叠加或汇总算法的场景状态解析。
所述场景状态信息由多个前置感知节点通过场景状态解析而获得,包括以下方式之一或组合:1)对同一目标场景或对象进行协同感知处理(如协同定位计算);2)对同一目标场景所包含的若干子集或对象,分别由不同的前置感知节点进行场景状态解析。
前置感知节点指协同感知节点当前无线接收响应所来自的前级的协同感知节点,可以是最前端的目标感知节点或中间感知节点。
所述前置感知节点指获得并发送状态变量给当前协同感知节点的感知监测设备。
所述前置感知节点包括以直接或间接感知方式获得目标状态变量Xi的目标感知节点或数据接收处理的中间感知节点。
所述目标状态变量Xi来自于对本次触发状态信标的解析,也可包括前期已获得的目标状态变量Xi(t)及时域变化值。
为提高对前置感知节点(作为对象设备)进行状态跳变识别的效率,在所述状态对比之前先以下述方式进行对象过滤与/或状态过滤:1)对象过滤:按对象设备的属性(如设备名、地址范围、核验码)进行过滤,无条件跳过非目标对象设备;2)状态过滤:按对象设备的状态进行过滤,对处于触发状态的对象设备优先处理,而对处于非触发状态的对象设备允许无条件跳过或按非优先处理(如跳过处于更低的活跃度等级的对象设备)。
在实际实施过程中,所述对象过滤、状态过滤由n个过滤条件所构成,其中任一过滤条件的表达式为:匹配码1,[匹配码2,匹配码3,...];其中,所述匹配码指与对象设备的属性与/或状态匹配的代码(串符)。
需要说明的是,1)每个过滤条件至少包含一个属性条件,多个可选属性条件之间是“与”的关系;2)在检查某一条件的多个属性(允许设置多个属性的检查顺序)时,使用否定式检查,即任何一个属性或其子集(如高字节)不匹配即可跳过该条件。
所述协同感知节点通过无线扫描侦测,接收来自周边的目标对象设备以无线广播发送的状态信标。
触发状态信标即包含特定触发信息的状态信标;所述触发信息用以指示/提醒对其接收响应的信息。
所述触发属于一种触发提醒机制;即使所述协同感知节点没有收到所述前置感知节点发送的触发状态信标,在必要时基于任何预定的状态或定时事件触发均可进行所述场景状态解析,以判断是否发生场景状态跳变。
所述活跃度等级指所述感知节点基于信标广播/调制参数,调整其状态信标的射频信号能力与/或特定优势信道占用。
信标广播/调制参数包括信标广播的间隔时间、持续时间、功率等级、相位时隙、频率信道以及其它调制参数。
协同感知节点在触发状态信标的存续期(为一个短暂时间)内,通过以下方式之一或组合,提升所述活跃度等级,使其状态信标具有更高的瞬态通信成功率(从而获得更高灵敏度与可靠性的快速触发效果):1)启动刷新:启动常态(非触发时)停止运行的信标广播或其类型(如启动发送广播包与应答包而常态停止发送或仅发送其中之一);2)加快频率:缩短信标广播的间隔时间;3)增强功率:提升信标广播的功率等级;4)特定信道:设置特定(保护性、非竞争性)的优势信道,如:相位时隙信道、频率信道。
若所述感知节点隶属于所述目标多选信息,则通过对所述场景状态代码Ns的索引,获得对应的模式参数。
所述目标多选信息指对特定目标对象群(集合)中任意目标对象进行多选的编码信息;例如,多选码与/或枚举码。
实施例三,对于前述图1的流程图步骤的实施,进一步说明如下:
根据动态设定的预选条件,按以下方式之一或组合进行所述前置预选:
方式一前置过滤:对于当前评估周期内△S值小于设定值的状态变量Xi,允许被直接忽略(即放弃所述有限敏感处理);
方式二不同优先级的数据缓冲区:根据设定的△S值的大小区间,对△S值较大的状态变量Xi以高优先级被指向或置入缓冲处理,(在数据缓冲区资源冲突时)允许高优先级动态覆盖低优先级的数据缓冲区。
所述前置预选的方法包括:根据实时进程状态,动态调整△S值的预选条件参数,所述实时进程状态指当前数据处理进程对数据处理资源的实际占用相比于限定能力的状态指标。
根据当前数据处理进程中的目标对象设备及其状态变量的数量、前端/中间(预选前后)数据缓冲区的占用量及其预期变化,动态调整△S值的预选条件参数。
所述协同感知节点根据前置感知节点发送的所述目标状态信息进行目标状态评估,并通过状态模式解析导出(与所述用电场景状态代码Ns对应的)监测模式代码(及模式参数,并根据所述监测模式代码及其关联的模式参数,执行与监测模式代码对应的监测数据处理)。
所述协同感知节点判断当前的目标场景发生符合场景触发条件的异常状态时,则以与异常状态等级对应的监测模式,进行相应的异常处理。
所述协同感知节点(作为目标监测节点)基于当前(场景)监测模式,通过(第一/第二)监测数据处理获得当前(包含于目标监测信息的)状态变量,通过场景状态解析导出场景状态代码Ns(及对应的监测模式代码),根据对所述场景状态代码或对应的监测模式代码,索引获得的模式参数Pi,对所述监测模式进行弹性反馈调整。
所述感知节点根据(来自系统主机的)预案配置与/或实时请求,选择与当前目标场景状态匹配的监测模式(如:信号采集模式、数据处理模式、无线通信模式及数据上传模式)。
所述监测数据处理包括定位追踪计算,所述协同感知节点作为协同定位基站,基于有限敏感处理对目标对象设备发送的定位信号变量Xi(作为一种状态变量),进行所述定位追踪计算。
所述监测数据处理/有限敏感处理还包括弹性数据上传;所述协同定位基站作为一种边缘节点,根据当前数据上传模式(包含于监测模式参数),以窄带无线通信的数据传输方式进行所述弹性数据上传,向系统主机或协同服务器上传所述分类监测数据(包括实时监测数据、历史监测数据、日志及统计记录数据);所述边缘节点为相对于上位主机或管理系统而言。
协同感知节点作为协同定位基站对目标场景关联的无线覆盖范围内的目标对象设备,以无线扫描侦测进行定位追踪/追踪监测。
面向某些类别应用的目标感知节点(如灯控感知节点、电能监测节点)具有作为协同定位基站的能力,从而带来节点设备复用、节点角色灵活(定位/监测一体化、主被动一体化)的有益性。
所述协同定位基站根据与目标场景关联的目标对象设备的定位信号变量(属于一种目标状态变量),通过场景状态解析导出场景状态代码Ns。
所述协同定位基站在获得场景触发响应时,对目标场景中的目标对象设备进行位置关联信息的获取及其目标定位追踪的关联服务。
所述协同感知节点根据(以无线扫描侦测方式)获得的所述目标对象设备的定位信号变量Xi,进行所述定位追踪计算,包括基于调制状态标识进行定位校正计算、定位变量数字滤波、多点协同定位及轨迹跟踪计算。
所述协同感知节点根据当前的监测模式对所述目标对象设备状态以实时采集获得的第一监测信息进行所述监测数据处理,获得第二监测信息的监测数据。
所述第二监测信息包括对所述第一监测信息以实时的监测数据处理/有限敏感处理获得的实时监测数据;
所述第二监测信息还可包括对所述实时监测数据通过直接保存或经第三监测数据处理再保存,形成(离线或在线记录的)历史监测数据;
所述第三监测数据处理指为提升数据效率或安全性而进行的数据处理,包括:减少监测数据量(如遴选、统计)、提升数据关联性(如分类、引用关系)。
当断网导致实时采集数据的缓冲区内数据积留时,通过第二/第三监测数据处理,形成所述历史监测数据:
按照离线数据保存的方式,通过筛选异常特征数据与分段统计数据,按先进先出方式保存为历史监测数据。
所述异常特征数据为,对所述实时采集数据,提取不同的状态变量的最大异常点、异常开始点、异常结束点进行记录保存;
所述分段统计数据包括对正常/异常时间段内不同状态变量的平均值/波动值、累积时间及异常次数等进行统计。
所述目标监测节点对前置信号输入之耦合采集的瞬态过程进行时隙隔离保护,避免信号采集时隙与功率脉冲时隙存在时域交叠;使得所述信号采集时隙处于相对较低干扰的时隙。
所述功率脉冲时隙指对前置信号输入之耦合采集之外的其它任何较大功率的瞬态时隙,如:无线收发、驱动GPIO外设(如开关或LED闪烁)、数据通信/网络上传等瞬态操作时隙。
通过时隙隔离保护可以减少AD采集瞬态的共模噪声,大幅度减少瞬态交叉干扰,提升信号耦合采集的瞬态采样精度与稳定性。
所述实时/历史监测数据的每一个数据包包含由相对时间戳引导的若干目标状态变量的数据段;所述状态变量由状态类型码与状态变量值构成;
上位/系统主机可根据时钟校正日志,对每一个连续的时间段序号TSSN将所述实时/历史监测数据中的相对时间戳还原为校正后的绝对时间戳。
所述状态类型码包括物理类型标识(如温度、电压、电流、位移、时间、心率)与/或提取计算标识(如瞬态/实时/累积、最大/最小/平均)而构成;
所述状态变量指与目标场景或目标对象关联的状态变量,如与用电负载目标对象关联的电压、电流、功率、工频/周期、漏电流、失真度、相位及时间等。
所述目标监测节点根据动态平衡策略,基于目标状态信息进行状态模式解析,对当前的监测模式参数Pi进行弹性反馈调整;
所述目标状态信息通过对包含于目标监测信息的状态变量进行目标状态评估而获得。
所述动态平衡策略指,在对当前监测/处理模式选择时,根据动态需求的必要性,对资源功耗、响应速度及数据处理能力等因素之间平衡的权重取向策略。
所述目标对象设备(作为被追踪设备)(在发送所述触发状态信标的(短暂)存续期内使能反向(同步)侦测,在开启反向(同步)侦测的短时隙内接收到附近某个协同感知节点作为同步基站发送的同步时间标识(包含于同步信号如同步序列信标之中),使所述目标对象设备与周边所述同步基站保持时隙同步匹配,以通过提升同步效率而节省目标对象设备处于待机(待同步触控)状态的功耗。
所述协同感知节点向周边的通过无线广播发送包含场景关联信息的场景服务信标。
所述场景服务信标为包含所述场景关联信息与/或模式参数Pi的定向服务信标,所述定向服务信标为发送给指定关联的目标终端设备的服务信标。
所述协同感知节点在指定或空闲时隙发送包含所述模式参数的场景服务信标被周边的目标终端设备所接收。
所述协同定位基站将接收到的目标定位设备的定位信号变量作为定位信号处理的计算输入,获得当前评估周期的定位信号变量的计算输出;所述目标定位设备即被定位/追踪服务的目标对象设备。
所述协同感知节点/定位基站接收到周边接近的目标对象设备发送的状态信标,基于场景对象匹配(通过更新服务信标配置)发送所述场景服务信标,作为一种目标定向的关联推送信息。
在实际实施过程中,所述同步序列信标不仅用于同步定位,还可用于主动信标服务(包括主动定位服务);所述同步侦测时隙(不仅用于同步定位)还可用于对目标对象设备的侦测感知服务;
在一个交叉覆盖区域,基于上位节点或其它协同感知节点的同步时间校正,使得若干同步基站可以发送具有关联一致的同步定位信号。
所述协同定位基站通过协同同步管理对周边分布式的同步基站与目标对象设备进行同步时间校正,使所述同步基站在其所述同步侦测时隙内收集到的周边目标对象设备发送的目标定位/状态信息;所述目标定位/状态信息包括与所述目标对象关联的定位信号变量与/或其它状态变量。
所述协同定位基站通过协同同步管理,可以对所述同步基站的同步时间参数进行协调性的配置与调整。
根据系统当前区域定位需求,可以通过调整所述同步基站的同步时间参数而调整当前定位服务价值取向策略,例如:通过降低同步侦测时隙的占空比或降低发送同步定位信号的频次,而延长其待机时间。
为避免交叉干扰,使相邻的同步基站所发送的同步定位信号之间保持一定的同步相位差--相位偏移;所述同步时间标识包含所述相位偏移信息,使得基于不同的同步基站进行同步时间校正,可以得到关联一致的所述时隙同步匹配。
所述同步基站作为作为前置感知节点根据当前定位数据上传实时性必要性,以弹性通信方式,通过主动(如建立无线连接)或被动感知(如无线信标广播),将所述目标定位/状态信息上传至周边的协同感知节点。
所述同步基站为辅助性的(电池供电)低功耗设备,用以扩展或弥补所述协同定位基站的无线覆盖范围;相对于具有协同同步管理能力的协同定位基站来说,其有优点为低成本、易安装、长待机。
所述同步基站按照所述对象状态信息的敏感偏离度△S作为优先级顺序,基于当前的无线通信模式以弹性数据上传,将所述对象定位/状态信息上传至周边(作为上位主机)的协同感知节点。
根据所述协同感知节点发起的无线连接请求,对所述对象状态信息及其敏感偏离度△S,判断当前数据上传的必要性或紧急程度,对预定的数据上传的时间间隔参数与/或无线通信模式进行弹性平衡调整。例如,对上传时间周期、时隙宽度进行弹性调整;无线通信模式:同步时隙广播、建立短暂的无线连接。
协同定位基站通过对周边同步基站与目标追踪设备进行统一的同步校正,使得同步基站可以提供慢频、低占空比的同步侦测(用于被动定位服务)。
基于无线同步的低功耗定位方法,其有益性主要体现在现场安装的便利性:所述同步基站为内置电池供电的无线低功耗装置,包括无线信标装置(如蓝牙信标基站)。
所述监测数据处理/有限敏感处理还包括弹性数据上传,所述协同感知节点作为边缘节点,根据当前数据上传模式,(以窄带无线通信的数据传输方式)进行所述弹性数据上传,向系统主机上传实时或历史追踪监测数据。
协同定位基站为具有无线协同定位服务能力的无线网络节点(定位基站设备);
协同定位基站为构成协同感知网络的一种设备角色;根据现场网络硬件资源可复用性及可安装性,可以为任何一种物理形态、面向任何应用的复用设备(如无线信标基站、无线路由器/网关、智能插座、灯控感知节点、目标监测节点)。
所述模式参数与场景状态关联,包括与给定模式对应的代码、索引、流程、参数等数据信息;
所述模式处理即模式数据处理包括针对给定模式的数据计算、操作/控制/监控、数据保存/传输/上传/推送等数据处理及信息服务的过程。
定位信号变量:指被协同定位基站探测接收到的反映目标对象设备的位置移动状态(坐标、轨迹、运动)关联的定位信号的物理变量;
例如,所述定位信号变量为定位信号的接收强度RSSI、到达/发送角度AOA/AOT、到达时间/脉冲数量/相位差等;
典型地,定位信号即目标对象设备发送的无线信标信号。
所述有限敏感处理(简称敏感处理)为面向多个目标对象设备的服务资源具有敏感冲突时的模式处理;
所述有限敏感处理指具有价值资源(如功耗、内存、运算量、通信数据量、时间占用等)敏感冲突的模式处理,包括监测数据处理(例如:数据监测、数据保存、异常监控、数据上传等处理)。
所述协同感知节点根据某个目标场景或对象设备的状态变量Xi,按线性敏感偏离度与/或时间敏感偏离度,评估计算所述敏感偏离度△S。
1)按线性敏感偏离度评估计算所述变量Xi的绝对或相对变化率:
△S(Xi)=Ki|△Xi|或△S(Xi)=Ki|△Xi/Xi|,
其中,Ki为设定的敏感系数(即△S/△Xi),反映状态变量Xi的变化对目标场景状态--目标对象状态的影响程度;
△Xi为所述变量Xi的当前值与基准值的差值,所述基准值可以指上次敏感处理之前的值或本次目标预期值,例如对状态变量Xi的惯性预期值(X=X't*△t(X'为此前周期变量对时间的变化率)。
2)按时间敏感偏离度评估计算所述变量Xi对时间的累积变化(即变量Xi的敏感冲量值):
△S(Xi)=∑(|Ki|△Xi|τj),其中τj为跳过敏感处理的时间周期数。
在实际评估计算所述敏感偏离度△S的过程中,还需考虑以下因素:
a)接近程度:基于无线信号强度评估,对更接近的目标对象设备进行优先处理(尤其对于定位追踪或位置敏感性应用);
b)先进先出:按一定(比△t更长的)时间周期,进行先进先出的追踪处理;
c)逸入/逸出:当前评估周期最新逸入/逸出的目标对象设备优先于其它目标对象设备;
可选地,在上述评估计算之前先对所述变量Xi进行预处理(如数字滤波、非线性校正):Xi=Fc(Xi')。
所述协同感知节点根据某个目标场景或对象设备多个目标状态变量Xi,按敏感加权的方法评估计算所述敏感偏离度△S:
△S=∑△S(Xi)=∑|Ki*△Xi|或△S2=∑△S(Xi)2=∑(Ki2*△Xi2),
模式参数包括操作目标参数与/或操作模式参数,对模式参数的调整包括对参数赋值、参数增量、参数函数运算等调整操作。
请参考以下实际实施过程中的场景触发响应的数据结构:
1)传感器(未知类):[查找]设备名/设备ID或MAC-->设备类型码;
2)传感器(已知类),[索引]设备类型码-->场景状态代码,[监测变量1,...监测变量n];
其中,所述传感器即指目标感知节点。
所述模式参数Pi包括对模式处理流程的索引/调用参数;按照所述模式参数所包含的操作模式参数执行相应的模式处理流程。
所述模式处理流程包括场景联动处理如场景联动控制、场景联动配置、场景联动通信。
所述协同感知节点根据与所述场景触发响应关联的场景响应预案,通过模式索引获得模式参数并启动与所述模式参数关联的模式处理(如监测数据处理)。
例如,所述模式索引的数据结构为:[索引]场景状态代码-->模式代码,优先级,有效期;或者,[索引]模式代码-->模式参数,引用指针。
定位信号处理包括校正处理与滤波处理,所述校正处理基于所述调制状态标识进行定位信号校正计算;所述滤波处理按照信号到达时间与/或信号可信度的权重进行滑动信号滤波的计算。
所述同步定位信号(同步序列信标--同步时间标识)由同步基站(可以为协同定位基站或其它协同服务节点)所发送,用以对目标追踪设备(如传感器、标签)的无线信标广播--同步信标时隙进行同步时间校正。
所述同步基站为一种具有同步侦测时隙的无线低功耗装置(通过同步时隙调制使其比)具有较低的侦测时隙占空);
所述同步基站(通过定时唤醒)在特定的同步相位/时隙(以间歇方式)启动无线扫描侦测(与无线信标广播)。
典型地,所述同步基站为内置电池供电的无线低功耗装置,可选地即为一种具有同步侦测时隙的无线信标装置。
所述协同基站通过发送同步序列信标对周边的低功耗同步基站进行同步时间校正,使若干分布式同步基站具有相同或重叠的同步侦测时隙;
当所述同步基站接收到所述协同定位基站发送的同步定位信号,根据同步时间标识对自身的同步时间参数--同步侦测时隙参数(如周期、相位、宽度)进行调整。
所述目标追踪设备通过执行同步时间校正(调整其信标广播/调制参数,如时隙/相位),使自身的同步信标时隙与其周边若干分布式的低功耗同步基站--无线信标装置的同步侦测时隙(在时域上)保持时隙同步匹配;
所述目标追踪设备在一个较长时间的同步有效期内,至少执行一次同步时间校正;
所述目标追踪设备在接收到有效的同步定位信号(指成功进行一次同步时间校正)之后,立即关闭无线扫描侦测;并在小于同步有效期的某个有效时间内禁止开启无线扫描侦测(以保持更低的功耗)。
在数据上传的网络性能异常(如断网或达不到预定要求)时,对上传缓冲区的实时监测数据进行筛选提取保存的处理,按当前数据保存模式保存为历史监测数据。
在网络性能恢复后,根据数据上传模式作为边缘节点以先进先出方式,通过数据标记或数据指针的管理,向上位主机/协同服务其或管理系统上传所述历史监测数据。
所述协同感知节点根据当前的数据上传模式,通过监测数据处理获得当前的通信数据状态;并根据及通信数据状态,对所述数据上传模式进行弹性反馈调整。
所述协同感知节点作为边缘节点根据当前目标场景状态调整目标状态信息的处理优先级;所述通信数据状态指网络数据传输质量(如数据传输误码/误包率,缓存数据积留/延时)。
所述感知节点/目标监测节点通过对以下多类模式参数及其组合的调整,以进入具有不同价值取向策略(如监测精度/实时性、数据上传连续性/实时性、自身功耗)的监测模式(如:高速/全速采集、实时/定时上传、低功耗节能等模式)。
所述监测模式包括:
1)信号耦合采集模式:信号耦合参数、AD采集模式参数(如采集周期)、采集预处理模式(如滤波模式参数)等;各种状态变量的类型及缺省模式;
2)监测数据处理模式:数据处理参数(处理周期、敏感处理参数、数据遴选/剔除/统计参数)、过程变量类型及算法精度、数据存放区管理参数及数据保存模式等;
3)无线数据传输模式:无线模式(如BLE、WiFi、以太网、4G/5G)的开启/关闭、无线通信模式(如功率等级及调制方式,扫描/广播时间周期、间隔/相位、时隙宽度、占空比等);
4)数据上传模式:所述目标监测节点(作为边缘节点)向上位主机或管理系统以实时、定时、主动或被动请求的数据上传模式。
任一边缘节点对每一个连续的时间段序码TSSN,需要做一次网络时间校正,并将其保存到时钟校正日志之中;
所述TSSN指与每一次有限连续时间对应的序码;任何连续时间中断(主动或被动中断,重新上电或断电重启、分段时间校正)均导致所述TSSN的改变(通常+1)。
所述时钟校正日志中的任何一条时钟校正记录被成功上传后即可被删除,但仍保存最后一次的时间校正记录:
TSSN,相对时间戳,绝对时间戳;
其中的相对时间戳即校正前的时间戳,绝对时间戳即校正后的时间戳。
本发明实施例还公开了一种无线追踪监测装置,请参考图2,所述装置为协同感知节点作为无线基站,对目标场景中若干处于移动状态的目标对象设备进行无线追踪监测,所述装置包括无线侦测模块、前置预选模块及敏感处理模块,说明如下:
无线侦测模块201:用于在当前评估周期内以无线(扫描侦测方式)接收获得所述目标对象设备(以状态信标发送)的若干状态变量Xi;
前置预选模块202:用于对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按所述敏感偏离度△S值的大小进行前置预选,如设置预选条件、优先级顺序(如排序置入缓冲区);
敏感处理模块203:用于对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行资源敏感的监测数据处理(作为一种有限敏感处理)。
在实际实施过程中,所述装置可以为一种计算机装置,处理器通过执行计算机指令,从而实现前述所公开的所述无线追踪监测方法及装置的实施例。本领域技术人员可以理解,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,上述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。
本发明实施例还公开了一种无线追踪监测系统,所述系统为利用第一方面无线追踪监测方法建立的系统;所述系统由若干作为无线基站的协同感知节点所构成;
所述协同感知节点对目标场景中无线覆盖范围内的至少一个处于移动状态的目标对象设备进行无线追踪监测。
所述系统包括边缘协同感知网络系统与协同数据管理系统,所述管理系统(运行于上位主机/协同服务器)对追踪监测数据采集过程进行协同管理;
所述网络系统包含若干追踪监测节点面向目标场景对象进行追踪监测数据采集,其中不同的追踪监测节点作为目标监测节点与/或协同感知节点。
所述管理系统至少包括数据采集管理模块与监控信息服务模块,用以提供目标追踪监控信息服务;
所述数据采集管理模块包括分类采集数据处理与目标采集数据管理;
所述监控信息服务模块用于,通过对实时监测数据的监控处理和对历史监测数据的引用分析,获得与目标追踪监控关联的实时展示、安全应急处理及敏感对比评估的服务信息。
所述管理系统通过分类采集数据处理获得的分类监测数据,并基于所述分类监测数据通过敏感对比评估,提供目标追踪监控信息及敏感性评估报告;所述管理系统通过分类差异性对比计算获得各类差异性参数,并根据对应类别的差异性指数进行敏感对比评估。
所述管理系统根据所述敏感对比评估信息,对关联负载对象设备的分级异常条件与/或平衡取向参数进行调整或给出调整建议。
所述无线追踪监测系统由某一无线管理节点(如手机、电脑、网关)通过发起多模式无线配网而建立,所述多模式无线配网包括:若干协同感知节点支持多模式无线通信协议,以一种无线扫描侦测方式(如蓝牙BLE、无线时隙同步)接收所述管理节点以同步数据包(即同步群控方式)发送的、包括SSID的配网信息,并基于所述配网信息,以另一种无线通信协议标准(如WiFi)与指定的一个或多个无线路由节点建立无线连接,构建基于Mesh通信的网络系统。
所述多模式无线配网的有益性在于,大幅度提升群控配网效率(快速组网):配网管理节点通过同步群控方式,使若干--众多的待配网的边缘节点/感知节点根据同时接收到的包含于同步数据包的配网信息,按指定的网络拓扑信息,快速接入到指定的一个或多个无线路由节点(以构建基于Mesh通信的无线协同感知网络)。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种无线追踪监测方法,其特征在于,协同感知节点对目标场景中若干目标对象设备进行无线追踪监测,所述方法包括:
所述协同感知节点在当前评估周期内以无线接收获得所述目标对象设备的状态变量Xi;
对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按所述敏感偏离度△S值的大小进行前置预选;
对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行监测数据处理。
2.如权利要求1所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,所述目标对象设备以状态信标发送所述状态变量Xi;
所述目标对象设备根据关联目标对象的移动状态与/或其它状态跳变信息,发送对应不同活跃度等级的触发状态信标。
3.如权利要求1所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,所述监测数据处理为一种有限敏感处理,在面向多个目标对象设备与/或多个状态变量Xi的连续追踪监测过程中,当数据处理资源能力具有敏感性冲突时,需要对不同目标或处理频度加以限制的数据处理过程。
4.如权利要求1所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,所述敏感偏离度△S指,以上次监测数据处理之前的值与/或本次目标预期值为基准,反映当前评估周期的状态变量Xi对于目标场景状态S的敏感性变化程度△S(Xi)。
5.如权利要求1所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,根据动态设定的预选条件,按以下方式之一或组合进行所述前置预选:
方式一前置过滤:对于当前评估周期内△S值小于设定值的状态变量Xi,允许被直接忽略;
方式二不同优先级的数据缓冲区:根据设定的△S值的大小区间,对△S值较大的状态变量Xi以高优先级被指向或置入缓冲处理,允许高优先级动态覆盖低优先级的数据缓冲区。
6.如权利要求1至5任一项所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,所述前置预选的方法包括:根据实时进程状态,动态调整△S值的预选条件参数,所述实时进程状态指当前数据处理进程对数据处理资源的实际占用相比于限定能力的状态指标。
7.如权利要求1至5任一项所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,所述协同感知节点根据前置感知节点发送的所述目标状态信息进行目标状态评估,并通过状态模式解析导出监测模式代码。
8.如权利要求1至5任一项所述的一种无线追踪监测方法,其特征在于,所述监测数据处理包括定位追踪计算,所述协同感知节点作为协同定位基站,基于有限敏感处理对目标对象设备发送的定位信号变量Xi,进行所述定位追踪计算;
所述协同感知节点根据获得的所述目标对象设备的定位信号变量Xi,进行所述定位追踪计算,包括基于调制状态标识进行定位校正计算、定位变量数字滤波、多点协同定位及轨迹跟踪计算。
9.一种无线追踪监测装置,其特征在于,所述装置为协同感知节点,对目标场景中若干目标对象设备进行无线追踪监测,所述装置包括以下模块:
无线侦测模块:用于在当前评估周期内以无线接收获得所述目标对象设备的状态变量Xi;
前置预选模块:用于对所述状态变量Xi评估计算敏感偏离度△S,按所述敏感偏离度△S值的大小进行前置预选;
敏感处理模块:用于对所述敏感偏离度△S值较大的状态变量Xi优先进行监测数据处理。
10.一种无线追踪监测系统,其特征在于,所述系统为利用权利要求1至8任一项所述的无线追踪监测方法建立的系统;所述系统由若干协同感知节点所构成;
所述协同感知节点对目标场景中至少一个目标对象设备进行无线追踪监测。
Priority Applications (1)
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CN202210757263.1A CN115134850A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 无线追踪监测方法、装置及系统 |
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- 2022-06-30 CN CN202210757263.1A patent/CN115134850A/zh active Pending
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CN116995280A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 苏州欣和智达能源科技有限公司 | 一种氢燃料电池运行状态的智能监测方法 |
CN116995280B (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-28 | 苏州欣和智达能源科技有限公司 | 一种氢燃料电池运行状态的智能监测方法 |
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