WO2021164491A1 - 电量均衡处理方法和装置、系统、设备以及存储介质 - Google Patents

电量均衡处理方法和装置、系统、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种电量均衡处理方法，其应用于包括通信设备和多个终端电子设备的网络系统，其中每个终端电子设备能够与所述通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信，该方法包括：获取各终端电子设备的剩余电量；基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；基于异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。此外，本公开还提供了相应的电量均衡处理装置、网络系统、计算设备及其计算机可读存储介质。

Description

电量均衡处理方法和装置、系统、设备以及存储介质 技术领域
本公开总体上涉及无线网络技术领域，尤其涉及一种电量均衡处理方法和装置、网络系统、计算设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
电子标签是一种电子设备，其能够无线地获取目标对象的数据信息，并且能够存储、显示以及发送该数据信息。作为非限制性示例，电子标签可以是基于射频识别技术的射频标签。一般而言，电子标签能够进行无线通信，并且由电池供电。电子标签的应用领域极为广泛，例如但不限于，在商场、超市的商品货架的特定位置展示对应商品、货物的信息，在医院的病床处(例如床头)显示病人和相关医疗信息等。在各种应用场景中，多个电子标签以无线组网的形式加以应用。一般而言，电子标签承载的内容需要经常进行更新，例如但不限于，可以通过无线通信方式从诸如网关设备之类的通信设备接收待更新的数据信息。根据特定应用场景中电子标签的使用情况，不同的电子标签被更新的频率是不同的，例如某种商品销售速度快，其对应的电子标签的承载数据的更新频次就高。这样会导致同一网络系统中的多个电子标签的电量消耗存在不同，继而导致该网络系统的各电子标签之间存在电量不均衡的问题。此外，容易理解的是，在任何由电池供电的多个终端电子设备组成的网络系统中，也可能存在类似的电量不均衡问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述缺陷或不足，期望提供一种电量均衡处理方法和装置、系统、设备以及存储介质，其能够解决上述问题，使网络系统中各终端电子设备的电量达到均衡，从而有效地延长整个网络系统的使用寿命。
根据本公开的一个方面，提供了一种电量均衡处理方法，其应用于包括通信设备和多个终端电子设备的网络系统，其中每个终端电子设备能够与该通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信，该电量均衡处理方法包括：获取各终端电子设备的剩余电量；基于各终 端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；基于异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
在一些示例性实施例中，基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备包括：确定比多个终端电子设备的剩余电量的平均值大的第一阈值；将多个终端电子设备中剩余电量大于第一阈值的富电终端电子设备确定为所述异常耗电设备。
在一些示例性实施例中，基于异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括：将富电终端电子设备确定为中继设备；从多个终端电子设备的除富电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定待中继设备。
在一些示例性实施例中，从多个终端电子设备的除富电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定待中继设备包括：待中继设备满足下述条件中的至少一个条件，这些条件包括：剩余电量最低；与中继设备之间的通信所需功耗最低；与中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与中继设备之间的通信所需传输路径最短。
在一些示例性实施例中，基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备包括：确定比多个终端电子设备的剩余电量的平均值小的第二阈值；将多个终端电子设备中剩余电量小于第二阈值的欠电终端电子设备确定为异常耗电设备。
在一些示例性实施例中，基于异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括：将欠电终端电子设备确定为待中继设备；从多个终端电子设备的除欠电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定中继设备。
在一些示例性实施例中，从多个终端电子设备的除欠电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定中继设备包括：中继设备满足下述条件中的至少一个条件，这些条件包括：剩余电量最高；与待中继设备之间的通信所需功耗最低；与待中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与待中继设备之间的通信所需传输路径最短。
在一些示例性实施例中，电量均衡处理方法还包括：降低所述待中继设备的发射功率。
在一些示例性实施例中，基于所述异常耗电设备从多个终端电子设 备中确定中继设备和待中继设备包括从多个终端电子设备中确定不止一个中继设备；其中，利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道包括：不止一个中继设备以级联的形式构建中继传输通道。
在一些示例性实施例中，基于所述异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括从多个终端电子设备中确定不止一个中继设备；其中，利用所述中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道包括轮流利用不止一个中继设备中的各中继设备构建中继传输通道。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电量均衡处理装置，其应用于包括通信设备和多个终端电子设备的网络系统，其中每个终端电子设备能够与通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信，该电量均衡处理装置包括：剩余电量获取模块，其被配置成获取各终端电子设备的剩余电量；异常耗电设备确定模块，其被配置成基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；中继传输相关设备确定模块，其被配置成基于异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；中继传输通道构建模块，其被配置成利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
根据本公开的另一个方面，提供了一种网络系统，包括：通信设备和多个终端电子设备，其中每个终端电子设备能够与通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信；其中，通信设备被配置成：获取各终端电子设备的剩余电量；基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；基于异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
在一些示例性实施例中，网络系统还包括服务器，其被配置成接收通信设备发送的数据以及向通信设备传输服务器数据，其中，通信设备将服务器数据分别传输至各终端电子设备。
根据本公开的再一个方面，提供了一种计算设备，其包括存储器和处理器，存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，其中，计算机程序在由处理器运行时，实现前面描述的电量均衡处理方法。
根据本公开的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序在由处理器运行时，实现根据前面描述的电量均衡处理方法。
根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法基于终端电子设备的剩余电量动态地确定网络系统中是否存在异常耗电设备；在存在异常耗电设备时，从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；并且利用中继设备构建在待中继设备和通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。由此，根据本公开的电量均衡处理方法通过改变网络系统的网络拓扑结构，使网络系统中的多个终端电子设备处于电量均衡状态，从而从网络系统方面整体延长其使用寿命。此外，据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法还可以降低作为待中继设备的终端电子设备的发射功率，以更加有利于使网络系统中的多个终端电子设备处于电量均衡状态，从而进一步延长网络系统的寿命。
附图说明
在下文中，通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得清楚；在附图中：
图1示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法所涉及的一种示例性应用场景；
图2示意性地示出了图1中示出的网络系统0的网络拓扑结构；
图3以流程图的形式示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的一种电量均衡处理方法；
图4以流程图的形式示意性地示出了图3所示的电量均衡处理方法中用于确定异常耗电设备的一种方法；
图5以流程图的形式示意性地示出了图3所示的电量均衡处理方法中用于确定异常耗电设备的另一种方法；
图6以流程图的形式示意性地示出了图3所示的电量均衡处理方法中用于确定中继设备和待中继设备的一种方法；
图7以流程图的形式示意性地示出了图3所示的电量均衡处理方法中用于确定中继设备和待中继设备的另一种方法；
图8示意性地示出了图1中示出的网络系统在应用图3所示的电量均衡处理方法后被修改的网络拓扑结构；
图9以流程图的形式示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的另一种电量均衡处理方法；
图10以流程图的形式示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的一种电量均衡处理方法，其显示了在网络系统的电量处于均衡状态时，该电量均衡处理方法的处理过程；
图11示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的一种医院床头卡电子标签系统的结构；
图12示意性地示出了图11所示的医院床头卡电子标签系统应用根据本公开的电量均衡处理方法的过程；
图13示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的一种电量均衡处理装置的结构；
图14示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的另一种电量均衡处理装置的结构；以及
图15示意性地示出了可以用来实现根据本公开的示例性实施例提供的通信设备的计算机系统的结构。
应注意的是，附图显示的内容仅仅是示意性的，因此其不必按照比例进行绘制。此外，在全部附图中，相同的特征由相同的附图标记指示。
具体实施方式
下面结合附图和示例性具体实施例对本公开作进一步的详细说明。应该理解的是，下文所描述的示例性具体实施例仅仅用于解释相关公开，而非对该公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与所解释的内容相关的部分。
需要说明的是，在不存在冲突的情况下，本公开中各示例性实施例及各示例性实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合各示例性具体实施例来详细说明本公开。
参考图1，其示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法所涉及的一种示例性应用场景。如图1所示，该应用场景包括多个终端电子设备11、通信设备12和服务器13。服务器13与通信设备12之间能够彼此进行通信，通信设备12与各终端电子设备11之间能够彼此进行通信，并且各终端电子设备11之间也能彼此进行通信。在本文中，能够进行通信是指相关的设备至少能够经由特定的数据传输通 道发送和接收数据。由此，多个终端电子设备11、通信设备12可以一起构成网络系统10。应理解的是，图1所示的网络系统10仅仅是示例性的，其还可以包括任何其他合适的设备，例如，网络系统10还可以包括服务器13。
作为非限制性示例，终端电子设备11可以是有源电子标签、耗能采集终端等，但也可以是通过电源供电的任何其他合适的终端电子设备；通信设备12可以是例如网关设备之类的设备，但也可以是任何其他合适的、可用于数据传输的设备。在一个非限制性示例中，耗能采集终端可以是监控终端等。有源电子标签能够通过其内部的电池来供电，并且有源电子标签能够主动发射电磁信号，其识别距离较长，通常可达几十米甚至上百米，但缺点是其成本高且寿命有限。有源电子标签的能耗与其标签发射功率有关。标签发射功率是指标签发射信号的能量，其一般用功率单位瓦(W)或分贝毫瓦(dBm)来表示。有源电子标签的标签发射功率越高，或者其进行发射的次数越多，其能耗就越大，导致其寿命越短。
通信设备12可用于向多个终端电子设备11分别转发服务器13提供的业务数据、控制指令等，或者可以从多个终端电子设备11接收上行数据，并将上行数据转发至服务器13。通信设备12例如可以是网关设备，其又称为网间连接器、协议转换器。网关设备可以在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。终端电子设备11与通信设备12之间可通过无线通信方式进行数据传输。
服务器13可以用于向通信设备12发送下行数据，该下行数据经由通信设备12发送至终端电子设备11，或者服务器13可以经由通信设备12接收终端电子设备11上传的上行数据。服务器13可以与通信设备12实现为一个整体，但也可以与通信设备12为分离的设备。应理解的是，服务器可以是单个服务器或服务器集群或云服务器。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参见图2，其示意性地示出了图1中由通信设备12和多个终端电子设备11构成的网络系统10的网络拓扑结构10′。网络拓扑结构10′可以包 括多个节点11′和中心节点12′。节点11′可以表示图1中的终端电子设备11，中心节点12′可以表示图1中的通信设备12。如图2所示，每一个节点11′均能够直接与中心节点12′进行通信。因此，网络拓扑结构10′是星型拓扑结构。
根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法能够通过暂时改变网络系统10的网络拓扑结构，和/或暂时减小相应的终端电子设备11的发射功率(例如，对于有源电子标签而言，暂时减小其标签发射功率)，使网络系统10中的各终端电子设备11处于电量均衡状态。需要说明的是，作为非限制性示例，该电量均衡方法可以由电量均衡处理装置作为执行主体来执行，该装置可以集成在通信设备12(例如，网关设备)上，或者也可以集成在服务器上。此外，该装置可以是硬件模块，也可以是软件模块。然而，应理解的是，根据本申请的示例性实施例提供的电量均衡处理方法也可以由任何合适的计算设备来实现，例如，可以通过服务器和通信设备协作来实现。
下面将结合上述应用场景，描述根据本公开示例性实施例提供的电量均衡处理方法。请参考图3，其以流程图的形式示意性地示出了根据本公开示例性实施例提供的一种电量均衡处理方法200。作为非限制性示例，电量均衡处理方法200可以由电量均衡处理装置执行，并且可应用于图1所示的网络系统10。然而应理解的是，电量均衡处理方法200也可以由任何其他合适的计算设备来实现或执行。电量均衡处理方法200包括以下步骤：
步骤210，获取各终端电子设备的剩余电量；
步骤220，基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；
步骤230，基于所述异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；
步骤240，利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
在步骤210中，各终端电子设备11的剩余电量可以是终端电子设备11按照预设时间周期向电量均衡处理装置主动上报的信息，也可以是电量均衡处理装置向每个终端电子设备11广播电量获取请求，然后每个终端电子设备11在接收到电量获取请求后，向电量均衡处理装置上报的信 息。应理解的是，剩余电量可以是具体电量值，也可以是电池的剩余电量的百分比值。
在步骤220中，电量均衡处理方法200可以基于各终端电子设备11的剩余电量确定异常耗电设备。异常耗电设备是指网络系统10的各终端电子设备11中剩余电量与其他终端电子设备11的剩余电量相比存在明显差异的终端电子设备11。作为非限制性示例，网络系统10中多个终端电子设备11的剩余电量的平均值(即，平均剩余电量)可以作为一个终端电子设备11的剩余电量是否异常的判断依据。例如，当所有终端电子设备11的剩余电量与该平均剩余电量的差值处于预定范围内时，可以认为网络系统10中不存在异常耗电设备，因此网络系统10中各终端电子设备11的剩余电量达到均衡值。当网络系统10的一个或多个终端电子设备11的剩余电量与该平均剩余电量的差值处在预定范围外时，可以认为网络系统10中存在异常耗电设备，因此网络系统10中各终端电子设备11的剩余电量未达到均衡值。在网络系统10中各终端电子设备11的剩余电量未处于均衡状态时，利用根据本公开的示例性实施例提出的电量均衡处理方法，通过暂时改变网络系统10的网络拓扑结构，和/或暂时减小相应的终端电子设备11的发射功率，可以使网络系统10中的各终端电子设备11处于电量均衡状态。
因为网络系统10中各终端电子设备11的剩余电量是随着时间而变化的，所以基于终端电子设备11的剩余电量来确定网络系统10中是否存在异常耗电设备是一个动态的过程，由此能够在网络系统10的运行过程中及时发现各终端电子设备11的剩余电量的异常状态。动态地计算网络系统10中各终端电子设备11的剩余电量的平均值可以是通信设备12在每次接收到终端电子设备11上报的剩余电量时触发计算的；或者，可以是通信设备12按照预设的时间周期进行计算的。通过将每个终端电子设备11的剩余电量与动态获取的网络系统10的平均剩余电量进行比较，可以识别网络系统10是否达到电量均衡状态。当在某个时刻，每个终端电子设备11的剩余电量均处于网络系统10的平均剩余电量的预定的波动范围内，则可以认为网络系统10在该时刻处于电量均衡状态。
参见图4和图5，其分别以流程图的形式示意性地示出了图3所示的电量均衡处理方法200中用于在步骤220中确定异常耗电设备的方法220a和220b。方法220a包括步骤221和222：
步骤221，确定比多个终端电子设备11的剩余电量的平均值大的第一阈值；
步骤222，将多个终端电子设备11中剩余电量大于第一阈值的富电终端电子设备确定为异常耗电设备。
方法220b则包括步骤223和224：步骤223，确定比多个终端电子设备11的剩余电量的平均值小的第二阈值
步骤224，将多个终端电子设备11中剩余电量小于第二阈值的欠电终端电子设备确定为异常耗电设备。
方法220a和220b均通过获取网络系统10中多个终端电子设备11的剩余电量的平均值，基于该平均值设定阈值，以及基于终端电子设备11的剩余电量与阈值的比较结果来判断其是否为异常耗电设备。不同之处在于，方法220a用于从多个终端电子设备11中确定富电终端电子设备，并将其确定为异常耗电设备；而方法220b用于从多个终端电子设备11中确定欠电终端电子设备，并将其确定为异常耗电设备。应理解的是，针对富电终端电子设备和欠电终端电子设备，电量均衡处理方法200确定中继设备和待中继设备的方式是不同的，这将在下文中详细描述。
在根据本公开的另一个非限制性示例中，可以获取网络系统10中多个终端电子设备11的剩余电量的平均值，计算各终端电子设备11的剩余电量与该平均值之间的差值，并且可以针对该差值来相应地设定第一阈值和/或第二阈值，用于确定富电终端电子设备和/或欠电终端电子设备。当终端电子设备11的剩余电量大于该平均值时，判断两者之间的差值是否大于第一阈值，如果大于该第一阈值，则终端电子设备11为富电终端电子设备。当终端电子设备11的剩余电量小于该平均值时，判断两者之间的差值是否大于第二阈值，如果大于该第二阈值，则终端电子设备11为欠电终端电子设备。
虽然本文在图4和图5中分别以流程图的形式示意性地示出了用于在步骤220中确定异常耗电设备的方法220a和220b，但应该理解的是，方法220a和220b也可以结合使用。在这种情形中，第一阈值和第二阈值一起设定了一个基于网络系统10中多个终端电子设备11的剩余电量的平均值的参考范围，由此，当终端电子设备11的剩余电量处于该参考范围之外时，该终端电子设备11可以被确定为异常耗电设备。
第一阈值和/或第二阈值可以根据应用场景来进行设置和/或调整。第 一阈值和第二阈值可以是相同的取值，也可以是不同的取值。此外，第一阈值和第二阈值的取值可以是电量的大小(例如，可以以电压的单位来表示)，但也可以是电量的百分比取值。作为非限制性示例，第一阈值可以是比各终端电子设备11的剩余电量的平均值大10％的值，第二阈值可以是比该平均值小10％的值。
继续参考图3，电量均衡处理方法200在步骤230中基于所述异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备。如前面已经详细说明的，基于不同的阈值，可以将富电终端电子设备或欠电终端电子设备确定为异常耗电设备，而针对这两种情形，电量均衡处理方法200中确定中继设备和待中继设备的方式是不同的。图6和图7分别以流程图的形式示意性地示出了图3所示的电量均衡处理方法200中用于在步骤230中确定中继设备和待中继设备的方法230a和230b。
参考图6，并且结合参考图4，其示出了电量均衡处理方法200中用于在步骤230中基于所确定的富电终端电子设备确定中继设备和待中继设备的方法230a。方法230a包括步骤231和232：
步骤231，将富电终端电子设备确定为中继设备；
步骤232，从多个终端电子设备的除富电终端电子设备之外的其余终端电子设备中选择待中继设备。
作为非限制性示例，在步骤232中可以基于下述条件中的至少一个条件来确定待中继设备，这些条件包括：剩余电量最低；与中继设备之间的通信所需功耗最低；与中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与中继设备之间的通信所需传输路径最短。因此，应该理解的是，在电量均衡处理方法200中可以确定不止一个待中继设备，只要被确定为待中继设备的终端电子设备11满足上述条件中的至少一个条件便可。此外，在一个非限制性示例中，关于剩余电量的上述条件也可以被修改为是关于剩余电量的一个范围，例如但不限于，从剩余电量的最低值到该最低值的120％的范围。
参考图7，并且结合参考图5，其示出了电量均衡处理方法200中用于在步骤230中基于所确定的欠电终端电子设备确定中继设备和待中继设备的方法230b。方法230b包括步骤233和234：
步骤233，将欠电终端电子设备确定为待中继设备；
步骤234，从多个终端电子设备的除欠电终端电子设备之外的其余终 端电子设备中确定中继设备。
作为非限制性示例，在步骤234中可以基于下述条件中的至少一个条件来确定中继设备，这些条件包括：剩余电量最高；与待中继设备之间的通信所需功耗最低；与待中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与待中继设备之间的通信所需传输路径最短。容易理解的是，在一个非限制性示例中，关于剩余电量的条件也可以被修改为关于剩余电量的一个范围，例如但不限于，从剩余电量的最高值到该最高值的80％的范围。
继续参考图3，电量均衡处理方法200在步骤240中利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。通过建立中继传输通道，电量均衡处理方法200改变了网络系统10的网络拓扑结构。作为非限制性示例，图8示意性地示出了网络系统10在应用了电量均衡处理方法200后的一种可能的被修改的网络拓扑结构10″。如图8所示，并结合参考图2，在网络拓扑结构10″中，一个节点11′被确定为中继节点，与该中继节点相邻的两个节点11′被确定为待中继节点。中继节点在两个待中继节点与中心节点12′之间建立了进行数据传输的中继传输通道。以这样的方式，电量均衡处理方法200能够消除网络系统10中的异常耗电设备，从而使网络系统10中的各终端电子设备10的剩余电量能够处于电量均衡状态。
在一个非限制性实施例中，异常耗电设备还可以是将网络系统10中所有终端电子设备11按照预设条件划分成不同的终端电子设备组后，在各终端电子设备组内确定的异常耗电设备。作为非限制性示例，预设条件可以是不同的地理位置，不同的房间，不同的商品货架等。在每次从终端电子设备组中确定异常耗电设备时，从该终端电子设备组的多个终端电子设备中选定一个或多个中继设备以及与中继设备对应的待中继设备。选定中继设备和待中继设备的方式可以根据上述图4、图6以及图5、图7两组附图中分别示出的两种情况采用对应的方法来实现。
对于图4、图6示出的第一种情况，从多个终端电子设备中确定富电终端电子设备为异常耗电设备，将该富电终端电子设备确定为中继设备，然后确定与中继设备相对应的待中继设备。可以基于下述条件中的至少一个条件来确定待中继设备，这些条件包括：剩余电量最低；与中继设备之间的通信所需功耗最低；与中继设备之间的通信所需传输时间最短； 以及，与中继设备之间的通信所需传输路径最短。因此，应该理解的是，可以确定不止一个待中继设备，只要被确定为待中继设备的终端电子设备满足上述条件中的至少一个条件便可。此外，容易理解的是，在一个非限制性示例中，关于剩余电量的条件也可以被修改为关于剩余电量的一个范围，例如但不限于，从剩余电量的最低值到该最低值的120％。当在网络系统中确定的中继设备为多个时，可以按照耗能等级原则先将多个中继设备划分成多个等级组，每个等级组包括至少一个中继设备；再选定与每个等级组对应的待中继设备。等级组可以根据所确定的中继设备的剩余电量的排序结果来确定，也可以根据所确定的中继设备距离通信设备的距离值来确定，还可以根据任何其他合适的需求来划分等级组。每个等级组可以包括一个中继设备，也可以包括多个中继设备。在等级组包括多个中继设备时，多个中继设备的关系可以是级联或者并列，或者这两种关系都存在。
对于图5、图7示出的第二种情况，从多个终端电子设备中确定欠电终端电子设备为异常耗电设备，将该欠电终端电子设备确定为待中继设备，然后在确定与该待中继设备相对应的中继设备。
中继设备可以是剩余电量最高的终端电子设备，或者是剩余电量远高于平均剩余电量的终端电子设备，或者是剩余电量与平均剩余电量的差值大于零且差值的绝对值大于等于一定阈值的终端电子设备；或者是在确定待中继设备之后，按照下述条件中的至少一个条件来确定中继设备，这些条件包括：剩余电量最高；与待中继设备之间的通信所需功耗最低；与待中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与待中继设备之间的通信所需传输路径最短。或者是根据终端电子设备的更新频率选定的与待中继设备对应的中继设备。例如，该终端电子设备在一定时间范围内其下行数据不需要更新，则可以确定该终端电子设备为中继设备。又例如，在电子标签系统中，某个病房的病床被分配某个病人，该病人住院时间为1个月，与该病床对应的电子标签在1个月内都不需要更新下行数据，则该电子标签可以作为与待中继设备对应的中继设备。
因此，如上所述，在检测到存在异常耗电设备时，异常耗电设备可以被确定为中继设备，或者可以被确定为待中继设备。
在每次确定中继设备之后，可以按照上述条件来确定与每个中继设备对应的待中继设备；或者，在确定待中继设备之后，可以按照上述条 件确定与每个待中继设备对应的中继设备。确定中继设备时也可能存在前述的多个中继设备的情况，可以参照上述处理方式确定中继设备和待中继设备的对应的关系。
下面以网络系统10为例，详细描述如何使各终端电子设备11的剩余电量处于均衡状态。如前面所述，网络系统10包括通信设备12和多个终端电子设备11。为了便于描述，下文中将这些终端电子设备11又称为终端电子设备{A，B，C，D，E，F，G，H}。
在第t1时刻，计算网络系统10在第t1时刻的剩余电量平均值，并且基于该平均值设定如上所述的第一阈值和第二阈值。将各终端电子设备的剩余电量与上述阈值进行比较，以确定网络系统10中的异常耗电设备A。例如，异常耗电设备A的剩余电量大于第一阈值。
将异常耗电设备A确定为中继设备，然后可以根据前文中描述的条件来确定与该中继设备对应的待中继设备。基于所确定的中继设备和待中继设备，可以构建对应的中继传输通道。
在第t2时刻，计算网络系统10在第t2时刻的剩余电量平均值，并且基于该平均值重新设定第一阈值和第二阈值。将各终端电子设备的剩余电量与重新设定的第一阈值和第二阈值进行比较，以确定网络系统10中的异常耗电设备D。例如，异常耗电设备D的剩余电量小于第二阈值。
将异常耗电设备D确定为待中继设备，然后可以根据前文中描述的条件来确定与该待中继设备对应的中继设备。基于所确定的中继设备和待中继设备，可以重新构建对应的中继传输通道。
在第t3时刻，计算网络系统10在第t3时刻的剩余电量平均值，并且基于该平均值重新设定第一阈值和第二阈值。将各终端电子设备的剩余电量与重新确定的第一阈值和第二阈值进行比较，以确定网络系统10中各终端电子设备的剩余电量是否存在异常。例如，在t3时刻，对于异常耗电设备A，其剩余电量在第t3时刻小于第一阈值且大于第二阈值，即异常耗电设备A的剩余电量在t3时刻处于均衡状态；而对于异常耗电设备D而言，将其剩余电量与第t3时刻的第一阈值和第二阈值进行比较，由于其剩余电量依然小于第二阈值，所以可以认为异常耗电设备D的剩余电量仍旧处于异常状态。因此，在第t3时刻，由于异常耗电设备A的剩余电量已经处于均衡状态，所以此时可以释放由异常耗电设备A作为中继设备构建的中继传输通道。本公开对于每个异常的终端电子设备11， 独立地判断其剩余电量是否处于网络系统10的均衡状态，并在每个异常的终端电子设备11的剩余电量分别处于均衡状态时，独立地释放与该异常的终端电子设备对应的中继传输通道。每个异常耗电设备的确定以及对应的中继传输通道的构建和释放过程都是独立判定且互不干扰的。
再例如，在第tN时刻，计算网络系统10在第tN时刻时的剩余电量平均值，并且基于该平均值重新设定第一阈值和第二阈值。将每个终端电子设备11的剩余电量与重新确定的第一阈值和第二阈值进行比较，确定网络系统10中存在异常的终端电子设备A和B，并且终端电子设备A和B的剩余电量都大于第一阈值。
若终端电子设备A和B的剩余电量不同，例如终端电子设备A的剩余电量大于终端电子设备B的剩余电量，则可以先将终端电子设备A和B作为一个中继设备的等级组{A，B}，选定与该等级组对应的待中继设备C。例如，待中继设备C可以是网络系统10中剩余电量最低的终端电子设备。当然，也可以根据前述条件从网络系统10中选择合适的终端电子设备作为与该等级组对应的待中继设备。
在这种情形下，待中继设备C可以上报上行数据至中继设备B，中继设备B可以继续上报该上行数据至中继设备A，中继设备A可以继续上报该上行数据至通信设备12，通信设备12则可以再将该上行数据发送至服务器13；此外，服务器13还可以发送下行数据至通信设备12，通信设备12则可以直接发送下行数据至待中继设备C，或者通信设备12也可以经由上述通过级联的中继设备A、B构成的中继传输通道将下行数据发送至待中继设备C。
若终端电子设备A和B的剩余电量相同，也可以将终端电子设备A和B作为一个中继设备的等级组{A，B}，并选定与该等级组对应的待中继设备C。
待中继设备C可以按照上传周期上报上行数据至中继设备A或者中继设备B，并按照上传周期在中继设备A和中继设备B之间切换，以便均衡地消耗中继设备A、B的剩余电量。或者，对于终端电子设备A和B而言，终端电子设备A的剩余电量小于上述第二阈值，终端电子设备B的剩余电量也小于上述第二阈值，则作为异常耗电设备的终端电子设备A、B可以被确定为待中继设备，然后可以分别独立地确定与待中继设备对应的中继设备。
应理解的是，对于确定了不止一个中继设备的情形，将这些中继设备直接以级联或者轮流切换的方式构建中继传输通道也是可能的。也就是说，在这种情形中，令这些中继设备作为等级组并不是必需的。
在第tM时刻，计算网络系统10在第tM时刻的剩余电量平均值，并且基于该平均值重新设定第一阈值和第二阈值。将各终端电子设备的剩余电量与重新确定的第一阈值和第二阈值进行比较，以确定网络系统10中各终端电子设备的剩余电量是否存在异常。例如，当终端电子设备A的剩余电量在第tM时刻处在由第一阈值和第二阈值限定的范围内，则认为在第tM时刻终端电子设备A的剩余电量处在均衡状态，即异常耗电设备的剩余电量达到均衡值，此时释放异常耗电设备A对应的中继传输通道。对于终端电子设备B，需要独立地判断其剩余电量是否达到tM时刻的均衡值，如果终端电子设备B的剩余电量在tM时刻达到均衡值，则释放异常耗电设备B对应的中继传输通道。如果在tM时刻，终端电子设备B的剩余电量未达到均衡值，则终端电子设备B可以继续通过中继传输通道进行数据传输。本公开对于每个异常的终端电子设备，独立地判断其剩余电量是否达到均衡值，对于不同的终端电子设备而言，这个判断过程互不干扰。
在根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法中，基于终端电子设备的剩余电量动态地确定网络系统中是否存在异常耗电设备，在存在异常耗电设备时，基于所确定的异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；以及，利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。由此，该电量均衡处理方法能够通过改变网络系统的网络拓扑结构，有效地延长整个网络系统的使用寿命。
下面请参考图9，其以流程图的形式示出了根据本公开的示例性实施例提供的另一种电量均衡处理方法200a。图9所示的电量均衡处理方法200a与图3所示的电量均衡处理方法200相似，其区别仅在于，图9所示的电量均衡处理方法200a还包括步骤250：步骤250，降低待中继设备的发射功率。
应理解的是，关于图9所示的电量均衡处理方法200a的步骤中与图3所示的电量均衡处理方法200的步骤相同的步骤，可以参见上文中的相关描述，下文中将仅就其与电量均衡处理方法200的步骤不同的步骤进 行说明。
如图9所示，电量均衡处理方法200a除了利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道之外，还包括降低待中继设备的发射功率的步骤。作为非限制性示例，电量均衡处理方法200a可以在构建了中继传输通道之后，向待中继设备发送第一控制指令，该第一控制指令用于指示降低待中继设备的发射功率。例如，待中继设备在构建中继传输通道之前采用的发射功率可以为当前发射功率，那么降低待中继设备的发射功率是指采用低于当前发射功率的较小的发射功率，从而可以利用较小的发射功率向中继设备发送数据，再经由中继设备向通信设备发送该上行数据，然后由通信设备将该上行数据发送至服务器。相关技术中，终端电子设备在每次上报上行数据时，需要一定的发射功率才能完成。例如，当终端电子设备为有源电子标签时，有源电子标签在上报上行数据时需要采用标签发射功率大小的发射功率发送数据，因此电量消耗快。而本公开相对于相关技术在新建中继传输通道的情况下，还可以使作为待中继设备的终端电子设备采用较小的发射功率发送数据，其有效地减小了终端电子设备的电量消耗，从而延长了整个网络系统的使用周期。
在本公开的另一个示例性实施例中，在从多个终端电子设备中确定了中继设备和待中继设备之后，可以向待中继设备发送第一控制指令以降低待中继设备的发射功率，使得待中继设备能够以较低的发射功率向中继设备发送数据，中继设备可以将上报的上行数据再转发至通信设备；此外，通信设备则可以直接向待中继设备发送下行数据，或者通信设备也可以经由中继设备向待中继设备发送下行数据。
相关技术的网络系统中，每个终端电子设备被使用的频率不同，由此导致各终端电子设备的功耗不同，目前相关技术中只是从终端电子设备自身的低功耗方面进行考虑，通过降低终端电子设备自身的功耗来延长其寿命，这样可能会导致网络系统中部分终端电子设备的剩余电量之间的差异性较大，继而可能会使得整个网络系统的使用寿命较短。根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法在改变网络系统的网络拓扑结构的同时，降低待中继设备的发射功率，可以有效地降低整个网络系统的电量消耗速度，使得其使用寿命得以延长。
在一个非限制性实施例中，在获取所有终端电子设备上报的剩余电 量之后，可以将终端电子设备的剩余电量进行排序处理，将其剩余电量与平均剩余电量进行比较，然后基于其剩余电量与平均剩余电量的差值确定网络系统10中是否存在异常耗电设备，在存在异常耗电设备时，选定中继设备和待中继设备来延长整个网络系统的使用寿命。选定方式与图3中步骤230描述的方式相同。
以图1所示的网络系统10为例，根据本公开的示例性实施例的电量均衡处理方法将网络系统10包括的多个终端电子设备11作为一个整体，由此可以动态地计算多个终端电子设备的平均剩余电量，利用该平均剩余电量作为参考动态地设定参考范围，将从每个终端电子设备11获取的剩余电量与每个时刻对应的平均剩余电量进行比较，当在某个时刻，某个终端电子设备11的剩余电量处于上述参考范围之外时，将该终端电子设备11确定为异常耗电设备，并基于所确定的异常耗电设备确定中继设备和待中继设备。例如，在某个时刻，某个终端电子设备11的剩余电量为40％，平均剩余电量为30％，第一阈值为35％，则可以确定该终端电子设备11为富电终端电子设备，并且可以将其确定为中继设备；而某个终端电子设备11的剩余电量为20％，平均剩余电量为30％，第二阈值为25％，则可以确定该终端电子设备11为欠电终端电子设备，并且可以将其确定为待中继设备。
在确定待中继设备之后，可以确定一个与该待中继设备对应的中继设备，例如，可以基于待中继设备之间的传输时间最短，从剩余的多个终端电子设备11中确定一个中继设备。在另一个非限制性示例中，可以基于剩余的终端电子设备11的剩余电量，将剩余电量最高的终端电子设备11作为中继设备。
或者，在某个时刻，当某个终端电子设备11的剩余电量与该时刻的平均剩余电量的差值大于零，并且该终端电子设备11的剩余电量大于第一阈值时，可以直接确定该终端电子设备11为富电终端电子设备，并且可以将其确定为中继设备。然后从剩余的终端电子设备11中确定待中继设备。待中继设备可以是多个，例如剩余的终端电子设备中部分设备的电量存在相同，且其剩余电量较低，则可以利用该中继设备作为这些待中继设备与通信设备进行通信的中继传输通道，以便实现整个网络系统的电量均衡，以延长其使用寿命。
下面参考图10，其显示了在网络系统10中的各终端电子设备的剩余 电量达到均衡状态时，电量均衡处理方法200b的处理过程。网络系统10的各终端电子设备11的剩余电量达到均衡是指网络系统10中每个终端电子设备11的剩余电量维持在一个相同的水平，相同的水平是指在一定阈值范围内认为是相同的。该相同的水平是近似相同，例如是在平均剩余电量的波动范围内。波动范围的取值，可以根据剩余电量计算的精度来确定。
请参考图10，其以流程图的形式示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的一种电量均衡处理方法200b。电量均衡处理方法200b可以包括以下步骤：
步骤210，获取各终端电子设备的剩余电量；
步骤220，基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；
步骤230，基于所述异常耗电设备从多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；
步骤240，利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道；
步骤260，在异常耗电设备的剩余电量不超出阈值时，释放与其对应的中继传输通道，并且使与该中继传输通道对应的各终端电子设备均直接与通信设备进行通信。
可选地，电量均衡处理方法200b还可以包括：
步骤250，降低待中继设备的发射功率。
并且可选地，当包括步骤250时，电量均衡处理方法200b还可以包括：步骤270，使待中继设备恢复原有发射功率。
以及，电量均衡处理方法200b还可以包括：
步骤280，使中继设备停止在通信设备与待中继设备之间转发数据。
在上述步骤中，关于与图3所示的电量均衡处理方法200和图9所示的电量均衡处理方法200a中的步骤相同的步骤，可以参见上文中对应的详细描述。
多个终端电子设备11在经过步骤210-250的处理之后，每一个终端电子设备11的剩余电量趋近于网络系统12中多个终端电子设备11的平均剩余电量，当处于一个相同的水平时，则可以认为每一个终端电子设备11的剩余电量近似相同，也就是说，表示网络系统12中各终端电子 设备11的剩余电量达到了均衡状态。
在每个异常耗电设备的剩余电量达到均衡值时，可以释放与每个异常耗电设备对应的中继传输通道，并且使对应的中继设备和待中继设备均直接与通信设备12进行通信。也就是说，对于每个异常耗电设备，根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理方法会独立地判断其是否达到网络系统10的均衡值，这个判断过程互不干扰。当某个异常耗电设备的剩余电量达到网络系统10的均衡值时，则释放与该异常耗电设备对应的中继传输通道。对于剩余电量未达到均衡值的异常耗电设备，则继续采用相应的中继传输通道进行数据传输。
原有的通信传输通道是基于网络系统10初始建立的网络拓扑结构，例如基于图2所示的星型网络拓扑结构，通信设备12与每个终端电子设备11直接建立用于传输上行数据的上行通道，并直接建立用于传输下行数据的下行通道，即通信设备12与多个终端电子设备11之间基于初始的星型网络拓扑结构构建数据传输通道。在网络系统10中存在异常耗电设备时，根据本公开的示例性实施例的电量均衡处理方法通过构建中继传输通道，改变初始的网络拓扑结构，和/或降低待中继设备的发射功率，以实现整个网络系统的电量均衡，从而延长其使用寿命。在异常耗电设备的剩余电量达到均衡值时，可以释放与异常耗电设备对应的中继传输通道，在释放中继传输通道之后，还可以向待中继设备发送第二控制指令，第二控制指令可用于通知待中继设备恢复至原有发射功率。此外，还可以向中继设备发送第三控制指令，该第三控制指令可用于通知中继设备停止在待中继设备和通信设备之间转发数据。通知待中继设备恢复至原有发射功率是指：在异常耗电设备的剩余电量达到均衡值时，通信设备可以向待中继设备发送第二控制指令，通知待中继设备恢复至构建中继传输通道之前所采用的发射功率。
根据本公开的示例性实施例的电量均衡处理方法通过建立中继传输通道来实现整个网络系统中各终端电子设备的电量均衡，并在异常耗电设备的剩余电量达到均衡值时，释放与其对应的中继传输通道，恢复待中继设备的发射功率，由此，可以有效地延长整个网络系统的使用寿命。
为了更清楚地理解本公开，下面以应用于医院的床头卡的电子标签系统为例，结合图11和图12详细说明。应理解的是，下文示出和描述的医院床头卡电子标签系统仅仅是用于对本公开进行说明的示例性实施 例，其并不构成对本公开的任何限制。请参考图11，其示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的医院床头卡电子标签系统的结构。
医院床头卡电子标签系统500可以包括多个床头卡电子标签501和一个或多个网关设备502，以及还包括服务器503。其中，服务器503可用于向网关设备502发送用户数据，网关设备502再向床头卡电子标签501刷入用户数据(即下行数据)。床头卡电子标签501接收到用户数据之后，可以刷新屏幕以显示相应信息。作为非限制性示例，床头卡电子标签501可以包括控制器、无线通信模块、E-Ink电子墨水屏、电源管理电路及电池等。
在医院应用场景中，每个房间可以包含多个床位，每个床位设置一张床头卡电子标签501，其可以用于显示病人的姓名、年龄、住院原因、住院日期、主治大夫等信息。
多个床头卡电子标签501初始构建的网络系统的网络拓扑结构是星形拓扑网络，即中心节点为网关设备502，每个床头卡电子标签501为子节点。在正常工作状态时，网关设备502和多个床头卡电子标签501可以是点对点的双向通信，即网关设备502可以单独地与每个床头卡电子标签501建立上行通道和下行通道来实现上行数据和下行数据的传输。例如，床头卡电子标签501向网关设备502上报上行数据为上行通道，网关设备502向床头卡电子标签501发送下行数据为下行通道。当床头卡电子标签501与网关设备502之间通信距离较远时，床头卡电子标签501需要的发射功率较大。床头卡电子标签501处于发射状态时，其消耗电量也较多。
当一个区域内的床头卡电子标签501的剩余电量之间的差异性较大时，容易导致该区域的床头卡电子标签的整体使用寿命缩短。例如在某个病房同时设置多个床头卡电子标签，即同批次床头卡电子标签。但是，在使用过程中某些床位的床头卡电子标签的使用频率较高，其电量消耗较快，某些床位的床头卡电子标签的使用频率较低，其电量消耗较慢，电量消耗较快的床头卡电子标签决定该批次床头卡电子标签的整体使用寿命过短。
为了解决该问题，根据本公开的示例性实施例，可以利用网关设备对该区域内床头卡电子标签的电池的剩余电量进行监测，在监测到该区域内存在的异常电量的床头卡电子标签时，可以利用根据本公开的电量 均衡处理方法对异常电量的床头卡电子标签进行均衡处理。例如，当该异常电量的床头卡电子标签的剩余电量高于该区域的各床头卡电子标签的平均剩余电量，且该剩余电量与平均剩余电量的差值大于第一阈值时，可以将该异常电量的床头电子标签作为该区域的中继设备。利用该中继设备为低于平均剩余电量的床头卡电子标签建立中继传输通道。在另一个非限制性示例好，还可以向该低于平均剩余电量的床头卡电子标签发送第一控制指令(例如，可以直接由网关设备向该低于平均剩余电量的床头卡电子标签发送该第一控制指令)，以降低该低于平均剩余电量的床头卡电子标签的发射功率，从而节约其电池电量，进而延长整个区域的床头卡电子标签的使用寿命。例如，可以将该低于平均剩余电量的床头卡电子标签的发射功率从20dBm降低到0dBm，使得其需要的电量相应的减少。
在图11的基础上，请参考图12，其示出了图11所示的医院床头卡电子标签系统500应用根据本公开的电量均衡处理方法的示例性过程：
步骤601，每个床头卡电子标签均向网关设备上报心跳报文；
步骤602，网关设备从每个床头卡电子标签接收心跳报文，并基于心跳报文获取床头卡电子标签的剩余电量；
步骤603，基于剩余电量确定是否存在异常耗电设备；
步骤604，在存在异常耗电设备时，从多个床头卡电子标签中确定中继设备和待中继设备(也可以称作第一床头卡电子标签和第二床头卡电子标签)。
作为非限制性示例，在上述步骤中，网关设备接收到床头卡电子标签的心跳报文，并且可以根据接收到的心跳报文确定每个床头卡电子标签的剩余电量。当某个床头卡电子标签的剩余电量与同房间的床头卡电子标签的平均剩余电量的差值大于第一阈值P1时，网关设备会将该床头卡电子标签确定为中继设备，并且从这个房间的所有剩余的床头卡电子标签中确定待中继设备。待中继设备上报上行数据经由该中继设备上传至网关设备。
同理，当判断该床头卡电子标签相比同房间的其余的床头卡电子标签的剩余电量较低，如同房间内其他床头卡电子标签的剩余电量均为30％-40％，而该床头卡电子标签的剩余电量仅为20％，当该床头卡电子标签的剩余电量与同房间的所有床头卡电子标签的平均剩余电量之间的 差大于第二阈值P2时，则确定该床头卡电子标签为待中继设备。然后，网关设备会从这个房间的所有剩余的床头卡电子标签中确定一个床头卡电子标签作为中继设备，并将待中继设备上报上行数据经由该中继设备上传至网关设备。
由此，经由中继设备，在待中继设备与网关设备之间构成新的中继传输通道，以使剩余电量异常的床头卡电子标签的电量重新达到均衡值，从而延长整个房间的床头卡电子标签系统的使用寿命。第一阈值P1和/或第二阈值P2均可以根据实际的应用场景设置，例如，同房间设置阈值为10％。此外，可以按照上文中描述的条件，将相应的床头卡电子标签确定为中继设备和/或待中继设备。
步骤605，网关设备向第二床头卡电子标签发送第一控制指令，该第一控制指令用于通知第二床头卡电子标签降低原有发射功率。
步骤605a，第二床头卡电子标签向第一床头卡电子标签发送上行数据；
步骤605b，第一床头卡电子标签向网关设备转发第二床头卡电子标签发送的上行数据。
步骤605c，网关设备向第二床头卡电子标签发送下行数据；
网关设备向第一床头卡电子标签和第二床头卡电子标签发送下行数据的方式，可以始终保持不变。然而，在另一个非限制性实施例中，网关设备也可以向第一床头卡电子标签发送下行数据，并由第一床头卡电子标签将下行数据转发给第二床头卡电子标签。
步骤606，在各床头卡电子标签的剩余电量达到均衡值时，通知第二床头卡电子标签释放中继传输通道，并恢复原有的上行通道，该原有的上行通道用于将第二床头卡电子标签上报的上行数据直接传输至网关设备。
可选地，步骤607，网关设备向第二床头卡电子标签发送第二控制指令，第二控制指令用于通知第二床头卡电子标签恢复原有发射功率。
可选地，步骤608，网关设备向第一床头卡电子标签发送第三控制指令，第三控制指令用于通知第一床头卡电子标签停止转发第二耗能节点上报的上行数据。
应当理解的是，尽管在上述附图中以特定顺序描述了根据本公开的各示例性实施例提供的电量均衡处理方法的步骤，但是，这并非要求或 者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。相反，根据需要，上述附图图中描绘的电量均衡处理方法包括的步骤可以改变执行顺序；附加地或备选地，可以省略某些步骤，和/或将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
参考图13，其示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理装置700的结构。电量均衡处理装置700可以被应用于包括通信设备12和多个终端电子设备11的网络系统10，其中每个终端电子设备11能够与通信设备12进行通信，并且各终端电子设备11之间也能够进行通信。电量均衡处理装置700可以被布置在通信设备12侧，例如，可以由通信设备12的处理器来实现。电量均衡处理装置700装置可以包括：
剩余电量获取模块701，其被配置成获取各终端电子设备的剩余电量；
异常耗电设备确定模块702，其被配置成基于各终端电子设备的剩余电量确定网络系统中的异常耗电设备；
中继传输相关设备确定模块703，其被配置成基于异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；以及
中继传输通道构建模块704，其被配置成利用中继设备构建在待中继设备与通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
参考图14，其示意性地示出了根据本公开的示例性实施例提供的电量均衡处理装置800的结构。类似地，电量均衡处理装置800可以被应用于包括通信设备12和多个终端电子设备11的网络系统10，其中每个终端电子设备11能够与通信设备12进行通信，并且各终端电子设备11之间也能够进行通信。电量均衡处理装置800同样可以被布置在通信设备12侧，例如由通信设备12的处理器来实现。与图13所示的电量均衡处理装置700相比，图14所示的电量均衡处理装置800具有类似的结构，其区别仅仅在于电量均衡处理装置800还包括：发射功率调整模块705，其被配置成降低待中继设备的发射功率。
可选地，对于电量均衡处理装置700、800而言，异常耗电设备确定模块702还可以包括：
第一阈值确定子模块，其被配置成确定比各终端电子设备的剩余电 量的平均值大的第一阈值；以及
第一确定子模块，其被配置成将多个终端电子设备中剩余电量大于第一阈值的富电终端电子设备确定为异常耗电设备。
可选地，对于电量均衡处理装置700、800而言，异常耗电设备确定模块702还可以包括：
第二阈值确定子模块，其被配置成确定比各终端电子设备的剩余电量的平均值小的第二阈值；以及
第二确定子模块，其被配置成将多个终端电子设备中剩余电量小于第二阈值的欠电终端电子设备确定为异常耗电设备。
可选地，对于电量均衡处理装置700、800而言，中继传输相关设备确定模块703还可以包括：
第一选定子模块，其被配置成将富电终端电子设备确定为中继设备；
第二选定子模块，其被配置成从多个终端电子设备的除富电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定待中继设备。
可选地，对于电量均衡处理装置700、800而言，中继传输相关设备确定模块703还可以包括：
第三选定子模块，其被配置成将欠电终端电子设备确定为待中继设备；
第四选定子模块，其被配置成从多个终端电子设备的除欠电终端电子设备之外的其余终端电子设备中选择中继设备。
第二选定子模块可以基于下述条件中的至少一个条件来确定待中继设备，这些条件包括：剩余电量最低；与中继设备之间的通信所需功耗最低；与中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与中继设备之间的通信所需传输路径最短。容易理解的是，在一个非限制性示例中，关于剩余电量的条件也可以被修改为关于剩余电量的一个范围，例如但不限于，从剩余电量的最低值到该最低值的120％。
第四选定子模块可以基于下述条件中的至少一个条件来确定中继设备，这些条件包括：剩余电量最高；与待中继设备之间的通信所需功耗最低；与待中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与待中继设备之间的通信所需传输路径最短。容易理解的是，在一个非限制性示例中，关于剩余电量的条件也可以被修改为关于剩余电量的一个范围，例如但不限于，从剩余电量的最高值到该最高值的80％。
可选地，对于电量均衡处理装置700、800而言，剩余电量获取模块701还可以被配置成：
从每个终端电子设备接收心跳报文；
基于心跳报文检测每个终端电子设备的剩余电量。
可选地，电量均衡处理装置800还可以包括：
中继传输通道释放模块，其被配置成在异常耗电设备的剩余电量不超出阈值时，释放与其对应的中继传输通道，并且使与该中继传输通道对应的各终端电子设备均直接与通信设备进行通信；
发射功率回复模块，其被配置成使待中继设备恢复原有发射功率；
中继设备停止模块，其被配置成使中继设备停止在通信设备与待中继设备之间转发数据。
应当理解，电量均衡处理装置700、800中记载的各模块与参考图3至10中描述的电量均衡处理方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征同样适用于电量均衡处理装置700、800及其中包含的各个模块，在此不再赘述。电量均衡处理装置700、800中的相应模块可以相互配合，以实现本公开实施例中描述的方案。
在上文的详细描述中提及若干模块或者单元，但这种划分并非是强制性的。实际上，根据本公开，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以结合在一个模块或者单元中。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以被进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
下面参考图15，其示意性地示出了适于用来实现根据本公开的示例性实施例提供电量均衡处理方法和电量均衡处理装置的计算机系统900的结构。
如图15所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。
以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输 出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
应当理解，根据本公开的实施例，上文参考图3至图10描述的各个方法均可以被实现为计算机软件程序。作为非限制性示例，本公开的实施例可以包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被诸如中央处理单元(CPU)901的处理器执行时，执行本公开的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于一一电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组 合。
本文中使用的术语仅用于描述本公开中的实施例，并不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还要理解的是，术语“包括”和“包含”当在本公开中使用时，是指所述及的特征的存在，但不排除一个或多个其他特征的存在或者添加一个或多个其他特征。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合。将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述各种特征，但是这些特征不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个特征与另一个特征相区分。
除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还要理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点被包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本文在软件硬件元件或程序模块的一般上下文中描述了各种技术。一般地，这些模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元素、组件、数据结构等。本文所使用的术语“模块”，“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的特征是与平台无关的，意味着这些技术可以在具有各种处理器的各种计算平台上实现。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上， 流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括获取模块、确定模块以及业务发送模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，获取模块还可以被描述为“用于获取多个耗能节点的剩余电量的模块”。
作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的电量均衡处理的方法。
以上描述仅为本公开的具体实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

  1. 一种电量均衡处理方法，其应用于包括通信设备和多个终端电子设备的网络系统，其中每个终端电子设备能够与所述通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信，所述电量均衡处理方法包括：
    获取各终端电子设备的剩余电量；
    基于所述各终端电子设备的剩余电量确定所述网络系统中的异常耗电设备；
    基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；
    利用所述中继设备构建在所述待中继设备与所述通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
  2. 根据权利要求1所述的电量均衡处理方法，其中，所述基于所述各终端电子设备的剩余电量确定所述网络系统中的异常耗电设备包括：
    确定比所述多个终端电子设备的剩余电量的平均值大的第一阈值；
    将所述多个终端电子设备中剩余电量大于所述第一阈值的富电终端电子设备确定为所述异常耗电设备。
  3. 根据权利要求2所述的电量均衡处理方法，其中，所述基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括：
    将所述富电终端电子设备确定为所述中继设备；
    从所述多个终端电子设备的除所述富电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定所述待中继设备。
  4. 根据权利要求3所述的电量均衡处理方法，其中，所述从所述多个终端电子设备的除所述富电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定所述待中继设备包括：
    所述待中继设备满足下述条件中的至少一个条件，所述条件包括：剩余电量最低；与所述中继设备之间的通信所需功耗最低；与所述中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与所述中继设备之间的通信所需传输路径最短。
  5. 根据权利要求1至4中任一项所述的电量均衡处理方法，其中，所述基于所述各终端电子设备的剩余电量确定所述网络系统中的异常耗 电设备包括：
    确定比所述多个终端电子设备的剩余电量的平均值小的第二阈值；
    将所述多个终端电子设备中剩余电量小于所述第二阈值的欠电终端电子设备确定为所述异常耗电设备。
  6. 根据权利要求5所述的电量均衡处理方法，其中，所述基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括：
    将所述欠电终端电子设备确定为所述待中继设备；
    从所述多个终端电子设备的除所述欠电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定所述中继设备。
  7. 根据权利要求6所述的电量均衡处理方法，其中，所述从所述多个终端电子设备的除所述欠电终端电子设备之外的其余终端电子设备中确定所述中继设备包括：
    所述中继设备满足下述条件中的至少一个条件，所述条件包括：剩余电量最高；与所述待中继设备之间的通信所需功耗最低；与所述待中继设备之间的通信所需传输时间最短；以及，与所述待中继设备之间的通信所需传输路径最短。
  8. 根据权利要求1所述的电量均衡处理方法，还包括：
    降低所述待中继设备的发射功率。
  9. 根据权利要求1所述的电量均衡处理方法，其中，所述基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括从所述多个终端电子设备中确定不止一个中继设备；
    其中，所述利用所述中继设备构建在所述待中继设备与所述通信设备之间进行数据传输的中继传输通道包括所述不止一个中继设备以级联的形式构建所述中继传输通道。
  10. 根据权利要求1所述的电量均衡处理方法，其中，所述基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备包括从所述多个终端电子设备中确定不止一个中继设备；
    其中，所述利用所述中继设备构建在所述待中继设备与所述通信设备之间进行数据传输的中继传输通道包括轮流利用所述不止一个中继设备中的各中继设备构建所述中继传输通道。
  11. 一种电量均衡处理装置，其应用于包括通信设备和多个终端电 子设备的网络系统，其中每个终端电子设备能够与所述通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信，所述电量均衡处理装置包括：
    剩余电量获取模块，其被配置成获取各终端电子设备的剩余电量；
    异常耗电设备确定模块，其被配置成基于所述各终端电子设备的剩余电量确定所述网络系统中的异常耗电设备；
    中继传输相关设备确定模块，其被配置成基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；
    中继传输通道构建模块，其被配置成利用所述中继设备构建在所述待中继设备与所述通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
  12. 一种网络系统，包括：
    通信设备和多个终端电子设备，其中每个终端电子设备能够与所述通信设备进行通信，并且各终端电子设备之间也能够进行通信；
    其中，所述通信设备被配置成：
    获取各终端电子设备的剩余电量；
    基于所述各终端电子设备的剩余电量确定所述网络系统中的异常耗电设备；
    基于所述异常耗电设备从所述多个终端电子设备中确定中继设备和待中继设备；
    利用所述中继设备构建在所述待中继设备与所述通信设备之间进行数据传输的中继传输通道。
  13. 根据权利要求12所述的网络系统，其中，所述网络系统还包括服务器，所述服务器被配置成接收所述通信设备发送的数据以及向所述通信设备传输服务器数据，其中，所述通信设备将所述服务器数据分别传输至各终端电子设备。
  14. 一种计算设备，其包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述计算机程序在由所述处理器运行时，实现根据权利要求1至10中任一项所述的电量均衡处理方法。
  15. 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器运行时，实现根据权利要求1至10中任一项所述的电量均衡处理方法。
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