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基于物联网的无线智能标签刷新控制技术

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alm-iot|  楼主 | 2023-12-20 15:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1.技术背景
基于物联网的无线智能标签刷新控制技术指基于对目标场景状态变化的协同感知而获得触发响应并进行智能决策,属于蓝奥声核心技术--边缘协同感知(EICS)技术的关键支撑性技术之一。该项技术涉及物联网边缘域的无线通信与智能控制技术领域。
物联网及其相关无线通信技术是智能科技快速发展的重要支撑技术之一,由此带来面向个人、家居和不同应用行业的各种智能硬件设备与智能服务系统产品创新的快速发展。对于不同智能应用场景,由边缘服务节点与其周边的若干目标对象设备(即网络客户端设备)所构成的具有动态信息交互特征的物联网边缘域,主要面向解决目标对象域和感知控制域的无线网络通信及其信息交互的服务机制与流程问题。
物联网边缘域内具有相同或相互关联的设备网络属性的多个协同代理节点,与周边若干被代理节点通过协同配网构成一个协同代理网络系统。协同代理节点由上位协同代理节点或网络系统主机(简称“系统主机”)所管理;服务节点设备可以通过对目标对象设备在不同信道或时隙内发送的无线信标进行无线扫描探测,可以在一个瞬间(极短的时间内)对周边众多的目标对象设备的状态变量反馈进行监测收集;典型地,无线设备能够以无线扫描探测方式获得无线信标达到每秒几十到几百次。但是由于无线扫描探测需要占用较多的功耗与资源,在建立无线连接之前处于低功耗待机状态的目标对象设备并不能以同样的方式获得来自服务节点设备的快速触发响应与并发控制。
无线智能标签为一种通过对象绑定/关联与/或信息关联指示/显示,实现智能信息管理与服务的无线标签(电子标签);典型地为一种无线信标与/或显示装置。根据形式及用途,无线标签包括无线定位信标、信息推送信标、商品电子价签、资产物流管理标签、人员追踪标签(如工牌、服务牌)等。
无线智能标签的角色作为一种物联网边缘域服务的目标对象设备的无线低功耗装置;典型地为低功耗蓝牙(BLE)无线信标(有电池供电)或低功耗RFID标签(有源或无源)。
基于物联网对无线智能标签的刷新控制及装置,主要需要解决三个问题:1)无线智能标签待机状态时的超低功耗问题;2)无线智能标签群组对于刷新控制信号的同步响应与批量刷新问题;3)基于现场互操作性的便利性与安全性问题。
在现有技术中,无线定向广播虽然拓扑结构简单,无线资源占用少、同步数据传输效率高、触发响应速度快及无线协议简单,互操作性好,但有明显的缺陷:数据传输方向不对称性;非同步数据传输效率低; 数据接收反馈监测效率偏低及无线接收端功耗偏高。
2.2蓝奥声基于物联网的无线智能标签刷新控制技术针对现有类似技术存在的以下几方面缺陷:
无线多点连接虽然可多点双向无线数据传输、无线数据传输稳定、异步连接通信便利及安全性相对较高,但亦有一定的缺陷:如建立连接的响应时间较长,对环境及资源因素较为敏感、无线信道资源占用较大,尤其当客户端设备数量较多时,无线多点连接的趋于稳定性变差、传输距离缩短及传输功耗增高。
现有无线Mesh网络虽然安装配置简单,易于快速组网、无线传输路径灵活、 冗余机制和通信负载平衡强及较低的无线传输功率,但亦有明显的缺陷,如:无线互操作兼容性差、无线通信延迟高、不同无线标准交叉覆盖的协同性差,尤其对低功耗客户端设备并不适合作Mesh中继节点,须解决待机功耗与触发响应时间的平衡问题。
在实际应用中,如何兼顾基于互联网的远程操作模式与基于边缘智能网络的现场互操作性,必要时选择现场网络控制模式,并可以让无线智能标签及其无线群组设备,在超低功耗待机状态时,具有对同步控制信号的快速响应,仍然是一亟需解决的技术问题。
2.关于蓝奥声基于物联网的无线智能标签刷新控制技术
2.1蓝奥声基于物联网的无线智能标签刷新控制技术所解决的技术问题
该项技术的目的在于提供一种基于物联网的无线智能标签刷新控制方法及装置,以解决上述背景技术中所提到的问题。
2.2类似竞争技术的缺陷问题(→见前述)
3.技术解决方案(技术内容)
3.1概述
若干无线智能标签作为无线从端设备处于低功耗待机状态,根据在其同步侦测接收时隙内接收到的来自以当前匹配的无线主端设备发送的同步序列信标,基于同步匹配状态对同步侦测时序进行处理;所述无线智能标签对当前接收到的所述同步序列信标进行识别处理:若所述同步序列信标包含同步群控编码信息,所述无线智能标签对包含于所述同步序列信标的同步群控编码信息进行识别判断;当且仅当所述无线智能标签隶属于所述同步群控编码所选定的群组成员集合,则继续进行以下识别操作处理;若所述同步群控编码信息包含指向批量刷新的群控操作模式,所述无线智能标签根据所述同步群控编码所包含的群控操作模式与刷新模式参数,执行相应的刷新控制操作;所述刷新控制操作为对所述无线智能标签的指示刷新信息进行刷新处理与执行的操作;将更新的状态核验码置入所述设备状态信标之中。
3.2 主要技术特征
1)对无线智能标签指定刷新控制操作对应的刷新操作状态包括刷新进程状态与/或刷新执行状态;所述刷新执行状态包括预备与使能两种状态:分别指对应的刷新信息是(预备)/否/(使能)处于保护状态,仅当使能状态才允许以有效执行方式输出到刷新执行模块。
2)所述指示刷新信息包括显示刷新信息与/或无线信标刷新信息;无线智能标签基于所述无线信标刷新信息,以指定的模式参数发送当前的无线信标推送信息,包括向指定用户群的无线主端设备发送定向信标推送信息,所述定向信标推送信息附加包括特定的定向识别码信息,以便所述无线主端设备根据分类授权信息对所述定向信标推送信息进行定向解析识别与/或分类筛选过滤。
3)当启动用户端APP软件的无线主端设备以蓝牙无线方式侦测到附近若干无线智能标签的无线信标推送信息时,基于对不同无线信标RSSI判断所述无线主端设备与无线智能标签的位置接近程度,作为在APP界面中提供信息展示或信息排序的优先级因素;使得在用户许可的前提下,可以通过用户端APP软件自动获得位置接近关联信息。
4)当对无线智能标签指定刷新控制操作要求现场管理员对交叉核准流程中的某一环节采取现场核验操作的处理方式时,现场管理员使用管理用户端APP软件,通过接收定向信标推送信息与/或网络连接系统主机进行指定或批量的现场核验操作:查看处于预备状态的刷新信息,并可发出核验确认信息。
5)当启动管理用户端APP软件的无线主端设备以蓝牙无线方式侦测到附近若干无线智能标签发送给指定管理员的定向推送信息时,所述APP软件基于位置接近关联信息,批量查看附近若干无线智能标签的刷新控制操作状态与刷新信息;所述无线主端设备通过现场发送接近触发信息的方式与/或网络连接系统主机的方式履行批量的现场核验操作。
4.技术效果
4.1解决的技术问题(技术先进性)
所述刷新处理模块中的刷新模式管理单元对根据接收到的刷新模式参数,对相应的指示刷新信息的刷新时序与触发条件进行管理;所述刷新处理模块中的刷新信息处理单元根据刷新模式管理单元的指向性信息,对于指定的指示刷新信息进行指定方式的刷新信息处理;所述指示刷新信息包括对显示刷新信息与/或无线信标刷新信息的刷新信息及其关联配置信息。
所述无线智能标签基于同步侦测模块接收到的来自无线主端设备发送的接近触发信息时,由识别处理模块所进行的识别判断还包括鉴权与/或RSSI距离判断;所述无线主端设备基于授权发送所述接近触发信息,使得若干接近范围的无线智能标签进入预定的关联操作状态。
4.2技术效果(具体有益效果):
该项技术公开了一种基于物联网的无线智能标签刷新控制方法及装置,兼顾基于互联网的远程操作模式与基于边缘智能网络的现场互操作性,必要时选择现场网络控制模式,并可以让无线单火装置及其无线群组设备,在超低功耗待机状态时,具有对同步控制信号的快速响应;该项技术无线智能标签在低功耗待机状态具有对同步控制信号的快速响应,并发群控,触发发接收响应快,自动多选匹配、状态反馈监控效率高,网络安装配置简单灵活,全自动配网。
具体实施方式
以下结合附图及实施例,对该项技术进行进一步详细说明。
本实施例公开了一种基于物联网的无线智能标签刷新控制方法,如图1所示,包括:协同代理网络系统中多个协同代理节点为物联网边缘域中的无线网络服务节点,以特定无线模式,为周边若干无线低功耗的无线智能标签作为目标对象设备,提供包括协同匹配接入和并发数据传输的协同代理服务;
步骤S10,若干无线智能标签作为无线从端设备处于低功耗待机状态,根据在其(定时睡眠唤醒后的)同步侦测接收时隙内接收到的来自(物联网边缘域协同代理网络中)当前匹配的无线主端设备(作为协同代理节点)发送的同步序列信标,基于同步匹配状态对同步侦测时序进行处理;
步骤S20,无线智能标签对当前接收到的同步序列信标进行识别处理:若同步序列信标包含同步时间标识信息,无线智能标签作为无线从端设备,在每个同步时间周期内与无线主端设备(基于时隙匹配关系)以无线时隙同步方式保持同步匹配状态(并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正);
若同步序列信标包含同步群控编码信息,无线智能标签(以位选比较识别方式)对包含于同步序列信标的同步群控编码信息进行识别判断;当且仅当无线智能标签隶属于同步群控编码所选定的群组成员集合,则继续进行以下识别操作处理(否则立即退出当前识别处理);
若无线智能标签接收到的同步序列信标包含同步调制标识信息,则根据对同步调制标识的识别,对其无线模式参数按预定方式进行同步模式调整;
若同步群控编码信息包含指向批量刷新的群控操作模式,无线智能标签根据群控操作模式与刷新模式参数(一种基于同步群控的状态操作参数),执行相应的刷新控制操作(一种基于同步群控的状态控制操作),刷新控制操作为对无线智能标签的指示刷新信息(含刷新信息及其关联配置信息)进行刷新处理与执行的操作;将更新的状态核验码(即刷新核验标识)置入设备状态信标之中。
需要说明的是,该项技术公开了一种基于物联网的无线智能标签刷新控制方法及装置,兼顾基于互联网的远程操作模式与基于边缘智能网络的现场互操作性,必要时选择现场网络控制模式,并可以让无线单火装置及其无线群组设备,在超低功耗待机状态时,具有对同步控制信号的快速响应;该项技术无线智能标签低功耗待机状态具有对同步控制信号的快速响应,并发群控,触发发接收响应快,自动多选匹配、状态反馈监控效率高,网络安装配置简单灵活,全自动配网。
刷新控制操作(简称刷新操作)为同步批量刷新的操作,一种基于同步群控的状态控制操作;刷新模式参数为一种基于同步群控的状态操作参数;状态控制操作为:当分类控制识别码为设备群控识别码时,且无线从端设备的群组序码包含于设备群控编码时,无线从端设备基于相应的状态操作参数,执行相应的状态控制操作;状态操作参数为一种对作为目标对象设备的群控设备或设备群组进行选择及对群控类别/方式识别的编码。
无线智能标签在其同步侦测接收时隙内启动接收同步数据包,并在同步有效期内以同步时隙调制的方式接收同步数据包,并将当前对应同步数据包接收的状态核验码置入设备状态信标之中;
无线智能标签以无线扫描侦测方式收集所有无线从端设备反馈发送的包含于设备状态信标的状态核验码,以多选叠加比较方式核验监控(包括重发或中止)群组成员集合中所有成员的设备状态及其状态控制操作的执行状态。
在具体实施过程中,特定无线模式为低功耗蓝牙模式与/或RFID的单模式或组合双模式,无线模式参数包括蓝牙设备在低功耗待机状态及无线数据传输状态下关联参数。
无线低功耗装置为蓝牙模式与RFID组合双模式的无线从端设备,无线从端设备根据通过蓝牙与RFID中的一种无线模式接收到的同步调制标识,对另一种无线模式的无线模式参数按预定方式进行模式调整。
无线低功耗装置以立即或定时方式执行刷新控制操作之后进行状态反馈:立即将刷新核验标识(作为状态核验码)植入设备状态信标之中。
无线主端设备以无线扫描侦测方式收集所有无线从端设备反馈发送的包含于设备状态信标的刷新核验标识,以多选叠加比较方式核验监控(包括重发或中止)所有成员的设备状态及其包含于设备状态信标的刷新操作状态。
无线模式参数包括无线设备在低功耗待机状态及无线传输状态下关联参数;无线主端设备通过对无线模式参数的调整,对无线从端设备进行包括规划、预定及切换在内的无线模式管理。典型地,无线模式参数包括状态信标模式、同步侦测模式与/或无线连接模式下的关联参数:
1)与状态信标模式关联的信标广播参数;
2)与同步侦测模式关联的同步侦测时隙参数;
3)当无线从端设备处于同步匹配状态时,无线模式参数包括给定的同步时间参数,同步时间参数包含于同步序列信标。
低功耗待机状态下的平均功耗由状态信标模式与/或同步侦测模式的功耗所组成。低功耗待机状态基于以下低功耗的无线模式参数:无线模式时间参数由周期性间歇式的无线广播与/或侦测的模式切换所构成:
状态信标模式:持续时间Ts1,信标发送时隙宽度T1;
同步侦测模式:持续时间Ts2,同步侦测时隙宽度T2;
同步时间周期为:Ts = Ts1 + Ts2;
在时隙宽度Td1、Td2以外的时间均进入睡眠或休眠状态;当状态信标模式为可连接信标模式时,时隙宽度T1包括信标发送时隙Tt1与信标侦测时隙Tr1;T1 = Tt1 + Tr1;其中,T1/Ts为状态信标模式的发送时隙占空比D1,T2/Ts为同步侦测模式的侦测时隙占空比D2。
当上述时隙占空比D1、D2均远远小于1,即可维持相对的低功耗待机状态;若同步侦测时隙宽度T2相对于同步时间周期Ts趋于非常小,以至于同步侦测时隙占空比D2远小于发送时隙占空比D1,则同步侦测模式带来额外功耗占比就会很小,即可维持功耗更低的低功耗待机状态;以下为低功耗待机状态的无线模式时间参数的典型配置值:T1为mS量级,D1为1%(相当于每秒广播N1次),T2为10mS量级,D2为0.1%(相当于每分钟N2次);其中N1、N2均为大致为个位数量级。
当某一无线主端设备需要主动向处于处于低功耗待机状态的若干无线从端设备发送数据时,根据数据传输的目标设备数量、响应时间和功耗的平衡机制,决定对无线模式参数进行模式调整所依据的预定方式及预案参数,包括:采取何种无线模式参数发送数据,并以定向无线广播或当前可用的无线数据发送模式,发送更新的或预定的无线模式参数给无线从端设备。
模式调整包括对同步侦测模式的关联参数(即同步侦测时隙参数)进行同步模式调整。模式调整还包括低功耗状态恢复调整:对无线模式参数按预定方式进行恢复调整,使得无线从端设备自身返回并保持初始的低功耗待机状。按照对同步侦测时隙占空比的调整取向,同步模式调整包括同步增强调整、同步减弱调整,分别使得同步侦测时隙占空比的参数值有所增加或减弱。
当无线从端设备处于状态信标模式或同步侦测模式时,无线主端设备分别通过在无线从端设备的信标侦测时隙或同步侦测时隙发送无线定向广播(即无线定向呼叫),从而
1)与无线从端设备建立无线连接或调整,或
2)与无线从端设备建立同步匹配状态,或
3)调整无线从端设备的无线模式参数。
在对周边数量较大的分布式低功耗(尤其是电池供电)的非在线无线从端设备(如无线传感器、蓝牙信标),进行并发群配置时(例如更改蓝牙信标报文信息、时钟信息、触发条件信息、响应预案信息),采取分别与每一个无线从端设备逐一建立无线连接传送配置数据时一种效率很低的方式;无线从端设备在完成并发群配置后,可自动恢复初始的无线低功耗待机模式(可选地包括完全关闭同步侦测时隙)。按照本专利低功耗待机模式,当同步侦测时隙占空足够小时,同步侦测时隙功耗即可忽略不计;虽然会导致第一次触发响应的延迟,但在功耗增加很小的情况,相对于无线连接方式,同步匹配状态对于众多设备群配置仍然带来大幅度的效率群提升与便利性改善。
当无线主端设备接收到群组成员集合中某一设备成员反馈的状态核验码与监控的目标值一致时,将无线从端设备的位选码叠加于群控监控多选码之中;然后将群控监控多选码与群控多选码进行比较,当且仅当二者相等时,群组成员集合中所有的成员已完既定的操作任务;等效地,将无线从端设备的单字节位选码E与位选字节偏移J指向的群控监控多选码的对应字节R[J]进行“逻辑或”操作并赋给群控监控多选码:  R[J] = R[J] OR E,即无线从端设备的位选码叠加于群控监控多选码之中。群控监控多选码与群控多选码的数据类型完全相同,若设定群控多选码字节长度为N,则允许单次同步群控的无线从端设备的最大数量为8N;在进行多选叠加比较之前,群控监控多选码中的每一个字节的初值均被设为0;典型地,一旦群控监控多选码发生任何改变,协同代理节点将更新的群控监控多选码上传给网络系统主机。
无线从端设备通过位选比较识别的方法判断其是否隶属于群控多选码所选定的群组成员集合;位选比较识别:为将无线从端设备的群组序码转换为对应的位选码,再与包含于同步群控编码中的群控多选码中对应的位进行比较,从而判断是否隶属于群控多选码的识别方法;无线从端设备根据其群组序码对应的位选字节偏移和单字节位选码,将单字节位选码按“逻辑与”与位选字节偏移指向的群控多选码的对应字节进行操作,判断操作后该字节不为0即可确认隶属于群控多选码。
在具体实施过程中,设备状态信标为无线从端设备以应答方式反馈/发送的反映设备自身及其关联对象的特征属性及当前物理状态的无线信标。设备状态信标指无线从端设备发送的无线信号,所包含的短信息涉及设备基本属性、专用状态标识、变量参数及报文推送信息。本专利尤其涉及以下专用状态标识:
匹配核验标识:反映当前协同匹配状态;
同步匹配核验标识:反映当前同步匹配状态;
状态核验码1:反映当前对状态控制操作的执行状态;
状态核验码2:反映当前对数据包接收的进程状态。
无线主端设备的信标广播间隔时间基于自身的信标广播配置信息的变化而自适应调整,包括:
1.当信标广播配置信息无变化时,信标广播时间间隔取常规配置参数,
2.一旦信标广播配置信息发生任何变化(如匹配请求呼叫、建立匹配成功、状态控制反馈)后的N个周期内,加快信标广播,即短期内缩短信标广播间隔时间。
在具体实施过程中,协同代理节点为基于其设备职责角色为若干共同服务的目标对象设备(作为被代理节点)提供协同代理服务的协同服务节点设备;协同代理节点基于设备代理管理为周边若干与之协同匹配的目标对象设备提供协同数据通信服务;协同代理节点为协同代理网络系统中,可为共同服务的目标对象设备(作为被代理节点)提供具有可替换性的关联一致的协同服务。设备职责角色可以赋予物联网网关类设备(含基站、中继、路由器等)或执行类设备(如插座、开关、控制器等)。
在具体实施过程中,协同代理网络系统为由多级的协同代理节点所构成网络拓扑结构,其中部分或全部协同代理节点既可作为上级代理节点的被代理节点,同时也可为下级协同代理节点与/或目标对象设备提供协同代理服务。同级协同代理节点之间基于动态选择的协同代理网络路径,通过相互提供多跳中继服务进行无线数据传输;可选地,在多跳中继服务时,通过核验同步数据传输ID(并核验及调整(如加1)中继转发标识),以避免无线接收响应处理的冗余性,并保证多跳中继服务的单向性。多级协同代理节点如:一级代理、二级代理;可选地,协同代理节点的级别基于动态角色触发。
同步时间校正为无线从端设备根据同步时间标识在同步时间周期内对自身的同步侦测接收时隙进行时间偏移校正的计算;在一个同步时间周期内最多仅执行一次同步时间校正,可选地,也可以定义在N个同步时间周期内最多仅执行一次同步时间校正。在同步时间周期不变的前提下,同步时间校正即对同步周期定时器的当前计时值进行校正;等效地,也可对同步周期定时器的首次定时值进行校正,并在时间校正后的首次定时触发时将同步周期定时器的定时值还原为同步时间周期的值。
在具体实施过程中,每次执行同步时间校正之后,基于给定的可缺省周期数N与/或本次同步时间校正的校正偏移量,屏蔽当前N个(N>=1)同步时间周期的同步时间校正。可缺省周期数N为允许缺省进行同步时间校正的同步时间周期的次数,其给定方式包括预定默认值或包含于同步时间标识之中。无线从端设备基于预定的待机功耗策略,根据当前功耗平衡需求与本次同步时间校正的校正偏移量动态调整可缺省周期数N:若校正偏移量符合预期(不大于预定值)则无需调整,反之若不符合预期(高于预定值),则可以相应地调低可缺省周期数N的值(相当于自适应加快同步时间校正的频率)。
同步群控编码:为一种对作为目标对象设备的群控设备或设备群组进行选择及对群控类别/方式识别的编码;同步群控编码包括群控操作模式、群控多选码、状态操作参数的任一或组合;当群控操作模式为默认模式(如写参数)时可缺省,当群控多选码为默认集合选项(如全选)时可缺省,当状态操作参数为非必要或默认参数(如取反、加1)时可缺省。同步群控编码还包括群控ID(即同步数据传输ID)、设备群组ID(枚举)、域地址(枚举);可选地,同步群控编码还包括设备属性条件,用以判断调整群组成员集合。
群控多选码:为对一个或多个目标设备群组中的全部或部分成员进行多重选择,从而构成一个群组成员集合的编码;群控多选码包括群组多选码与/或设备多选码;群控多选码还可包括对多个不同群组成员集合施以不同群控操作模式的复合群控多选码。当群组多选码为缺省时,则选择默认域的唯一或所有群组,当设备多选码为缺省时,则选择给定的群组多选码中的默认集合选项(通常定义为全选)的设备成员。
在具体实施过程中,同步群控编码包括群控操作模式、群控多选码、状态操作参数的任一或组合;当无线主端设备在一个短时间的群控处理周期内,接收到网络系统主机发来的“可叠加的”同步群控编码队列时,可以将最新的群控多选码与当前目标执行的群控多选码,按“逻辑或”进行叠加,并将叠加后群控多选码作为当前目标执行的群控多选码。多选叠加群控的条件包括:
1)在原有群控处理尚未结束之前,包括无论是否已经发送同步群控制、是否已完成群控反馈监控;
2)在相同的群控操作模式的前提下;
3)可叠加性识别:不是所有同步群控都具备可叠加性;典型地,基于群控ID(即同步数据传输ID)进行可叠加性的识别。
在具体实施过程中,复合群控多选码由多个群控多选码的复合而构成的同步群控编码,其中不同的群控多选码构成不同的群组成员集合,以对同一目标设备群组中不同的群组成员集合进行不同的群控操作模式与/或状态操作参数。
当无线主端设备对于无线从端设备采取多级触发群控时,为了便于合并进行多选叠加群控,根据复合群控多选码,同时发送对不同的群组成员集合施以不同群控操作模式的同步群控信息。
在具体实施过程中,当设备群组中不同的群组成员集合处于由无线模式参数所定义的不同的无线模式状态时,根据复合群控多选码,对同一目标设备群组中不同的群组成员集合施以不同的群控操作模式,即同步发送包括无线模式参数调整信息,以同步对不同的无线从端设备进行多级触发控制或对其群组成员集合进行多级触发群控。多级触发控制/多级触发群控指,基于对目标设备群组中不同的无线从端设备或其设备群组或其群组成员集合,对响应时间和功耗的平衡机制的无线模式参数或其调整方案参数,以同步群控方式对指定的群组成员集合进行基于无线模式状态的逐级递进的触发控制(包括预备或立即触发控制);基于无线模式参数定义,无线模式状态包括(例):的状态等级的低功耗待机状态、潜在触发状态、同步匹配状态。
潜在触发状态即无线从端设备进入预备或等待触发的状态,无线主端设备或无线从端设备根据对当前关联变量及事件的监测,在尚未达到触发条件之前,基于预案判断当前状态在程度或概率上接近触发条件;当无线从端设备进入潜在触发状态,无线从端设备通过无线模式参数增强调整与/或状态反馈调制,使得无线从端设备对可能即将来临的触发控制有更快的触发响应(更小的触发响应时间)。潜在触发状态包括由以下一种或组合情形所构成的状态(示例):
1.准备操作状态:用户进入APP或打开控制界面但尚未启动触发操作;
2.事件预警状态:逼近但尚未达到事件触发条件,
3.接近触控状态:触发源对象进入视场但尚未形成触发。
同步匹配状态为无线从端设备基于时间同步对某一匹配的无线主端设备保持有效的无线信号侦测及数据接收的状态。无线从端设备基于收到的同步时间标识进行同步时间校正,保持与无线主端设备处于同步匹配状态。无线从端设备以无线时隙同步的方式与一个或多个协同代理节点保持同步匹配状态,并将相应的同步匹配核验标识置入其设备状态信标之中。
同步数据包为由某一无线主端设备以无线时隙同步方式同时并发传送给多个无线从端设备的数据包。同步数据包包含一个或多个连续的同步数据侦,同步数据包可以是单侦或多侦的数据包。可选地,当同步数据包或其中的同步数据侦包含指定无线接收设备的群组成员集合的群控多选码。
同步序列信标为以无线定向广播方式发送的、服务于指定目标设备群组的、包含同步信息的一系列无线信标;同步序列信标为基于同步时间参数给定的同步时序触发而发送的周期性的无线信标,一个同步时间周期内至少发送一个或一组包含同步信息无线信标;;典型地一个同步时间周期内发送多个无线信标。同步序列信标基于信标定时器中断触发而发送,信标定时器的值基于相对时间特征信息相互关联而导出;在本次发送无线信标之前的任何时间,将相应的同步时间标识植入无线信标的发送缓冲区。
分组同步序列信标即包含于同步序列信标之中的用于服务不同不同或多个目标设备群组的子集;通过以下方式任一或组合,以区分同步信标隶属于不同的分组同步序列信标:1)不同的设备群组ID(枚举);2)不同的同步时间周期或其倍率;3)不同的同步信标时隙相位、宽度。典型地,当对多个目标设备群组发送的同步数据包相同时,可利用相同的同步信标时隙发送同步数据包;而当对多个目标设备群组发送的同步数据包不相同时,需在不同的同步信标时隙发送不同的同步数据包;以此减少对同步数据包的发送冗余,提升发送效率。
多个目标设备群组在同一或不同的同步时间周期接收分组同步序列信标,并进行群控识别判断。典型地,根据对不同的目标设备群组触发能控制的响应特性需求的不同,对不同的分组同步序列信标配置不同的同步信标参数,如:同步时间周期或其倍率、同步信标时隙相位、同步信标时隙宽度。
同步侦测接收时隙包括同步侦测时隙与同步接收时隙;同步侦测/接收时隙是指当多个无线从端设备均与某一无线主端设备建立或保持同步匹配状态时,并具有相同或交叠的侦测/接收时隙。无线从端设备的同步侦测时隙参数指未接收到同步数据信息时的预定(包括预先配置与动态调整)参数;同步数据信息包括与之同步匹配的无线主端设备发送的同步序列信标与/或同步数据包;当无线从端设备在其预定的同步侦测时隙内接收到同步数据信息时,则实际的同步侦测接收时隙取决于同步时隙调制及对当前同步数据包的接收方式。
在具体实施过程中,无线主端设备通过一个发送任务队列对由一个完整数据包或数据块拆分而构成的一系列同步数据包进行发送进程管理,发送进程管理包括发送同步数据包的优先级排序方式及参数;允许重发限制时间为对完成发送任务队列中的全部发送任务。当无线主端设备对某一个分包序码的同步数据包,按照多选叠加比较的方法,监控判断群组成员集合中所有的成员均已完成该同步数据包接收任务时,则将该同步数据包从发送任务队列中移除,直至清空发送任务队列。
无线从端设备反馈的状态核验码包含与系列同步数据包每一个分包序码所对应的多包核验标识。可选地,一旦无线从端设备对每一分包序码的同步数据包接收成功,根据接收到的同步调制标识,可对其自身的无线模式参数按预定方式进行模式调整,以降低可能需要等待其它从机接收数据包的间歇功耗。优先级排序包括以下任一或组合的方式及参数:1)循环队列;2)发送轮换条件:如指定发送时间/次数限制与/或从机接收反馈成功率/数量;3)当前从机接收反馈的成功率排序(通常较低的优先)。发送进程管理的技术效果是提升完整数据包发送的效率与成功率。
在具体实施过程中,当同一协同代理网络系统包括多个协同代理节点时,在基于多选叠加比较进行群控反馈监控时,需要将群控多选码替换为按以下方式获得的匹配群控多选码;协同代理节点基于当前代理匹配多选码A,将群控多选码G基于“逻辑与”操作变换为匹配群控多选码GA:
  GA = G AND A
并由GA代替G基于多选叠加比较进行群控反馈监控。
在具体实施过程中,状态核验码为对数据包接收是否完成及结果状态是否符合预期的核验标识;状态核验码包括与一系列同步数据包所对应的多包核验标识;多包核验标识由多包位选码与/或数据校验码的叠加所构成;多包位选码为对不同分包序码的同步数据包中的接收状态进行位选设置,从而构成一个状态叠加标识;数据校验码包括对已接收的当前同步数据包与/或多个同步数据包的校验信息。当无线从端设备在若干同步侦测接收时隙内接收到由一个完整数据包拆分而构成的一系列同步数据包时,与当前同步数据包对应的以下标识信息之一或组合包含于同步数据信息(指同步序列信标与/或同步数据包自身):1)起始地址偏移;2)分包序码。同步数据包的字节长度通过默认值或长度标识或结束符所指定;可选地,标识信息项还包括数据包被拆分为同步数据包的总包数与/或总长度。
在具体实施过程中,无线从端设备处于低功耗待机状态下的平均功耗远远小于无线传输状态下的平均功耗,无线传输状态为基于触发控制响应而建立的同步匹配状态或无线连接状态;由于低功耗待机状态的侦测时隙占空比非常低,导致处于低功耗待机状态的无线从端设备侦测接收到来自无线主端设备的触发控制的响应时间很长;因此,当无线主端设备进入潜在触发状态时,需要基于同步时隙调制与/或状态反馈调制对无线从端设备的无线模式参数进行调整。典型地,低功耗待机状态下的平均功耗由状态信标模式与同步侦测模式的功耗所组成。
在具体实施过程中,无线低功耗装置,还包括刷新处理模块,刷新处理模块用于按照接收到的配置数据中所指定的刷新模式参数及刷新信息执行刷新控制操作(简称刷新操作),并基于模式调整模块对无线模式参数按预定方式进行恢复调整,使得无线低功耗装置返回低功耗待机状态。
在具体实施过程中,对无线智能标签指定刷新控制操作对应的刷新操作状态包括刷新进程状态与/或刷新执行状态;刷新执行状态包括预备与使能两种状态:分别指对应的刷新信息是(预备)/否/(使能)处于保护状态,仅当使能状态才允许以有效执行方式输出到刷新执行模块(指显示模块或射频前端模块)。
两种状态对应输出到刷新执行模块的刷新信息有显著区别,典型的方式为,在预备状态时无输出或仅有提示信息(如图标提示),但通过现场核验操作可查看处于预备状态的刷新信息。
在采取交叉核准流程的安全性保护机制时,通过符合预建规则的交叉核准操作,使得刷新执行状态由预备状态进入使能状态;交叉核准操作包括对指定刷新操作的提请、核验或核准等流程操作环节。
在具体实施过程中,指示刷新信息(含刷新信息及其关联配置信息)包括显示刷新信息与/或无线信标刷新信息;
无线智能标签基于无线信标刷新信息,以指定的模式参数发送当前的无线信标推送信息,包括向指定用户群的无线主端设备发送定向信标推送信息,定向信标推送信息附加包括特定的定向识别码信息,以便无线主端设备(用户端APP软件)根据分类授权信息对定向信标推送信息进行定向解析识别与/或分类筛选过滤。
当启动用户端APP软件的无线主端设备以蓝牙无线方式侦测到附近若干无线智能标签的无线信标推送信息时,基于对不同无线信标RSSI判断无线主端设备与无线智能标签的位置接近程度,作为在APP界面中提供信息展示或信息排序的优先级因素;使得在用户许可(明示或默认)的前提下,可以通过用户端APP软件自动获得位置接近关联信息(如位置接近筛选的商品服务信息)。
在具体实施过程中,无线信标为无线设备通过无线广播或应答方式,以间歇周期式发送的、包含设定的无线设备属性及其它应用短信息的、可被周边同类无线设备通过无线侦测而获得的无线信号。
在具体实施过程中,对无线智能标签指定刷新控制操作对应的刷新操作状态包括刷新进程状态与/或刷新执行状态;无线主端设备或系统主机可以通过状态监控查询,获得刷新操作状态。刷新进程状态是指对当前刷新控制操作的信息接收与处理的进度状态;刷新执行状态则为对指定刷新控制操作的允许执行的程度或阶段(如预备、使能)。
在具体实施过程中,当对无线智能标签指定刷新控制操作要求现场管理员对交叉核准流程中的某一环节采取现场核验操作的处理方式时,现场管理员使用管理用户端APP软件(通常为具有管理权限的用户端APP软件),通过接收定向信标推送信息与/或网络连接系统主机进行指定或批量的现场核验操作:查看处于预备状态的刷新信息,并可发出核验确认信息;通过管理用户端APP软件可进行批量方式的现场核验操作,以提高操作效率。
在具体实施过程中,当要求现场管理员对交叉核准流程中的某一环节采取现场核验操作的处理方式时,现场管理员(操作员)还可采取对指定无线智能标签的硬件触发方式(如手工按键操作、接近感应),获得在无线智能标签上直接查看处于预备状态的刷新信息,并可以硬件触发方式发出核验确认信息。
在具体实施过程中,当启动管理用户端APP软件的无线主端设备以蓝牙无线方式侦测到附近若干无线智能标签发送给指定管理员的定向推送信息时,APP软件基于位置接近关联信息,批量查看附近若干无线智能标签的刷新控制操作状态与刷新信息;无线主端设备通过现场发送接近触发信息的方式与/或网络连接系统主机的方式履行批量的现场核验操作。
通过控制端软件(通常即用户端APP软件)选定无线设备模式对无线从端设备进行控制,并根据用户需求及目标设备状态对状态条件参数进行设定与调整;无线连接模式指控制端软件对无线从端设备或其目标设备群组进行无线控制时的无线设备角色及边缘传输路径;无线连接模式由用户指定与/或基于预案的情景模式需求而自动选定。控制端软件包括以下任一或组合协同:用户端软件(如电脑端、移动用户端APP)、现场主机(如现场智能主机、智能路由器)管理软件、远程主机管理软件;无线设备角色的示例:仅作为控制端设备、作为网络管理设备、自身作为协同代理节点;边缘传输路径的示例:点对点控制(现场):直接作为无线主端设备控制作为无线单火装置的无线从端设备或其目标设备群组;直接协同控制(现场):经某一或若干协同代理节点作为无线主端设备控制目标设备群组;接入协同控制(现场或远程):经某一无线路由器接入,再通过协同代理网络系统控制目标设备群组。
控制端软件根据对当前目标设备群组的无线模式状态,基于多级触发控制/群控的需求,对状态条件参数进行动态值调整;基于无线模式参数定义,无线模式状态包括(例):的状态等级的低功耗待机状态、潜在触发状态、同步匹配状态。
根据第二方面,如图2所示,本实施例公开了一种基于物联网的无线智能标签装置,装置包括无线标签刷新控制模块(与刷新执行模块),无线标签刷新控制模块包括同步侦测模块、识别处理模块与刷新处理模块(以及电池电压监测管理单元);
同步侦测模块用于装置作为无线从端设备处于低功耗待机状态时,在其同步侦测接收时隙内接收无线主端设备发送的同步序列信标;
识别处理模块用于对当前接收到的包含同步群控编码信息的同步序列信标进行识别处理;
刷新处理模块用于根据同步群控编码所包含的群控操作模式与刷新模式参数,执行相应的刷新控制操作。
无线智能标签为一种通过对象绑定/关联与/或信息关联指示/显示,实现智能信息管理与服务的无线标签(电子标签);典型地为一种无线信标与/或显示装置。
根据第三方面,如图2所示,本实施例公开了一种基于物联网的无线智能标签装置,装置包括刷新处理模块与刷新执行模块,刷新处理模块用于根据包含于同步序列信标的同步群控编码执行相应的刷新控制操作;
刷新处理模块包括显示刷新控制模块、信标广播处理模块、刷新模式管理单元与刷新信息处理单元,显示刷新控制模块用以控制外围的显示模块(即显示屏),信标广播处理模块用以控制/管理无线信标(典型地为蓝牙信标)广播的发送时序(如定时器序列)以及发送启动/进程的更新管理;
在具体实施过程中,刷新执行模块包括显示模块、射频前端模块与其它指示模块(如声、光信息指示模块)。
显示模块为电子墨水屏、OLED或LCD或其它类别显示屏;显示刷新模块在其完成刷新控制操作后的绝大部分显示保持期间,为不耗电或超低功耗状态。
在具体实施过程中,刷新处理模块中的刷新模式管理单元对根据接收到的刷新模式参数,对相应的指示刷新信息的刷新时序与触发条件进行管理;
刷新处理模块中的刷新信息处理单元根据刷新模式管理单元的指向性信息,对于指定的指示刷新信息进行指定方式的刷新信息处理;
指示刷新信息包括对显示刷新信息与/或无线信标刷新信息的刷新信息及其关联配置信息。
协同代理网络系统对指定若干无线智能标签作为无线从端设备的群组成员集合,以同步群控方式对指示刷新信息进行同步批量刷新。
在具体实施过程中,刷新处理管理包括对刷新时序/触发条件的管理:
1)刷新队列、优先级:如以刷新信息指针队列的形式;
2)刷新时序条件:如:立即/定时、一次性/间歇式/轮换式、持续时间或次数;
3)刷新触发条件:如:时间区间条件;本地硬件触发条件、无线触发识别条件。
在具体实施过程中,对于显示刷新信息的刷新控制操作(简称刷新操作),
1)刷新模式参数包括:刷新模式:如电子墨水屏的背景刷新、变量刷新;刷新参数:如位置/区域/长度、字体类型/点阵大小、显示颜色/亮度。
2)刷新信息类别包括:刷新变量及类别、刷新背景信息(文本、图片等)。
在具体实施过程中,对于无线信标刷新信息的刷新控制操作,
1)刷新模式参数包括:无线信标类别(如广播/应答、可连接/不可连接)、格式标准、信息长度及广播信号功率等级;
2)刷新信息类别包括:刷新变量及类别、报文推送信息(文本、服务链接等)。
在具体实施过程中,无线智能标签基于无线信标刷新信息,通过刷新方式管理与信标广播处理,以指定的模式参数发送当前的无线信标推送信息;典型地,无线信标推送信息按关联类别可包括:系统主机及链接信息、定位信息(即位置关联信息)、对象关联信息(如商品关联、设备关联、服务关联信息)。
在具体实施过程中,无线智能标签基于同步侦测模块接收到的来自无线主端设备发送的接近触发信息时,由识别处理模块所进行的识别判断还包括鉴权与/或RSSI距离判断;无线主端设备基于授权发送接近触发信息,使得若干接近范围的无线智能标签进入预定的关联操作状态(如发送预定关联的定向信标推送信息、定向允许建立无线连接、查看当前或指定指示刷新信息的刷新操作状态信息及履行现场核验操作)。
在具体实施过程中,无线智能标签基于同步侦测模块接收到的来自无线主端设备发送的接近触发信息时,由识别处理模块所进行的识别判断还包括:根据对同步调制标识的识别,通过无线模式参数调整,发送可连接无线信标广播,以定向允许无线主端设备向其发起建立无线连接。
无线从端设备根据当前同步数据传输的状态需求,对无线时隙同步关联的调制特征参数,进行自适应时隙调制;完成或中断同步数据包的接收。无线从端设备根据自身对一系列同步数据包中不同数据分包(即不同分包序码的同步数据包)选择性的接收调制需求,基于多时隙同步匹配进行同步时隙调制;多时隙同步匹配是指无线从端设备在一个或多个同步时间周期内,按与多个数据分包的侦测相位时间的匹配关系,动态设定多个同步接收时隙。
接收调制需求由接收调制多选码给定,接收调制多选码为对一系列同步数据包中不同数据分包进行多重选择的多选码(如位选码);
接收调制多选码由以下任一或组合的方式给定:
1)预定默认值:选定所有的数据分包(根据系列同步数据包的总包数);
2)给定初始值:包含于无线从端设备接受到的无线主端设备发送的同步群控编码与/或同步调制标识之中;
3)修改动态值:当无线从端设备接收到每一同步数据包之后,根据对应的分包序码屏蔽对该同步数据包的选择,并更新多包核验标识(数据包接收的状态核验码)。无线从端设备在接收一系列同步数据包时,在非选定的或已接收成功的数据分包对应的同步发送时隙,无需启动同步侦测,从而大大减少了自身的同步侦测时隙功耗。
图3是本实施例公开的一种基于物联网的无线智能标签装置作为无线从端设备角色时的嵌入式软件主流程图;图4是本实施例公开的一种无线同步群控装置中同步侦测模块的流程示意图;图5是本实施例提供的面向低功耗目标对象设备服务的网络拓扑与角色关系示意图。
基于该项技术的一种计算机装置,处理器通过执行计算机指令,从而实现以下方法:
若干无线智能标签作为无线从端设备处于低功耗待机状态,在其同步侦测接收时隙内接收到来自物联网边缘域某一协同代理节点以无线主端设备发送的同步序列信标;无线智能标签对当前接收到的同步序列信标进行识别处理:同步序列信标包含同步群控编码信息,无线智能标签以位选比较识别方式对同步群控编码进行识别判断;当且仅当无线智能标签隶属于同步群控编码所选定的群组成员集合,则继续进行以下识别处理(否则立即退出当前识别处理);无线智能标签根据同步群控编码所包含的群控操作模式与刷新模式参数(一种基于同步群控的状态操作参数),执行相应的刷新控制操作(一种基于同步群控的状态控制操作);刷新控制操作为对无线智能标签的指示刷新信息(含刷新信息及其关联配置信息)进行刷新处理与执行的操作;将更新的状态核验码(即刷新核验标识)置入设备状态信标之中。
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,该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。其中,该存储介质可为磁碟、光盘、只读存储**体(ROM)或随机存储**体(RAM)等。计算机处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法:
若干无线智能标签作为无线从端设备处于低功耗待机状态,在其同步侦测接收时隙内接收到来自物联网边缘域某一协同代理节点以无线主端设备发送的同步序列信标;无线智能标签对当前接收到的同步序列信标进行识别处理:同步序列信标包含同步群控编码信息,无线智能标签以位选比较识别方式对同步群控编码进行识别判断;当且仅当无线智能标签隶属于同步群控编码所选定的群组成员集合,则继续进行以下识别处理(否则立即退出当前识别处理);无线智能标签根据同步群控编码所包含的群控操作模式与刷新模式参数(一种基于同步群控的状态操作参数),执行相应的刷新控制操作(一种基于同步群控的状态控制操作);刷新控制操作为对无线智能标签的指示刷新信息(含刷新信息及其关联配置信息)进行刷新处理与执行的操作;将更新的状态核验码(即刷新核验标识)置入设备状态信标之中。

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