一种实现电池供电设备省电的无线通讯系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电气控制领域，具体而言涉及一种通过改进无线通讯系统交互方式来实现电池供电设备省电的无线通讯系统及方法。一个运用无线通讯技术的智能家居系统一般包括操控设备、智能主机、交流常供电设备和电池供电设备等组成。其中电池供电设备的通讯过程是电池的一个主要消耗行为，通过改变原有的通讯发送、通讯接收再执行的过程为通讯监听再执行的过程，省去了最耗电的通讯发送过程提升电池的总体使用时间。本发明专利技术的有益效果是，通过优化无线通讯系统的交互方式来实现减少电池供电设备电量的损耗，从而延长设备电池更换的时间，提供更好的用户使用体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电器设备控制领域，尤其是涉及一种通过改进无线通讯系统交互方式来实现电池供电设备省电的无线通讯系统及方法。
技术介绍
在智能家居应用领域对用户来说除了使用方式多样便捷、性能可靠是影响体验度的指标外，对系统进行频繁的维护也是一个严重影响客户使用体验的指标。在基于无线通讯技术为基础的智能家居系统领域，有很多产品由于安装位置、受控单元特性等条件的限制无法采用交流电供电方式，而必须采用电池供电方式，因此电池使用时间的长短是影响系统维护频繁程度的一个重要指标。以电池供电的智能门锁为例，正常使用时一天门锁的开关次数平均不到15次，而为了实现开锁指令的无延时反应，一般采用小于1.5秒休眠唤醒通讯一次查询是否有开锁操作，这样一天的通讯次数就至少有56700次。因此采用电池供电无线通讯智能设备通讯部分的耗电一般要占设备总耗电的70%以上。其中通讯中的发送耗电又是接收耗电的3-4倍，所以通讯发送耗电要占总耗电的50%，因此需要一种优化通讯方式的方法来减少整个通讯过程的耗电，特别是发送时的耗电。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于，针对现有技术中存在的电池供电设备经常唤醒后产生的耗电问题，提供一种实现电池供电设备省电的无线通讯系统。为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案来实现：一种实现电池供电设备省电的无线通讯系统，所述无线通信系统包括：-操控设备，所述操控设备用于发送操作指令给智能主机；所述操控设备一般为包含操作软件的移动控制终端设备；-智能主机，所述智能主机接收到操作指令后发送操作指令给目标控制设备；智能主机的供电采用交流常供电的方式；以及-电池供电设备；智能主机控制电池供电设备的控制指令需要在预设的寿命周期中按照一定的间隔时间反复发送，实现电池供电设备定时休眠唤醒后不丢失操作控制指令，其后电池供电设备是否发送操作反馈通讯根据设备特性来确定非必须要求，智能主机在接收到电池供电设备的操作反馈可提前结束寿命周期中的发送，清空相关信息。优选地，所述无线通信系统还包括常供电设备，智能主机控制常供电设备的控制指令在完成一次发送并接收设备操作反馈后完成通讯交互过程。本专利技术的另外一个目的在于，针对现有技术中存在的电池供电设备经常唤醒后产生的耗电问题，提供一种实现电池供电设备省电的无线通讯方法。为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案来实现：一种实现电池供电设备省电的无线通讯方法，所述无线通讯方法依次包括如下步骤：（1）智能主机接收到操控设备的控制指令后根据控制常供电设备还是电池供电设备，来选择不同的命令协议格式并转发控制指令；（2）常供电设备接收相应控制指令后执行操作，并根据下发的命令协议格式反馈状态给智能主机；（3）电池供电设备周期休眠唤醒后，监控无线通讯数据，在监控的时间片中根据接收的情况执行操作或时间片到退出监听重新进入休眠中。优选地，所述步骤（1）中依次包括如下步骤：（101）智能主机接收到对电池供电设备的控制命令后，设置目标发送标识和寿命时间片定时器，然后判定当时是否还有未发送完成的设备控制命令；（102）还有未完成发送的设备控制指令，对原命令协议格式通讯帧进行变换，变成包含原设备控制信息和相关电池供电设备控制信息的扩展协议格式通讯帧进行发送；（103）没有其他未完成发送的设备控制指令时，直接组成包含相关电池供电设备控制信息的扩展协议格式通讯帧进行发送；（104）判断扩展协议格式通讯帧的发送寿命时间是否结束；寿命时间结束后进入步骤（106），寿命时间没有结束进入步骤（105）；（105）判断扩展协议格式通讯帧的周期发送时间是否到，时间到重新进入步骤（103），再次发送扩展协议格式通讯帧；时间不到继续等待；（106）目标对象寿命时间片结束，清除目标对象发送标志，结束扩展协议格式通讯帧的发送，进入其他处理程序；（107）智能主机接收到对常供电设备的控制命令后，使用一般协议格式对控制命令进行通讯打包；（108）发送一般协议格式下的控制命令指令；（109）等待接收常供电设备的反馈信息后进入步骤（106）。优选地，所述步骤（2）中依次包括如下步骤：（201）常供电设备接收智能主机的控制命令，进行解析匹配，确定需要执行的操作行为；（202）常供电设备进行相关操作行为；（203）根据步骤（201）的解析判断是否是扩展协议格式通讯帧；（204）明确接收的命令为扩展协议格式通讯帧，反馈执行状态也采用扩展协议格式进行发送；（205）明确接收的命令为一般协议格式通讯帧，反馈执行状态也采用一般协议格式进行发送。优选地，所述步骤（3）中依次包括如下步骤：（301）电池供电设备定时休眠时间到唤醒，重新设置下次休眠的时间；（302）监听无线通讯，并判断是否监听到一个完整的通讯帧；监听到完整通讯帧后转入步骤（303）；没有监听到完整的通讯帧转入步骤（305）；（303）在监听到完整的通讯帧后判断是否和自身有关；（304）再和自身相关情况下执行相应的操作，并更新下次的休眠时间，本次休眠时间不同于普通休眠周期时间，时间数值需要大于扩展协议格式通讯帧的寿命时间片数值，确保下次休眠唤醒时本次操作命令已经终结，不必重复进行操作，转入步骤（306）；（305）判断监听检测周期是否结束，如果结束进入步骤（306）；监听检测周期没有结束转入步骤（302）；（306）重新进入休眠。优选地，所述通讯帧格式包括命令字段、目标地址字段、帧长字段和数据内容；一般协议格式通讯帧变化为扩展协议格式通讯帧采用的是对特定字段内容进行变换的方法。优选地，选择对命令字段进行变化，包括：首先，对命令字节内容增加一个常量，产生一个新的命令字节，此命令字节数值是一般协议格式下不存在的命令字节数值；常供电设备在接收通讯帧后，如果检测到此命令字节数值超过了协议规定的最大数值后就减去常量后即可以获得正确的命令字节数值；其次，在命令字节后面插入扩展命令字节，扩展命令字节的高位指对电池供电设备的地址，低位指对需要操作的状态信息，每扩展一个命令字节对应一个电池供电设备，如果同时有多个电池供电设备被命令操作，则通讯帧中就有多个扩展命令字节。优选地，扩展命令字节的数量和当时被操作的电池供电设备数量相一致，每产生一个对电池供电设备的新操作就会产生一个新的扩展命令字节。优选地，每个产生的扩展命令字节都有一个对应是寿命时间片，寿命时间片包括起始时刻和寿命时间长度。当寿命时间长度消耗完后相应扩展命令字节从无线通讯命令指令中被删除。当删除最后一个扩展命令字节后，无线通讯系统指令从扩展协议格式调整为一般协议格式。优选地，所述寿命时间片时间长度需要略大于电池供电设备定时休眠周期长度，以确保电池供电设备每次定时休眠唤醒时不丢失操作状态命令。优选地，当无线通讯系统指令采用扩展命令格式时需要进行周期发送相应指令，发送周期时间长度需要略小于电池供电设备无线通讯监听周期时间长度，确保电池供电设备监听时不丢失操作状态命令。优选地，无线通讯系统既有对电池供电设备操作命令，也有对交流常供电设备操作命令时发送的扩展协议格式是在控制交流常供电设备的一般协议格式基础上扩展的，同时交流常供电设备完成操作反馈执行状态的通讯帧也采用了相同的扩展协议格式进行发送。在没有交流常供电设备操作命令时无线通讯系统发送的扩展协议格式是专属于电池供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现电池供电设备省电的无线通讯系统，其特征在于，所述无线通信系统包括：‑ 操控设备，所述操控设备用于发送操作指令给智能主机；‑ 智能主机，所述智能主机接收到操作指令后发送操作指令给目标控制设备；以及‑ 电池供电设备；智能主机控制电池供电设备的控制指令需要在预设的寿命周期中按照一定的间隔时间反复发送，实现电池供电设备定时休眠唤醒后不丢失操作控制指令，其后电池供电设备是否发送操作反馈通讯根据设备特性来确定非必须要求，智能主机在接收到电池供电设备的操作反馈可提前结束寿命周期中的发送，清空相关信息。

【技术特征摘要】
1.一种实现电池供电设备省电的无线通讯系统，其特征在于，所述无线通信系统包括：-操控设备，所述操控设备用于发送操作指令给智能主机；-智能主机，所述智能主机接收到操作指令后发送操作指令给目标控制设备；以及-电池供电设备；智能主机控制电池供电设备的控制指令需要在预设的寿命周期中按照一定的间隔时间反复发送，实现电池供电设备定时休眠唤醒后不丢失操作控制指令，其后电池供电设备是否发送操作反馈通讯根据设备特性来确定非必须要求，智能主机在接收到电池供电设备的操作反馈可提前结束寿命周期中的发送，清空相关信息。2.根据权利要求1中所述的实现电池供电设备省电的无线通讯系统，其特征在于，所述无线通信系统还包括常供电设备，智能主机控制常供电设备的控制指令在完成一次发送并接收设备操作反馈后完成通讯交互过程。3.一种实现电池供电设备省电的无线通讯方法，其特征在于，所述无线通讯方法依次包括如下步骤：（1）智能主机接收到操控设备的控制指令后根据控制常供电设备还是电池供电设备，来选择不同的命令协议格式并转发控制指令；（2）常供电设备接收相应控制指令后执行操作，并根据下发的命令协议格式反馈状态给智能主机；（3）电池供电设备周期休眠唤醒后，监控无线通讯数据，在监控的时间片中根据接收的情况执行操作或时间片到退出监听重新进入休眠中。4.根据权利要求3中所述的实现电池供电设备省电的无线通讯方法，其特征在于，所述步骤（1）中依次包括如下步骤：（101）智能主机接收到对电池供电设备的控制命令后，设置目标发送标识和寿命时间片定时器，然后判定当时是否还有未发送完成的设备控制命令；（102）还有未完成发送的设备控制指令，对原命令协议格式通讯帧进行变换，变成包含原设备控制信息和相关电池供电设备控制信息的扩展协议格式通讯帧进行发送；（103）没有其他未完成发送的设备控制指令时，直接组成包含相关电池供电设备控制信息的扩展协议格式通讯帧进行发送；（104）判断扩展协议格式通讯帧的发送寿命时间是否结束；寿命时间结束后进入步骤（106），寿命时间没有结束进入步骤（105）；（105）判断扩展协议格式通讯帧的周期发送时间是否到，时间到重新进入步骤（103），再次发送扩展协议格式通讯帧；时间不到继续等待；（106）目标对象寿命时间片结束，清除目标对象发送标志，结束扩展协议格式通讯帧的发送，进入其他处理程序；（107）智能主机接收到对常供电设备的控制命令后，使用一般协议格式对控制命令进行通讯打包；（108）发送一般协议格式下的控制命令指...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑，马绪宗，郭启军，韩胜平，
申请(专利权)人：杭州鸿雁智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33