专利名称：一种物联网通信方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信方法，更具体的说，本发明主要涉及一种物联网通信方法。
背景技术：
随着无线技术的发展，各种无线通信技术越来越多的应用于人们的日常生活中， 蓝牙、Wi-Fi和ZigBee等技术在通信领域都有一席之地，各种无线通信技术的传输速率、发射功率等参数不尽相同，但这并不影响它们在无线通信领域找到合适的应用。目前基本上所有的物联网设备终端都可以选择由电池供电，提供便携和无所不在的通信服务。但是电池所能提供的能量总是有限的，即使是以低功耗和低速率为目标的ZigBee网络，在不采取休眠策略的条件下，实测到的电池的工作时间并不理想。功耗问题极大的限制了物联网设备的应用。为了获得更长的工作时间，各设备厂商采用了多种降低功耗的方法，例如精心设计低功耗的收发模块，设置不同功率的工作模式和休眠状态，采用多个不同频率的时钟等等。虽然这些技术在一定程度上延长了电池的工作时间，但是这些低功耗技术都局限与对无线设备本身的性能开发，不能很好的解决功耗问题。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述技术问题，提供一种功耗低，且能保证信号接收灵敏度的一种物联网通信方法。为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案本发明所提供的一种物联网通信方法，应用于物联网系统中的数据集中器与终端设备之间通信，所述的方法按照如下的步骤进行步骤A、物联网终端设备常态呈休眠状态，且其设定在单位时间间隔后醒来主动向数据集中器发送报到信号；步骤B、数据集中器在收到报到信号后检查其内部存储内容中是否有该终端设备未处理的信息，如有即在预设时间内向该终端设备发送工作指令；步骤C、物联网终端设备收到来自于数据集中器的工作指令后立即进行处理，处理完毕并向数据集中器发送反馈信息后进入休眠状态。更进一步的技术方案是所述步骤B中数据集中器在收到来自于物联网终端设备的报到信号后，如检查其内部存储内容中未发现该终端设备未处理的信息，则在预设时间内向该终端设备发送休眠指令，终端设备在接收到休眠指令后立即进行休眠状态。更进一步的技术方案是所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的单位时间之后进入休眠状态，且该单位时间大于步骤B中数据集中器向物联网终端设备发送工作指令的预设时间。更进一步的技术方案是所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的单位时间之后没有接收到来自于数据集中器的任何指令，则自动进入休眠状态，且该单位时间至少大于步骤B中数据集中器向物联网终端设备发送工作指令的预设时间。更进一步的技术方案是所述的方法应用于智能燃气表的物联网控制系统中，所述的终端设备是智能燃气表，智能燃气表通过CPU控制模块以及数据传输模块与数据集中器进行通信；并且通过CPU计数器触发对CPU控制模块进行唤醒，唤醒后CPU控制模块通过数据传输模块向数据集中器发送报到信号；所述的步骤B中未处理的信息为关阀信息与充值信息。更进一步的技术方案是所述的数据集中器与物联网终端设备之间通过无线传输进行通信。更进一步的技术方案是所述的步骤A中物联网终端设备醒来的时间间隔为4小时。更进一步的技术方案是所述的步骤B中数据集中器发送工作指令或休眠指令的预设时间为5秒。更进一步的技术方案是所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的7秒之后进入休眠状态。更进一步的技术方案是所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的6秒之后没有接收到来自于数据集中器信号，则自动进入休眠状态。与现有技术相比，本发明的有益效果之一是通过对物联网终端设备以及数据集中器的合理配置，充分考虑它们之间的数据传输规律及作用，终端设备长期保持休眠状态运行所需的功耗极低，且物联网终端采用主动的定时发送、延时接收的方式减少终端设备单元的工作时间，从而降低了无源终端设备的最终功耗，保证灵敏度的情况下延长了电池的使用寿命，且本发明所提供的一种物联网通信方法步骤简单，应用范围广阔，适于在各种设备的物联网系统中使用，并由其适于在智能燃气表所组成的物联网中使用。
图I为本发明一种实施例的操作流程框图。图2为本发明另一种实施例中发送和接收信号的时间间隔示意具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步阐述。本发明的一种实施例提供了一种物联网通信方法，应用于物联网系统中的数据集中器与终端设备之间通信，参照图I所示，所述的方法按照如下的步骤进行步骤A、物联网终端设备常态呈休眠状态，且其设定在单位时间间隔后醒来主动向数据集中器发送报到信号；图2示出了物联网终端设备在单位时间内发送信号和接收信号的循环，参考图2 所示，发明人在进行的实验中，测试物联网终端设备在向数据集中器发送报到信号的时间间隔为4小时，因此可以将其与下述两个步骤相结合后视作是本发明一个优选的实施例， 但还需根据物联网终端设备的具体用途以及所需其实现的不同功能，来具体进行确定物联网终端设备醒来发送报到信号的时间间隔。步骤B、数据集中器在收到报到信号后检查其内部存储内容中是否有该终端设备未处理的信息，如有即在预设时间内向该终端设备发送工作指令；步骤C、物联网终端设备收到来自于数据集中器的工作指令后立即进行处理，处理完毕并向数据集中器发送反馈信息后进入休眠状态。确切的说，附图I示出了中心服务器向物联网终端设备A进行数据交换的全过程， 该过程中包含了上述步骤A至步骤C整个步骤的执行，还需进行说明的是，上述步骤A至步骤C可以使瞬时完成的步骤，各个步骤之间可以仅有微小的时间间隔或无时间间隔，因此不应当将上述步骤A至步骤C视为是三个不同的步骤，在部分情况下，步骤A至步骤C可以合并为一个物联网操作的步骤。而上述的步骤B中述出了数据集中器在收到来自于物联网终端设备的报到信号后的一种情形，而数据集中器在收到来自于物联网终端设备的报到信号后的另一种情形为步骤B中数据集中器在收到来自于物联网终端设备的报到信号后，如检查其内部存储内容中未发现该终端设备未处理的信息，则在预设时间内向该终端设备发送休眠指令，终端设备在接收到休眠指令后立即进行休眠状态。此种情形也可与上述的步骤A至步骤B组合形成本发明的另一种近似于并列的优选实施例。对于本发明前述内容中几次提到的预设时间，作为本发明的一种较为优选的实施例，可将前述预设时间设置为5秒，确切的说是数据集中器发送工作指令或休眠指令的预设时间为5秒。本发明的发明人根据实验中所得出的各种数据，对上述步骤中对物联网终端设备与数据集中器之间的配合关系，以及各种时间间隔与预设时间的设置进行了不同程度的优化，将本发明在实际运行中所会涉及的几种情形描述如下所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的单位时间之后进入休眠状态，且该单位时间大于步骤B 中数据集中器向物联网终端设备发送工作指令的预设时间。结合发明人实验数据，更加优选的是所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的7秒之后进入休眠状态。而依照上述单位时间间隔的内容，结合本发明的具体的步骤，还存在情形为所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的单位时间之后没有接收到来自于数据集中器的任何指令，则自动进入休眠状态，且该单位时间至少大于步骤B中数据集中器向物联网终端设备发送工作指令的预设时间，此处同样结合发明人的实验数据，更加优选的是所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的6秒之后没有接收到来自于数据集中器信号，则自动进入休眠状态。依照本发明上述的技术内容，使其可任意与上述步骤A至步骤C进行组合，进而变换为一个或多个本发明更为优选的实施例。下面在以后上述提到的各种时间间隔或单位时间为例，对本发明的物联网通信方法中针对物联网终端设备的各种休眠条件设置进行说明，物联网终端设备发送报到信号后的5秒内，数据集中器即会向其发送工作指令或休眠指令，如超过在5秒以后物联网终端设备还未收到来自于数据集中器的任何信号指令，那么其会在6秒之后自动进入休眠状态。 当然也可依照物联网终端设备中设置的另一个休眠条件，即在向数据集中器发送报到信号后的7秒之后，除非再这之前接收到来自于数据集中器的工作指令，不然一律自动进入休眠状态。上述的物联网通信方法应用于智能燃气表的物联网控制系统中，并且数据集中器与物联网终端设备之间通过无线传输进行通信，无线传输方式可选择GPRS、蓝牙、Wi-Fi和 ZigBee 等。而上述的终端设备是智能燃气表，智能燃气表通过CPU控制模块以及数据传输模块与数据集中器进行通信；并且通过CPU计数器触发对CPU控制模块进行唤醒，唤醒后CPU 控制模块通过数据传输模块向数据集中器发送报到信号；将本发明应用于智能燃气表所组成的物联网控制系统中，那么所述的步骤B中未处理的信息为关阀信息与充值信息。本发明物联网通信方法中的终端设备大部分时间处于休眠状态，通过科学设定的时间间隔，定时自动醒来进入工作状态，通过无线的方式主动和数据集中器进行通信和数据交换，保证物联网终端设备每天工作的时间在可控制的范围内，同时在保证接收灵敏度的同时，大大降低了终端设备的单日功耗，从而大幅提高属于无缘设备的物联网终端设备的电池寿命。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解， 本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求
1.一种物联网通信方法，应用于物联网系统中的数据集中器与终端设备之间通信，其特征在于所述的方法按照如下的步骤进行步骤A、物联网终端设备常态呈休眠状态，且其设定在单位时间间隔后醒来主动向数据集中器发送报到信号；步骤B、数据集中器在收到报到信号后检查其内部存储内容中是否有该终端设备未处理的信息，如有即在预设时间内向该终端设备发送工作指令；步骤C、物联网终端设备收到来自于数据集中器的工作指令后立即进行处理，处理完毕并向数据集中器发送反馈信息后进入休眠状态。
2.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于所述步骤B中数据集中器在收到来自于物联网终端设备的报到信号后，如检查其内部存储内容中未发现该终端设备未处理的信息，则在预设时间内向该终端设备发送休眠指令，终端设备在接收到休眠指令后立即进行休眠状态。
3.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的单位时间之后进入休眠状态，且该单位时间大于步骤 B中数据集中器向物联网终端设备发送工作指令的预设时间。
4.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的单位时间之后没有接收到来自于数据集中器的任何指令，则自动进入休眠状态，且该单位时间至少大于步骤B中数据集中器向物联网终端设备发送工作指令的预设时间。
5.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于所述的方法应用于智能燃气表的物联网控制系统中，所述的终端设备是智能燃气表，智能燃气表通过CPU控制模块以及数据传输模块与数据集中器进行通信；并且通过CPU计数器触发对CPU控制模块进行唤醒，唤醒后CPU控制模块通过数据传输模块向数据集中器发送报到信号；所述的步骤B中未处理的信息为关阀信息与充值信息。
6.根据权利要求I所述的物联网通信方法，其特征在于所述的数据集中器与物联网终端设备之间通过无线传输进行通信。
7.根据权利要求I或5所述的物联网通信方法，其特征在于所述的步骤A中物联网终端设备醒来的时间间隔为4小时。
8.根据权利要求I或2所述的物联网通信方法，其特征在于所述的步骤B中数据集中器发送工作指令或休眠指令的预设时间为5秒。
9.根据权利要求3所述的物联网通信方法，其特征在于所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的7秒之后进入休眠状态。
10.根据权利要求4所述的物联网通信方法，其特征在于所述的步骤A中物联网终端设备向数据集中器发送报到信号后的6秒之后没有接收到来自于数据集中器信号，则自动进入休眠状态。
全文摘要
本发明公开了一种物联网通信方法，属一种无线通信方法，应用于物联网系统中的数据集中器与终端设备之间通信，其特征在于所述的方法按照如下的步骤进行步骤A、物联网终端设备常态呈休眠状态，且其设定在单位时间间隔后醒来主动向数据集中器发送报到信号；步骤B、数据集中器在收到报到信号后检查其内部存储内容中是否有该终端设备未处理的信息，如有即在预设时间内向该终端设备发送工作指令；本发明所提供的一种物联网通信方法步骤简单，应用范围广阔，适于在各种设备的物联网系统中使用，并由其适于在智能燃气表所组成的物联网中使用。
文档编号H04W84/18GK102612124SQ20121006840
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者吴岳飞, 邵泽华 申请人:成都秦川科技发展有限公司