无线传感器管理方法、装置及系统与流程

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及无线传感器管理方法、相关设备及系统。

背景技术：

目前在通信领域接入侧站点场景下，通常广泛采用分布在现场中的传感器来采集环境数据，例如采集环境温湿度、检测空气质量、检测火灾、检测油量、防盗检测、控制灯光等等，然后根据事先规定的协议，将环境数据发送至站点管理单元(sitemanagementunit，smu)，站点管理单元的控制指令也会经由网关节点下发至各个传感器。由于接入侧站点一般无人值守，为了让传感器长期保持正常工作，通常站点管理单元与传感器采用通信线缆连接，且均采用供电线缆进行供电，因此在部署接入侧站点时往往需要挖沟埋管布线，施工成本高，操作难度大，这制约了传感器在接入侧站点的应用。

为了避免布线，可考虑采用无线传感器，无线传感器通常采用自身电池进行供电。考虑到电池容量有限，无线传感器普遍采用低功耗的通信机制来降低能量消耗，然而即便如此，实际应用时，无线传感器的电池用使用寿命一般只能维持1-2年甚至更低，电池耗尽时还是需要安排人力到站点定期更换电池。这与接入侧站点长期无人化值守的初衷相违背，无法满足接入侧站点中传感器至少正常工作5年以上的要求，导致无线传感器无法规模应用于接入侧站点。

技术实现要素：

本申请提供了无线传感器管理方法、装置及系统，以期降低无线传感器功耗，延长无线传感器电池寿命，满足通信领域接入侧站点应用场景下无线传感器5年以上电池更换周期的要求，解决无线传感器无法规模应用于接入侧站点的问题，以大幅提升接入侧站点部署效率，降低部署成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种通信系统，应用于接入侧站点，所述接入侧站点为无线接入网站点(例如基站)或者有线接入网站点所述通信系统包括站点管理单元、管理节点和无线传感器；其中，站点管理单元和管理节点可以分开独立部署，也可以部署在在一起。其中：无线传感器采用“休眠-唤醒”的工作模式，所述无线传感器用于，在结束休眠状态、进入唤醒状态时向所述管理节点发送连接请求；所述管理节点用于，根据所述连接请求，查询其本地是否预先缓存有第一消息；所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息，用以在所述站点管理单元和所述无线传感器之间通信；所述管理节点还用于，根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应；其中，在所述查询的结果为其本地预先缓存有第一消息的情况下，所述响应用于携带所述第一消息；在所述查询的结果为其本地未预先缓存有第一消息的情况下，所述响应用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息。所述无线传感器还用于，在接收所述响应后，从所述唤醒状态转入所述休眠状态。

可以看到，本发明实施例中采用管理节点提供无线传感器与站点管理单元之间的消息代理功能。若管理节点预先缓存有站点管理单元的第一消息，如果无线传感节点唤醒后需要与站点管理单元进行信息交互，只需和管理节点进行快速的信息交互，而不用直接与站点管理单元进行信息交互；如果站点管理单元与无线传感器之间若无需进行信息交互，那在这些时间段中，无线传感器均能实现快速休眠。从而极大缩短了通信链路，降低通信花销，进而可以缩短无线传感器的唤醒状态的时长，降低无线传感器的功耗，大幅延长无线传感节点电池更换周期。

基于第一方面，在可能的实施方式中，在所述无线传感器接收到所述响应之后，所述无线传感器还用于，向所述管理节点发送第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息；所述无线传感器还用于，根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：所述无线传感器还用于，在向所述管理节点发送所述第二消息之后，从所述唤醒状态转入所述休眠状态。

也就是说，管理节点向无线传感器返回第一响应，所述第一响应携带有所述第一消息。所述第一消息例如为业务查询指令，无线传感器针对第一消息完成相应的业务查询处理，然后判断本地是否有需要上传的第二消息，所述第二消息例如为业务处理的结果或者无线传感器所采集的环境参数。若有需要上传的第二消息，则无线传感器向管理节点发送第二消息，然后进入休眠状态，若无需要上传的第二消息，则快速从唤醒状态转入休眠状态。

基于第一方面，在一种可能的实施方式中，所述站点管理单元还用于根据自身的业务需要确定所述无线传感器的所述唤醒状态的新的时长和所述休眠状态的新的时长；所述第一消息包括所述唤醒状态的时长和所述休眠状态的时长，通过所述第一消息最终发送至所述无线传感器。无线传感器根据所述唤醒状态的新的时长和所述休眠状态的新的时长进行配置。所述无线传感器还用于，根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：所述无线传感器还用于，在满足所述唤醒状态新的时长的情况下，从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态新的时长的所述休眠状态。

基于第一方面，在又一种可能的实施方式中，所述无线传感器还用于根据自身业务的业务量确定所述无线传感器的所述唤醒状态新的时长和所述休眠状态新的时长；然后根据所述唤醒状态的新的时长和所述休眠状态的新的时长进行配置。所述无线传感器还用于，根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：所述无线传感器用于，在满足所述唤醒状态新的时长的情况下，从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态新的时长的所述休眠状态。

也就是说，本发明实施例中，无线传感器的休眠状态的时长和唤醒状态的时长可动态地进行调整，站点管理单元或无线传感器可基于自身业务的需要来生成新的休眠状态的时长和新的唤醒状态的时长。具体实现中，可根据业务实际情况调整接入侧站点的数据采样频率，在业务量较小时，可延长工作周期(例如一分钟采样1次)，在延长工作周期过程中，延长无线传感器的休眠状态的时长，缩短无线传感器的唤醒状态的时长，此时接入侧站点(无线传感器)处于慢速采样周期；在业务量较大或者业务变化较剧烈时，可缩短工作周期(例如一分钟采样10次)，在缩短工作周期过程中，缩短无线传感器的休眠状态的时长，延长无线传感器的唤醒状态的时长，此时接入侧站点处于快速采样周期。这样，能够确保无线传感器快速响应外部环境变化，从而确保无线传感器在降低功耗、提升无线传感器电池的使用寿命的背景下性能最优。

第二方面，本发明实施例提供了一种无线传感器管理方法，所述方法应用于接入侧站点，所述接入侧站点包括站点管理单元、管理节点和无线传感器，所述方法从管理节点的角度进行描述，包括：管理节点接收无线传感器在唤醒状态时发送的连接请求；所述管理节点根据所述连接请求，查询其本地是否预先缓存有第一消息，所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息，用以在所述站点管理单元和所述无线传感器之间通信；所述管理节点根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应，以便于无线传感器在接收到所述响应后，从所述唤醒状态转入所述休眠状态；其中，在所述查询的结果为其本地预先缓存有第一消息的情况下，所述响应携带有所述第一消息；在所述查询的结果为其本地未预先缓存有第一消息的情况下，所述响应还用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息。

基于第二方面，在一种可能的实施方式中，在所述管理节点根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应之后，包括：接收所述无线传感器发送的第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息。

基于第二方面，在一种可能的实施方式中，所述第一消息包括所述唤醒状态的时长和所述休眠状态的时长；所述响应用于指示所述无线传感器从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：所述响应用于指示所述无线传感器在所述唤醒状态的时长满足所述唤醒状态的时长的情况下，从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态的时长的所述休眠状态。也即是说，无线传感器采用“休眠-唤醒”的工作模式，其中，唤醒状态的时长和休眠状态的时长可根据站点管理单元的业务需要进行动态设置。

第三方面，本发明实施例提供了又一种无线传感器管理方法，所述方法应用于接入侧站点，所述接入侧站点包括站点管理单元、管理节点和无线传感器，所述方法从无线传感器角度进行描述，包括：无线传感器在唤醒状态时向所述管理节点发送连接请求；所述无线传感器接收所述管理节点发送的响应；其中，所述响应用于携带预先缓存在所述管理节点的第一消息，或者，所述响应用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息；所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息；所述无线传感器在接收所述响应后，从所述唤醒状态转入所述休眠状态。

基于第三方面，在一种可能的实施方式中，在所述无线传感器接收所述管理节点发送的响应之后，所述无线传感器向所述管理节点发送第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息；所述无线传感器根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：在所述无线传感器向所述管理节点发送所述第二消息之后，从所述唤醒状态转入所述休眠状态。

基于第三方面，在一种可能的实施方式中，所述无线传感器根据自身业务的业务量确定所述无线传感器的唤醒状态的时长和休眠状态的时长；所述无线传感器根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：在满足所述唤醒状态的时长的情况下，所述无线传感器从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态的时长的所述休眠状态。也即是说，无线传感器采用“休眠-唤醒”的工作模式，其中，唤醒状态的时长和休眠状态的时长可由无线传感器根据自身业务需要进行动态设置。

第四方面，本发明实施例提供了一种管理节点，包括：接收模块、查询模块和发送模块，其中，接收模块，用于接收无线传感器在唤醒状态时发送的连接请求；查询模块，用于根据所述连接请求，查询其本地是否预先缓存有第一消息，所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述接收模块接收的来自于所述站点管理单元的消息；发送模块，用于根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应，所述响应用于促使所述无线传感器从所述唤醒状态转入所述休眠状态；其中，在所述查询的结果为其本地预先缓存有第一消息的情况下，所述响应携带有所述第一消息。本发明实施例上述各种模块可用于实现第二方面所述的方法。

第五方面，本发明实施例提供了又一种管理节点，包括：处理器、接收器和发射器、存储器，这些部件可在一个或多个通信总线上通信，其中，处理器可调用存储器中的程序代码、通信指令和数据，以便于实现第二方面所述的方法。

第六方面，本发明实施例提供了一种无线传感器，包括：发送模块、接收模块、状态模块以及可选的周期模块，其中：发送模块，用于在唤醒状态时向所述管理节点发送连接请求；接收模块，用于接收所述管理节点发送的响应；其中，所述响应用于携带预先缓存在所述管理节点的第一消息，或者，所述响应用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息；所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息；状态模块，在接收所述响应后，从所述唤醒状态转入所述休眠状态。本发明实施例上述各种模块可用于实现第三方面所述的方法。

第七方面，本发明实施例提供了又一种无线传感器，包括：处理器、无线通信模块(包括接收器和发射器)、存储器、采集模块和时钟模块。这些部件可在一个或多个通信总线上通信。其中，处理器可调用存储器中的程序代码、通信指令和数据，以便于实现第三方面所述的方法。

第八方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储第二方面所述方法的实现代码。

第九方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储第三方面所述方法的实现代码。

第十方面，本发明实施例提供了一种计算机软件产品，当其在计算机中运行时，可用于实现第二方面所述的方法。

第十一方面，本发明实施例提供了一种计算机软件产品，当其在计算机中运行时，可用于实现第三方面所述的方法。

可以看到，本发明实施例采用自下而上建立通信连接机制，无线传感器在生命周期的大部分唤醒状态中，与站点管理单元之间无需进行信息交互，那在这些时间段中，无线传感器均能实现快速休眠。而在无线传感节点需要与站点管理单元进行信息交互时，只需和管理节点进行快速的信息交互，而不用直接与站点管理单元进行信息交互，从而极大缩短了通信链路，降低通信花销，进而可以缩短无线传感器的唤醒状态的时长，降低无线传感器的功耗，大幅延长无线传感器电池更换周期。另外，本发明实施例中，站点管理单元或无线传感器可基于自身业务的需要来动态调整无线传感器的休眠状态的时长和唤醒状态的时长，能够确保无线传感器快速响应外部环境变化，从而确保无线传感器在降低功耗、提升无线传感器电池的使用寿命的背景下性能最优。实践表明实施本发明实施例可使得无线传感节点电池的使用寿命延长5-10年以上，满足无线传感器无法规模应用于接入侧站点的需要，站点采用无线传感器能够提升了接入侧站点部署效率，降低部署成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种通信系统；

图2是本发明实施例提供的又一种通信系统；

图3是本发明实施例提供的一种通信系统的场景示例图；

图4是本发明实施例提供的一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种无线传感器管理方法的流程示意图；

图11是本发明实施例提供的一种动态调整周期的场景示例图；

图12是本发明实施例提供的一种通信系统以及相关装置的功能模块示意图；

图13是本发明实施例提供的一种管理节点的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的一种无线传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面首先介绍本发明实施例提供的通信系统。本发明实施例提供的通信系统应用于接入侧站点，所述接入侧站点为无线接入网站点(例如基站)或者有线接入网站点，所述通信系统包括站点管理单元，管理节点和无线传感器节点(下文可简称为无线传感器)。其中，站点管理单元和管理节点可以分开独立部署，也可以部署在在一起。

参见图1，图1是本发明实施例的一种通信系统，该通信系统中管理节点作为数据路由的网关和数据缓存的代理点，可通过有线或无线连接的方式拉远部署在站点管理单元外部，管理节点与所代理的无线传感器(如图示中无线传感器1、无线传感器2、无线传感器3)通过无线方式进行连接。具体部署中，可根据管理节点所代理的无线传感器节点的实际安装位置来确定管理节点的部署位置。无线传感器将所采集的环境数据可通过单跳或者多跳方式传送至网关节点，网关节点再传给站点管理单元，站点管理单元的控制指令也会经由网关节点下发至各个传感器。

参见图2，图2是本发明实施例的又一种通信系统，该通信系统中管理节点部署在站点管理单元内部，也就是说站点管理单元与无线传感器在物理上或者功能上部署在一起。站点管理单元与无线传感器(如图示中无线传感器1、无线传感器2、无线传感器3)通过无线方式进行连接。具体部署中，可根据管理节点所代理的无线传感器节点的实际安装位置来确定站点管理单元的部署位置。无线传感器将所采集的环境数据可通过单跳或者多跳方式传送至站点管理单元中的网关节点，网关节点再传给站点管理单元的相关数据处理模块进行处理，站点管理单元的控制指令也会经由网关节点下发至各个传感器。

需要说明的是，为了便于理解本发明实施例的技术方案，下面主要基于图1实施例所示系统对本发明实施例的技术方案进行详细说明，而图2实施例所示系统可类似地参考实施，下文将不再赘述。

本发明实施例主要应用于接入侧站点，包括站点管理单元，管理节点和无线传感器，其中，具体实现中，站点管理单元可以是站点级监控中心、站点服务器等，用于完成对站点设备、站点环境参数的数据收集汇总、数据分析处理、联动控制、智能调度等等；管理节点作为数据路由的网关节点和数据缓存的代理点，用于组建无线网络、管理所属的无线传感器、代理站点管理单元对无线传感器的交互信息，缓存与传输数据；无线传感器用于采集环境参数等数据，采用“唤醒-休眠”的工作模式，也就是无线传感器的工作周期可分为休眠状态和唤醒状态，在休眠状态中无线传感器不开展工作，在唤醒状态中无线传感器才开展工作，接入无线网络并传输数据。

参见图3，具体实施例中，当站点管理单元需要向无线传感器下发第一消息时，可以于无线传感器休眠状态时下发并缓存至管理节点中，所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息，所述第一消息用于站点管理单元与所述无线传感器之间通信，例如站点管理单元的控制指令。无线传感器在从当前工作周期的休眠状态转入当前工作周期的唤醒状态后，与管理节点建立连接，并且把无线传感器中第二消息上传并缓存至管理节点(如果有第二消息的话)，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息，例如无线传感器所采集环境参数。此时，如果管理节点已缓存有第一消息，则将第一消息下发至无线传感器，无线传感器完成了唤醒状态的工作，进入下一工作周期的休眠状态，等待下一工作周期的唤醒状态的到来；如果管理节点并未缓存有第一消息，那么无线传感器可立即进入下一工作周期的休眠状态，等待下一工作周期的唤醒状态的到来。管理节点可在协议规定的时间将所缓存的第二消息上传至站点管理单元，从而实现站点管理单元与所述无线传感器之间通信。

可以看到，本发明实施例采用自下而上建立通信连接机制，无线传感器在生命周期的大部分唤醒状态中，与站点管理单元之间无需进行信息交互，那在这些时间段中，无线传感器均能实现快速休眠。而在无线传感节点需要与站点管理单元进行信息交互时，只需和管理节点进行快速的信息交互，而不用直接与站点管理单元进行信息交互，从而极大缩短了通信链路，降低通信花销，进而可以缩短无线传感器的唤醒状态的时长，降低无线传感器的功耗，大幅延长无线传感节点电池更换周期。

参见图4，基于上文所述系统，下面详述本发明实施例所提供的无线传感器管理方法，从多侧的角度进行描述，该方法包括但不限于以下步骤：

s1.可选的，在本方法实施例开始前，站点管理单元可根据自身的需要，在无线传感器处于休眠状态时，将第一消息发送并缓存至管理节点，所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息，用于站点管理单元与所述无线传感器之间通信，例如站点管理单元的控制指令。也就是说，本发明实施例中，所述第一消息是站点管理单元发送给所述无线传感器的，经过所述管理节点中转时，所述管理节点发现无线传感器处于休眠则先缓存所有由所述站点管理单元等所有管理节点外的设备向所述无线传感器发送的消息，等所述无线传感器被唤醒后，所述管理节点再将无线传感器休眠期间缓存的消息发送给所述无线传感器。

s2.无线传感器从休眠状态转入唤醒状态。其中无线传感器采用“休眠-唤醒”的工作模式，其中，唤醒状态的时长和休眠状态的时长可根据无线传感器的业务需要或站点管理单元的业务需要进行动态设置。

s3.无线传感器唤醒后，主动向管理节点发送连接请求，以自下而上的通信连接机制建立无线传感器与管理节点之间的通信连接。

s4.管理节点查询自身的本地缓存中是否有业务请求(即是否缓存有第一消息)，若查询结果为缓存有第一消息，则执行步骤s5，若查询结果为未若缓存有第一消息，则执行步骤s7。

s5.管理节点向无线传感器返回第一响应，所述第一响应携带有所述第一消息。无线传感器针对第一消息完成相应的业务处理，然后判断本地是否有需要上传的第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息，例如业务处理的结果或者无线传感器所采集的环境参数。若有需要上传的第二消息，则执行步骤s6，若无需要上传的第二消息，则执行步骤s9。

s6.无线传感器向管理节点发送第二消息，完成发送后，无线传感器执行步骤s9。相应的，管理节点接收所述第二消息并保存在本地缓存中，后续将根据协议规定的时间，执行步骤s10。

s7.管理节点向无线传感器返回第二响应，所述第二响应用于指示所述管理节点中未有业务请求(即未缓存有所述第一消息)。无线传感器收到第二响应后，判断本地是否有需要上传的第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息，例如无线传感器所采集的环境参数。若有需要上传的第二消息，则执行步骤s8，若无需要上传的第二消息，则执行步骤s9。

s8.无线传感器向管理节点发送第二消息，完成发送后，无线传感器执行步骤s9。相应的，管理节点接收所述第二消息并保存在本地缓存中，后续将根据协议规定的时间，执行步骤s10。

s9.无线传感器从唤醒状态转入休眠状态。其中，唤醒状态的时长和休眠状态的时长可根据无线传感器的业务需要或站点管理单元的业务需要进行动态设置。也就是说，站点管理单元可根据自身的业务需要确定所述无线传感器的唤醒状态的时长和休眠状态的时长，并在所述第一消息中携带所述唤醒状态的时长和休眠状态的时长的指示信息，通过管理节点最终下发至所述无线传感器；或者，无线传感器可根据所述自身业务的业务量确定所述无线传感器的唤醒状态的时长和休眠状态的时长，例如可根据所采集的环境参数的消息量或变化程度确定唤醒状态的时长和休眠状态的时长。如果唤醒状态的时长和休眠状态的时长已预先设置好，但是无线传感器在完成上述相关业务流程后，此时预设的唤醒状态还在持续，那么，在一种可能实施例中，无线传感器立即终止唤醒状态，更改唤醒状态的时长和休眠状态的时长，进入休眠状态；另一种可能实施例中，无线传感器等待本次唤醒状态的时长结束，再终止唤醒状态，进入休眠状态。

s10.管理节点根据协议规定的时间，上传第二消息至站点管理单元，以完成无线传感器与站点管理单元之间的通信。例如，一种可能实施例中，管理节点立即将所述第二消息转发至站点管理单元；另一种可能实施例中，管理节点先将第二消息缓存，然后在特定时间再将所述第二消息发送至站点管理单元。

需要说明的是，本发明实施例可能的实施方式中，当无线传感器有需要上传的第二消息时，无线传感器也可以是在上述步骤s3中将第二消息发送给管理节点，即在向管理节点发送连接请求时同时发送所述第二消息。

还需要说明的是，在可能的实施例中，当管理节点缓存的第一消息的消息量较大时，管理节点可分成多次将第一消息下发至无线传感器。同样，当无线传感器中的第二消息的消息量较大时，无线传感器可分成多次将第二消息上传至管理节点。

可以看出，实施本发明实施例，采用管理节点提供无线传感器与站点管理单元之间的消息代理功能。无线传感器在生命周期的唤醒状态中，与站点管理单元之间若无需进行信息交互，那在这些时间段中，无线传感器均能实现快速休眠。而在无线传感节点需要与站点管理单元进行信息交互时，只需和管理节点进行快速的信息交互，而不用直接与站点管理单元进行信息交互，从而极大缩短了通信链路，降低通信花销，进而可以缩短无线传感器的唤醒状态的时长，降低无线传感器的功耗，大幅延长无线传感节点电池更换周期。

下面举例说明本发明实施例所提供方法的具体实施方式。

在如图5所示的应用场景中，本发明实施例所提供的无线传感器管理方法包括但不限于以下步骤：

s1.无线传感器的工作周期t包括唤醒状态的时长t1和休眠状态的时长(t-t1)，在休眠状态的时长(t-t1)中，站点管理单元需要查询无线传感器中的数据，故向管理节点发送查询指令(即第一消息)，管理节点将该第一消息缓存。

s2.无线传感器中的定时器检测到该休眠状态结束后，唤醒无线传感器进入唤醒状态，在唤醒状态下，无线传感器向管理节点发送连接请求，以创建无线传感器与管理节点之间的无线连接。

s3.管理节点向无线传感器下发所述第一消息，相应的，无线传感器接收所述第一消息，针对第一消息完成相应的业务数据查询处理。

s4.无线传感器向管理节点上传的第二消息，所述第二消息包括业务数据查询结果以及无线传感器新采集的环境参数。相应的，管理节点缓存所述第二消息。

s5.无线传感器关闭与管理节点之间的通信连接，在唤醒状态的时长t1结束后进入下一个休眠状态。

s6.在通信连接关闭后，管理节点向站点管理单元上传所述第二消息。

在如图6所示的应用场景中，本发明实施例所提供的无线传感器管理方法包括但不限于以下步骤：

s1.无线传感器的工作周期t包括唤醒状态的时长t2和休眠状态的时长(t-t2)，在休眠状态中，站点管理单元并没有向管理节点下发第一消息。无线传感器中的定时器检测到该休眠状态结束后，唤醒无线传感器进入唤醒状态，在唤醒状态下，无线传感器向管理节点发送连接请求，以创建无线传感器与管理节点之间的无线连接。

s2.管理节点向无线传感器下发响应，所述响应用于向所述无线传感器指示“所述管理节点并未缓存有第一消息”。

s3.无线传感器向管理节点上报第二消息，所述第二消息包括新采集的环境参数。

s4.无线传感器关闭与管理节点之间的通信连接，在唤醒状态的时长t2结束后进入下一个休眠状态。

s5.在通信连接关闭后，管理节点向站点管理单元上传所述第二消息。

在如图7所示的应用场景中，本发明实施例所提供的无线传感器管理方法包括但不限于以下步骤：

s1.无线传感器的工作周期t包括唤醒状态的时长和休眠状态的时长，在休眠状态中，站点管理单元需要向无线传感器发送程序数据(即第一消息)，故将所述第一消息下发至管理节点，管理节点将该第一消息缓存。

s2.无线传感器中的定时器检测到该休眠状态结束后，唤醒无线传感器进入唤醒状态，在唤醒状态下，无线传感器向管理节点发送连接请求，以创建无线传感器与管理节点之间的无线连接。

s3.管理节点向无线传感器下发所述第一消息，然后关闭与无线传感器之间的通信连接。此时无线传感器所用的实际唤醒时长为t3，t3小于预设的唤醒状态的时长，此时，无线传感器可不继续等待唤醒状态的时长的结束，而是立即终止唤醒状态，提前转入休眠状态。

在如图8所示的应用场景中，本发明实施例所提供的无线传感器管理方法包括但不限于以下步骤：

s1.无线传感器的工作周期t包括唤醒状态的时长和休眠状态的时长，在休眠状态中，站点管理单元并没有向管理节点下发第一消息。无线传感器中的定时器检测到该休眠状态结束后，唤醒无线传感器进入唤醒状态，在唤醒状态下，无线传感器向管理节点发送连接请求，以创建无线传感器与管理节点之间的无线连接。在可能实施例中，无线传感器在发送连接请求的同时向管理节点发送第二消息，所述第二消息包括新采集的环境参数。

s2.管理节点直接关闭与无线传感器之间的通信连接，或者，管理节点向无线传感器下发响应，以向无线传感器告知所述管理节点未缓存有第一消息，然后无线传感器关闭与管理节点之间的通信连接。此时无线传感器所用的实际唤醒时长为t4，t4小于预设的唤醒状态的时长，此时，无线传感器可不继续等待唤醒状态的时长的结束，而是立即终止唤醒状态，提前转入休眠状态。

综合图5-图8实施例可以看出，实施本发明实施例，采用管理节点提供无线传感器与站点管理单元之间的消息代理功能。无线传感器在生命周期的唤醒状态中，与站点管理单元之间若无需进行信息交互，那在这些时间段中，无线传感器均能实现快速休眠。而在无线传感节点需要与站点管理单元进行信息交互时，只需和管理节点进行快速的信息交互，而不用直接与站点管理单元进行信息交互，从而极大缩短了通信链路，降低通信花销，进而可以缩短无线传感器的唤醒状态的时长，降低无线传感器的功耗，大幅延长无线传感节点电池更换周期，在实践中，采用本发明实施例的技术方案，无线传感器电池的使用寿命有5-10倍的提升，这大幅延长无线传感器电池更换周期，实现接入侧站点应用场景下电池更换周期大于5年的要求，有助于无线传感器在接入侧站点的实际应用。

在如图9所示的应用场景中，本发明实施例所提供的无线传感器管理方法包括但不限于以下步骤：

s1.无线传感器的工作周期t2包括唤醒状态的时长和休眠状态的时长，在休眠状态的时长中，站点管理单元需要与无线传感器通信，站点管理单元根据业务需要确定所述无线传感器的新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长。

s2.站点管理单元向管理节点发送第一消息，所述第一消息中携带有所述无线传感器的新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长；相应的，管理节点将该第一消息缓存。

s3.无线传感器中的定时器检测到该休眠状态结束后，唤醒无线传感器进入唤醒状态，在唤醒状态下，无线传感器向管理节点发送连接请求，以创建无线传感器与管理节点之间的无线连接。

s4.管理节点向无线传感器下发所述新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长。相应的，无线传感器保存所述新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长，并基于所述新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长，调整当前唤醒状态的时长为t5，以及调整下一工作周期的休眠状态的时长以及下一工作周期的唤醒状态的时长。

s5.管理节点向无线传感器下发所述第一消息(例如所述第一消息为数据查询指令)，相应的，无线传感器接收所述第一消息，针对第一消息完成相应的业务处理(例如进行数据查询)。在可能的实施例中，所述第一消息和s5中的新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长可通过同一个响应下发至无线传感器。

s6.无线传感器向管理节点上传的第二消息，所述第二消息包括业务处理结果(例如数据查询结果)和/或无线传感器新采集的环境参数。相应的，管理节点缓存所述第二消息。

s7.无线传感器关闭与管理节点之间的通信连接，在所述新的唤醒状态的时长t5结束后进入下一个所述新的休眠状态。

s8.在通信连接关闭后，管理节点向站点管理单元上传所述第二消息。

在如图10所示的应用场景中，本发明实施例所提供的无线传感器管理方法包括但不限于以下步骤：

s1.无线传感器的工作周期t2包括唤醒状态的时长和休眠状态的时长，在休眠状态中，站点管理单元需要与无线传感器通信，故向管理节点发送第一消息，管理节点将该第一消息缓存。

s2.无线传感器中的定时器检测到该休眠状态结束后，唤醒无线传感器进入唤醒状态，在唤醒状态下，无线传感器向管理节点发送连接请求，以创建无线传感器与管理节点之间的无线连接。

s3.无线传感器根据自身业务的业务量或者业务变化频率生成该无线传感器新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长，并基于所述新的唤醒状态的时长和新的休眠状态的时长，调整当前的唤醒状态的时长为t6，以及调整下一工作周期的休眠状态的时长和下一工作周期的唤醒状态的时长。

s4.管理节点向无线传感器下发所述第一消息，相应的，无线传感器接收所述第一消息，针对第一消息完成相应的业务处理。

s5.无线传感器向管理节点上传的第二消息，所述第二消息包括业务处理结果和/或无线传感器新采集的环境参数。相应的，管理节点缓存所述第二消息。

s6.无线传感器关闭与管理节点之间的通信连接，在所述新的唤醒状态的时长t6结束后进入下一个所述新的休眠状态。

s7.在通信连接关闭后，管理节点向站点管理单元上传所述第二消息。

综合图9和图10实施例，可以看出，本发明实施例中，无线传感器的休眠状态的时长和唤醒状态的时长可动态地进行调整，也就是说，站点管理单元可基于自身业务需求来生成新的休眠状态的时长和新的唤醒状态的时长，或者，无线传感器可基于自身业务的业务量或业务变化频率来生成新的休眠状态的时长和唤醒状态的时长。具体实现中，可根据业务实际情况调整接入侧站点的数据采样频率，参见图11，在业务量较小时，可延长工作周期(例如一分钟采样1次)，在延长工作周期过程中，延长无线传感器的休眠状态的时长，缩短无线传感器的唤醒状态的时长，此时接入侧站点(无线传感器)处于慢速采样周期；在业务量较大或者业务变化较剧烈时，可缩短工作周期(例如一分钟采样10次)，在缩短工作周期过程中，缩短无线传感器的休眠状态的时长，延长无线传感器的唤醒状态的时长，此时接入侧站点处于快速采样周期。这样，能够确保无线传感器快速响应外部环境变化，从而确保无线传感器在降低功耗、提升无线传感器电池的使用寿命的背景下性能最优。

上文描述了本发明实施例涉及的系统以及方法，下面描述本发明实施例所涉及的相关装置。

参见图12，图12示出了本发明实施例提供的包括站点管理单元201、管理节点202和无线传感器203的通信系统的一种实施例，需要说明的是，具体实现中，站点管理单元201和管理节点202可以分别独立部署，站点管理单元201和管理节点202也可以物理上或功能上部署在一起。如图12所示，站点管理单元201和管理节点202之间可存在有线或无线通信连接，实现二者之间的数据通信；管理节点202和无线传感器203之间存在无线通信连接，实现二者之间的数据通信。下面展开描述：

如图12所示，管理节点202可包括接收模块2021，查询模块2022，和发送模块2023，以及缓存2024，其中：

缓存2024可用于在缓存站点管理单元201下发的第一消息，所述第一消息为站点管理单元201与无线传感器203通信的消息；缓存2024还可用于在缓存无线传感器203上传的第二消息，所述第二消息为无线传感器203与站点管理单元201通信的消息。

接收模块2021，用于接收无线传感器由休眠状态转入在唤醒状态时发送的连接请求；

查询模块2022，用于根据所述连接请求，查询其本地是否预先缓存有第一消息，所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述接收模块接收的来自于所述站点管理单元的消息；

发送模块2023，用于根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应，所述响应用于促使所述无线传感器从所述唤醒状态转入所述休眠状态；其中，在所述查询的结果为其本地预先缓存有第一消息的情况下，所述响应携带有所述第一消息；在所述查询的结果为其本地未预先缓存有第一消息的情况下，所述响应还用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息。

在可能的实施例中，在所述发送模块2023根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应之后，所述接收模块2021还用于接收所述无线传感器发送的第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息。

在可能的实施例中，站点管理单元201用于根据自身业务需求确定所述无线传感器203的唤醒状态的时长和休眠状态的时长，所述第一消息包括所述唤醒状态的时长和所述休眠状态的时长；

所述响应用于指示所述无线传感器从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：所述响应用于指示所述无线传感器在满足所述唤醒状态的时长的情况下，从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态的时长的所述休眠状态。

另外，如图12所示，所述无线传感器203包括发送模块2031、接收模块2032、状态模块2033，以及可选地包括周期模块2034，其中：

发送模块2031，用于在唤醒状态时向所述管理节点发送连接请求；

接收模块2032，用于接收所述管理节点发送的响应；其中，所述响应用于携带预先缓存在所述管理节点的第一消息，或者，所述响应用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息；所述第一消息为在所述无线传感器处于休眠状态时，所述管理节点接收的来自于所述站点管理单元的消息；

状态模块2033，在接收所述响应后，促使所述无线传感器203从所述唤醒状态转入所述休眠状态。

在可能的实施例中，在所述接收模块接收所述管理节点发送的响应之后，所述发送模块2031还用于向所述管理节点发送第二消息，所述第二消息为用于所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息；

所述状态模块用于根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：在所述发送模块向所述管理节点发送所述第二消息之后，所述状态模块用于从所述唤醒状态转入所述休眠状态。

在可能的实施例中，所述无线传感器还包括周期模块2034；所述周期模块用于根据自身业务的业务量确定所述无线传感器的唤醒状态的时长和休眠状态的时长；

所述状态模块用于根据所述响应，从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：在满足所述唤醒状态的时长的情况下，所述状态模块用于从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态的时长的所述休眠状态。

需要说明，图12实施例中未提及的内容以及各个功能模块的具体实现，请参考图4至图10实施例的相关描述，这里不再赘述。

基于相同的发明构思，本发明实施例提供了又一种管理节点302，参见图13，管理节点302包括处理器3021、通信模块(包括接收器3022和发射器3023)、存储器3024(一个或多个计算机可读存储介质)。这些部件可在一个或多个通信总线3025上通信。其中：

处理器3021可以是一个或多个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，在处理器3021是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。

通信模块集成了接收器3022和发射器3023，其中，接收器3022用于接收站点管理单元的信号(有线或者无线)，以及用于接收无线传感器的无线信号。发射器3023用于向站点管理单元发送信号(有线或者无线)，以及用于向无线传感器发送无线信号。具体实现中，接收器3022用于接收站点管理单元下发的第一消息，所述第一消息为站点管理单元需要与无线传感器进行通信的消息；或者，所述接收器3022用于接收无线传感器上传的第二消息，所述第二消息为无线传感器需要与站点管理单元通信的消息。具体实现中，发射器3023用于向无线传感器发送所述第一消息，或者，发射器3023用于向站点管理单元发送所述第二消息。

存储器3024与处理器3021耦合，用于存储程序代码、通信指令和数据。具体实现中存储器3024包括但不限于是随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、或便携式只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)、高速缓存器cache等等，具体的，该存储器3024可用于缓存第一消息或者第二消息。

其中，处理器3021可调用存储器192中的程序代码、通信指令和数据，以便于实现图4至图10实施例中管理节点的功能，包括如下:

接收器3022，用于接收站点管理单元在无线传感器处于唤醒状态时发送的第一消息，所述第一消息为所述站点管理单元发送给所述无线传感器的消息；

存储器3024，用于缓存第一消息；

所述接收器3022还用于，接收所述无线传感器在唤醒状态时发送的连接请求；

处理器，用于根据所述连接请求，查询其本地是否预先缓存有所述第一消息；

发射器3023，用于根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应，所述响应用于促使所述无线传感器从所述唤醒状态转入所述休眠状态；其中，在所述查询的结果为其本地预先缓存有第一消息的情况下，所述响应携带有所述第一消息。在所述查询的结果为其本地未预先缓存有第一消息的情况下，所述响应还用于指示所述管理节点未缓存有所述第一消息。

在可能的实施例中，在所述发射器3023根据所述查询的结果，向所述无线传感器发送响应之后，所述接收器3022还用于接收所述无线传感器发送的第二消息，所述第二消息为所述无线传感器与所述站点管理单元之间通信的消息。

在可能的实施例中，所述第一消息包括所述唤醒状态的时长和所述休眠状态的时长；

所述响应用于促使所述无线传感器从所述唤醒状态转入所述休眠状态，包括：所述响应用于促使所述无线传感器在满足所述唤醒状态的时长的情况下，从所述唤醒状态转入具有所述休眠状态的时长的所述休眠状态。

基于相同的发明构思，本发明实施例提供了又一种无线传感器303，参见图14，无线传感器303包括处理器3031、无线通信模块(包括接收器3032和发射器3033)、存储器3034(一个或多个计算机可读存储介质)、采集模块3036和时钟模块3037。这些部件可在一个或多个通信总线3035上通信。其中：

处理器3031可以是一个或多个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，在处理器3031是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。

无线通信模块集成了接收器3032和发射器3033，其中，接收器3022用于接收管理节点的无线信号。发射器3033用于向管理节点发送无线信号。具体实现中，接收器3032可用于接收管理节点下发的第一消息或者无消息响应，所述第一消息为站点管理单元需要与无线传感器进行通信时预先缓存在管理节点的消息；所述发射器3033用于向管理节点发送第二消息，所述第二消息为无线传感器需要与站点管理单元通信的消息。

存储器3034与处理器3031耦合，用于存储程序代码、通信指令和数据。具体实现中存储器3024包括但不限于是随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、或便携式只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)、高速缓存器cache等等，具体的，该存储器3034可用于存储第一消息或者第二消息。

处理器3031连接采集模块3036，采集模块3036用于开展无线传感器实际的自身业务，例如采集环境参数等等。

处理器3031还连接时钟模块3037，处理器3031采用“休眠-唤醒”的工作模式，所述时钟模块3037主要用于为处理器3031产生数据传输和时序控制所需要的时钟，以及控制无线传感器303进入休眠状态或者进入唤醒状态，实现计时器功能。具体的，处理器3031可根据无线传感器自身业务的业务量动态调整休眠状态的时长和唤醒状态的时长，时钟模块3037基于所调整的时长进行休眠或唤醒。

其中，处理器3031可调用存储器3034中的程序代码、通信指令和数据，以便于实现图4至图10实施例中无线传感器的功能。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或者部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或其他可编程装置。所述计算机指令可存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网络站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、微波等)方式向另一个网络站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质，也可以是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带等)、光介质(例如dvd等)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等等。

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所述权利要求的保护范围为准。