一种海量低功耗终端的下发业务数据的方法与流程

    技术2025-02-12  48


    本发明涉及物联网通信领域,尤其是一种海量(表示数量极大)低功耗终端的下发业务数据的方法。


    背景技术:

    1、随着物联网技术的发展,物联网产品深入到生活的方方面面,出现了无线海量低功耗终端需要高效稳定下发数据的场景需求。但要真正做到高效稳定是非常有挑战的,因为高效、稳定、低功耗,往往是一个不可能三角,因此针对新的需求需要做的不是让这三项目标都达到极致,而是通过巧妙的设计,去挖掘调度过程中的潜力,避免浪费,同时平衡这三项的效果,达到整体可以接受的程度。

    2、针对海量低功耗终端的工作特征,比如典型的工作阶段有唤醒、传输、确认等,需要考虑每个环节的功耗问题。理想的解决方案是通过加入适当的管理调度策略,让终端紧凑有序的和网关进行交互,并在不明显影响正常终端的前提下,尽可能的去挽救异常的终端,从而在整体上将效率和稳定性做到理论上能达到的上限。在唤醒阶段,传统方法一般是要么一个一个去唤醒执行业务,要么一起唤醒,然后排队执行业务,这都有比较明显的弊端。一个一个唤醒的话,因为低功耗设备在平时往往监听周期较长,唤醒过程耗时就比较多,每个设备都耗时多的话,整个系统的耗时就非常长。一起唤醒然后排队执行业务的话,耗时很小,但终端排队过程中的功耗又浪费了,影响终端的电池寿命。在传输确认环节,传统做法是遇到异常后要么多次重试,但这会导致一旦异常可能就卡住较长时间;要么就是趁早放弃,但这会降低成功率。


    技术实现思路

    1、本发明的发明目的在于:针对上述存在的全部或部分问题,提供一种海量低功耗终端的下发业务数据的方法,用以提升海量低功耗终端场景中下发业务数据的效率和稳定性。

    2、本发明采用的技术方案如下:

    3、一种海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其包括:

    4、对海量低功耗终端进行分组,每一分组分别包含多个终端;所述终端使用组id和设备id进行唯一标识,同一分组内的终端使用相同的组id;

    5、网关在需要下发业务数据时,依次对每一分组的终端进行两级唤醒:

    6、网关使用组id对同一分组的终端进行一级唤醒;终端在被一级唤醒后,向网关上报设备信息后进入休眠状态;网关根据该分组终端在一级唤醒后所上报的设备信息,使用设备id逐个对该分组的终端进行二级唤醒;终端在被二级唤醒状态下接收网关下发的业务数据。

    7、进一步的,各终端上报的设备信息中均携带有该设备的休眠开始时间戳和监听周期;网关根据休眠开始时间戳和监听周期分别计算出各终端的监听时隙;

    8、网关发出一级唤醒数据对一个分组的终端进行一级唤醒后,在需要唤醒的目标终端的监听时隙发出二级唤醒数据以对该目标终端进行二级唤醒,在其他时间域中发出业务数据,所述一级唤醒数据中携带有组id,所述二级唤醒数据中携带有目标终端的设备id。

    9、进一步的,网关在向上一个终端发送业务数据未完全结束时,便提前开始对下一个终端进行二级唤醒,提前时间与下一个终端被二级唤醒的耗时相匹配。

    10、进一步的,网关对一个分组的终端进行一级唤醒后,在不需要发出业务数据的时间域,持续发出对目标终端的二级唤醒数据。

    11、进一步的,网关和终端在各自发出的数据发送失败时,均会进行预定次数的重传。

    12、进一步的,终端在网关重传预定次数的业务数据均未能成功接收时,向网关重新请求该业务数据,以使网关重新下发该业务数据。

    13、进一步的,网关和终端的每个交互环节均设置有交互时限;若网关在与当前终端的某个交互环节超过该交互环节的交互时限,则转到调度下一个终端的流程。

    14、进一步的,若网关在转到下一个终端后,又接收到转出的终端的业务数据,则将转出的终端转入到下一个要调度的顺序。

    15、进一步的,网关在遍历完所有终端后,重新对未能成功接收业务数据的终端执行两级唤醒和下发业务数据的流程。

    16、进一步的,终端上报的设备信息中携带有终端当前的数据版本;网关根据目标终端的数据版本计算最新版本数据与目标终端当前版本数据的差分数据;网关向目标终端下发的业务数据为最新版本数据和差分数据中经压缩后的最小者。

    17、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

    18、1、本发明所设计的两级唤醒机制,同时优化了对终端唤醒的耗时和功耗问题,提升了对终端的唤醒效率,同时保证了下发数据时终端的低功耗。另外,对不同终端的唤醒和业务数据的下发可以同时进行,显著提升了调度效率。

    19、2、本发明通过多种重试机制,在不影响正常终端接收业务数据的情况下,尽可能地拯救异常终端对业务数据的接收,极大地提升了下发数据的成功率。

    20、3、本发明对每一个终端定制业务数据内容,选择最新版本数据(完整数据)和差分数据中较小者进行下发,减小了下发数据量,提升了下发效率和成功率。



    技术特征:

    1.一种海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,各终端上报的设备信息中均携带有该设备的休眠开始时间戳和监听周期;网关根据休眠开始时间戳和监听周期分别计算出各终端的监听时隙;

    3.如权利要求2所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,网关在向上一个终端发送业务数据未完全结束时,便提前开始对下一个终端进行二级唤醒,提前时间与下一个终端被二级唤醒的耗时相匹配。

    4.如权利要求2所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,网关对一个分组的终端进行一级唤醒后,在不需要发出业务数据的时间域,持续发出对目标终端的二级唤醒数据。

    5.如权利要求1所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,网关和终端在各自发出的数据发送失败时,均会进行预定次数的重传。

    6.如权利要求5所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,终端在网关重传预定次数的业务数据均未能成功接收时,向网关重新请求该业务数据,以使网关重新下发该业务数据。

    7.如权利要求1所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,网关和终端的每个交互环节均设置有交互时限;若网关在与当前终端的某个交互环节超过该交互环节的交互时限,则转到调度下一个终端的流程。

    8.如权利要求7所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,若网关在转到下一个终端后,又接收到转出的终端的业务数据,则将转出的终端转入到下一个要调度的顺序。

    9.如权利要求6所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,网关在遍历完所有终端后,重新对未能成功接收业务数据的终端执行两级唤醒和下发业务数据的流程。

    10.如权利要求1所述的海量低功耗终端的下发业务数据的方法,其特征在于,终端上报的设备信息中携带有终端当前的数据版本;网关根据目标终端的数据版本计算最新版本数据与目标终端当前版本数据的差分数据;网关向目标终端下发的业务数据为最新版本数据和差分数据中经压缩后的最小者。


    技术总结
    本发明公开了一种海量低功耗终端的下发业务数据的方法,涉及物联网通信领域,用以提升海量低功耗终端场景中下发业务数据的效率和稳定性。本发明先对海量终端进行分组,在再依次用组ID和设备ID对每组终端进行两级唤醒。本发明采用唤醒和业务传输同时进行的方式,对二级唤醒进行预唤醒,并且采用单帧唤醒和全帧唤醒结合的方式对终端进行二级唤醒。另外,本发明设计了多重重传机制来尽可能拯救异常终端,以提升成功率。最后,本发明以压缩加差分的方式来下发业务数据,以减小数据量。本发明的两级唤醒机制结合与业务传输同时进行的方式,显著提升了数据下发速率;通过多种重试机制结合,极大地提升了数据下发成功率。

    技术研发人员:梁霄,骆光前,朱洁静,刘轩,黎光洁
    受保护的技术使用者:重庆御芯微信息技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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