一种低功耗数据上报方法、网关及通信设备技术

本发明专利技术公开了一种低功耗数据上报方法、网关及通信设备，所述方法包括：网关向优先级最高的设备簇发送组播信息，使得优先级最高的设备簇中的所有设备，根据数据的优先级进行数据上报，设备簇根据传感器的类型分簇得到，每个设备簇中的传感器类型相同；网关对每个设备簇内的设备，根据设备的数据的优先级进行数据上报。本发明专利技术利用设备分簇，考虑设备分簇间的优先级、设备之间的优先级及数据传输时长等措施，可以在较短业务周期内完成所有设备的一轮数据上报，有效减少由于设备数据上报周期的差异而导致的数据上报冗余，从而实现低功耗数据上报。上报。上报。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗数据上报方法、网关及通信设备


[0001]本专利技术涉及物联网
，特别涉及一种低功耗数据上报方法、网关及通信设备。

技术介绍

[0002]工业生产现场布设的多个传感器采集的数据具有一定相关性，需要尽量保障这些传感器在较短时间内完成一轮数据上报，避免数据冗余传输。
[0003]现有数据上报机制是通过不断地周期性唤醒方式，各传感器依据各自设定的上报周期，独立完成传感器数据上报，这种方式，各设备按照设定的上报周期独立完成数据上报，而在所有相关传感器完成一次数据上报的周期内，部分传感器存在多次上报产生的数据冗余问题，从而导致设备能耗与信令开销增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种低功耗数据上报方法、网关及通信设备，以解决工业生产过程具有相关性数据的上报存在能耗高的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种低功耗数据上报方法，方法包括：
[0006]网关向优先级最高的设备簇发送组播信息，使得所述优先级最高的设备簇中的所有设备，根据数据的优先级进行数据上报，所述设备簇根据传感器的类型分簇得到，每个设备簇中的传感器类型相同；
[0007]所述网关对每个设备簇内的设备，根据所述设备的数据的优先级进行数据上报。
[0008]其中，所述网关根据数据的优先级进行数据上报，包括：
[0009]将数据优先级高的设备的数据优先上报；
[0010]对数据优先级相同的设备，优先上报传输时长较短的设备的数据。/>[0011]其中，所述根据数据的优先级进行数据上报包括：
[0012]所述设备计算所述传感器的数据传输时长，优先上传所述数据传输时长较短的设备的数据。
[0013]其中，所述数据传输时长根据待发送数据包的长度，物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度和空间传输时长计算得到。
[0014]具体的，所述数据传输时长T
trans
通过如下关系式计算得到，
[0015][0016]其中，S0为待发送数据包的长度，v
p
、v
d
、v
s
分别为物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度，t为空间传输时长，所述物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度与所述设备芯片的数据调制时长有关。
[0017]进一步的，所述方法还包括：
[0018]所述网关计算时间保护间隔；
[0019]所述网关根据所述时间保护间隔确定下一设备数据上报的时间点。
[0020]其中，所述网关根据所述时间保护间隔确定下一设备数据上报的时间点，包括：
[0021]所述网关在上一设备结束上报的时间保护间隔后启动数据上报，在所述设备簇内所有设备完成数据上报后，在所述设备簇的时间间隔后开始下一设备簇的数据上报，所述时间保护间隔内所有设备处于休眠状态。
[0022]本专利技术实施例还提供一种低功耗数据上报的网关，所述网关包括发送模块和上报模块；
[0023]所述发送模块，用于向优先级最高的设备簇发送组播信息，使得所述优先级最高的设备簇中的所有设备，根据数据的优先级进行数据上报，所述设备簇由传感器的类型分簇得到，每个设备簇中的传感器类型相同；
[0024]所述上报模块，用于对每个设备簇内的设备，根据所述设备的数据的优先级进行数据上报。
[0025]其中，所述发送模块还用于将数据优先级高的设备的数据优先上报，对数据优先级相同的设备，优先上报传输时长较短的设备的数据。
[0026]进一步的，所述发送模块还用于根据所述设备计算的所述传感器的数据传输时长，优先上传所述数据传输时长较短的设备的数据。
[0027]其中，所述数据传输时长T
trans
通过如下关系式计算得到，
[0028][0029]其中，S0为待发送数据包的长度，v
p
、v
d
、v
s
分别为物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度，t为空间传输时长，所述物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度与所述设备芯片的数据调制时长有关。
[0030]进一步的，所述网关还用于计算时间保护间隔，根据所述时间保护间隔确定下一设备数据上报的时间点。
[0031]其中，所述网关根据所述时间保护间隔确定下一设备数据上报的时间点，包括：
[0032]所述网关在上一设备结束上报的时间保护间隔后启动数据上报，在所述设备簇内所有设备完成数据上报后，在所述设备簇的时间间隔后开始下一设备簇的数据上报，所述时间保护间隔内所有设备处于休眠状态。
[0033]本专利技术实施例还提供一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的低功耗数据上报方法。
[0034]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的低功耗数据上报方法中的步骤。
[0035]本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：
[0036]本专利技术实施例提供的低功耗数据上报方法、网关及通信设备中，利用利用设备分簇，考虑设备分簇间的优先级、设备之间的优先级及数据传输时长等措施，本专利技术实行分时段低功耗数据上报，通过业务周期内最短时间保护间隔的优化数据上报机制，该时间保护间隔由协议解析速度及数据调制时长决定，有效减少数据上报冗余，从而降低设备能耗并
节省信令开销。
附图说明
[0037]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0038]图1为本专利技术实施例的工业生产无线传感网数据上报场景示意图；
[0039]图2为本专利技术实施例提供的低功耗数据上报方法流程图；
[0040]图3为本专利技术实施例提供的工业生产无线传感网数据上报方案流程图；
[0041]图4为本专利技术实施例提供的忙时数据上报流程图；
[0042]图5为本专利技术实施例提供的网关接收设备簇中各节点数据上报顺序排列示意图；
[0043]图6为本专利技术实施例提供的网关接收设备簇中各节点数据上报示意图；
[0044]图7(a)为设备节点的数据传输示意图；
[0045]图7(b)是现有数据传输与网关交互的各设备数据上报示意图；
[0046]图7(c)是本专利技术实施例提供的各设备依据网关生成的低功耗数据上报示意图；
[0047]图8为本专利技术实施例提供的低功耗数据上报网关的结构示意图。
具体实施方式
[0048]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。
[0049]本专利技术实施例中工业生产无线传感网数据上报场景，如图1所示，设备节点(T节点)具体指工业现场传感器，如温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗数据上报方法，其特征在于，所述方法包括：网关向优先级最高的设备簇发送组播信息，使得所述优先级最高的设备簇中的所有设备，根据数据的优先级进行数据上报，所述设备簇根据传感器的类型分簇得到，每个设备簇中的传感器类型相同；所述网关对每个设备簇内的设备，根据所述设备的数据的优先级进行数据上报。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关根据数据的优先级进行数据上报，包括：将数据优先级高的设备的数据优先上报；对数据优先级相同的设备，优先上报传输时长较短的设备的数据。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据数据的优先级进行数据上报包括：所述设备计算所述传感器的数据传输时长，优先上传所述数据传输时长较短的设备的数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据传输时长根据待发送数据包的长度，物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度和空间传输时长计算得到。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据传输时长T
trans
通过如下关系式计算得到，其中，S0为待发送数据包的长度，v
p
、v
d
、v
s
分别为物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度，t为空间传输时长，所述物理层、数据链路层及基础服务层的协议解析速度与所述设备芯片的数据调制时长有关。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述网关计算时间保护间隔；所述网关根据所述时间保护间隔确定下一设备数据上报的时间点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述网关根据所述时间保护间隔确定下一设备数据上报的时间点，包括：所述网关在上一设备结束上报的时间保护间隔后启动数据上报，在所述设备簇内所有设备完成数据上报后，在所述设备簇的时间间隔后开始下一设备簇的数据上报，所述时间保护间隔内所有设备处于休眠状态。8.一种低功耗数据上报的网关，其特征在于，所述网关包括发送模块和上报模块；所述发送模块，用于向优先级最高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春天，罗达，杨博涵，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：