一种物联网中时分双工终端能量传输方法技术

本发明专利技术适用于无线通讯技术领域，提供了一种物联网中时分双工终端能量传输方法，包括：S1、工作在时分双工模式下的第一通信节点对自身电量消耗情况进行检测并发出能量管理信息；S2、第二通信节点接收到能量管理信息后并发送能量传输方向获取信号配置信息；S3、第一通信节点收到能量传输方向获取信号配置信息并发送能量传输方向获取信号；S4、第二通信节点的能量传输天线集合模块接收能量传输方向获取信号后按照能量方向传输能量；S5、第一通信节点接收能量并向第二通信节点反馈信息；S6、判断第一通信节点反馈信息的类别；本方法解决了终端的能耗非常高且能量无法及时补充的问题，有效降低了用户的维护成本，提高了网络的使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种物联网中时分双工终端能量传输方法
本专利技术属于无线通讯技术改进领域，尤其涉及一种物联网中时分双工终端能量传输方法。
技术介绍
5G将满足人们在居住、工作、休闲和交通等各种区域的多样化业务需求，即便在密集住宅区、办公室、体育场、露天集会、地铁、快速路、高铁和广域覆盖等具有超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性特征的场景，也可以为用户提供超高清视频、虚拟现实、增强现实、云桌面、在线游戏等极致业务体验。与此同时，5G还将渗透到物联网及各种行业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求，实现真正的“万物互联”。5G应用场景可以分为两大类，即移动宽带(MBB,MobileBroadband)和物联网(IoT,InternetofThings)。其中，移动宽带接入的主要技术需求是高容量，提供高数据速率，以满足数据业务需求的不断增长。物联网主要是受机器通信（MTC,MachineTypeCommunication）需求的驱动，可以进一步分为两种类型，包括低速率的海量机器通信（MMC,MassiveMachineCommunication）和低时延高可靠的机器通信。其中，对于低速率的海量机器通信，海量节点低速率接入，传输的数据包通常较小，间隔时间会相对较长，这类节点的成本和功耗通常也会很低；对于低时延高可靠的机器通信，主要面向实时性和可靠性要求比较高的机器通信，例如实时警报、实时监控等。第五代移动通信系统中，最需要深入研究的核心场景就是机器通信，例如工业4.0、车联网、机器人等等未来的热点领域都是这种物联网场景的典型应用，如果基于传统的移动通信系统来支持机器通信，会带来使终端的能耗非常高且能量无法及时补充的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种物联网中时分双工终端能量传输方法，旨在解决机器通信中终端的能耗非常高且能量无法及时补充的技术问题。本专利技术是这样实现的，一种物联网中时分双工终端能量传输方法，所述物联网中时分双工终端能量传输方法包括以下步骤：S1、工作在时分双工模式下的第一通信节点对自身电量消耗情况进行检测并发出能量管理信息；S2、第二通信节点接收到能量管理信息后并发送能量传输方向获取信号配置信息；S3、第一通信节点收到能量传输方向获取信号配置信息并发送能量传输方向获取信号；S4、第二通信节点的能量传输天线集合模块接收能量传输方向获取信号后按照能量方向传输能量；S5、第一通信节点接收能量并向第二通信节点反馈信息；S6、判断第一通信节点反馈信息的类别；若反馈信息为能量获取效率信息，则判断能量获取效率是否小于第三预定值或大于第四预定值，如小于第三预定值，则第二通信节点增加能量传输天线集合模块发送的能量，如大于第四预定值，则第二通信节点降低所述能量传输天线集合模块发送的能量；如反馈信息为停止能量发送信息，则第二通信节点关闭能量传输天线集合模块并停止能量发送。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤S1中还包括以下步骤：S11、第一通信节点在对自身电量检测中判断电量是否低于第一预定值或在预定时间段内电量消耗高于第二预定值，如是，则发送能量管理信息，如否，则反之。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤S2中还包括以下步骤：S21、第二通信节点激活携带包含N根天线的能量传输天线集合模块；N为大于等于128的整数。本专利技术的进一步技术方案是：所述步骤S4中还包括以下步骤：S41、对获取的N*1的信道矢量的协方差矩阵进行奇异值分解得到右奇异矩阵；S42、第二通信节点基于右奇异矩阵的前Z列确定能量传输天线集合模块的传输能量方向；Z为大于等于1小于等于N的整数。本专利技术的进一步技术方案是：所述第一预定值为所述第一通信节点电量最大值的10%，所述预定时间段为30天，所述第二预定值为所述第一通信节点电量最大值的5%，所述第三预定值为所述第一通信节点电量最大值的1%/小时，所述第四预定值为所述第一通信节点电量最大值的3%/小时。本专利技术的进一步技术方案是：所述能量传输方向获取信号配置信息包括第一通信节点发送能量传输方向获取信号使用的时频资源、序列生成方式、序列个数X中的一种或多种，所述时域资源的长度大于等于20ms，X为大于等于2的整数。本专利技术的进一步技术方案是：所述第二通信节点连续Y次收到的能量获取效率信息得到能量传输效率都小于第三预定值时，所述第二通信节点给异常控制数据中心发送第一通信节点工作异常信息指示，Y为大于等于3的整数。本专利技术的进一步技术方案是：所述第一通信节点工作异常信息中包括第一通信节点的标识信息、类型信息、位置信息、使用时间信息的一种或多种。本专利技术的进一步技术方案是：所述Z等于协方差矩阵的N个奇异值不小于0.9*最大奇异值的奇异值个数；当第一通信节点的太阳能充电模块启动工作大于1小时时，所述第一通信节点发送停止能量发送信息；当第一通信节点的电量达到90%以上，所述第一通信节点发送所述停止能量发送信息。本专利技术的进一步技术方案是：所述第一通信节点基于与第二通信节点协商的发送周期信息在周期性地发送能量获取效率信息，所述发送周期大于等于6小时。本专利技术的有益效果是：本方法解决了终端的能耗非常高且能量无法及时补充的问题，有效降低了用户的维护成本，提高了网络的使用效率，达到“绿色通信”的需求。附图说明图1是本专利技术实施例提供的物联网中时分双工终端能量传输方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的能量传输方向获取信号结构示意图。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供的物联网中时分双工终端能量传输方法，其详述如下：步骤S1，工作在时分双工模式下的第一通信节点对自身电量消耗情况进行检测并发出能量管理信息；工作在时分双工模式下的第一通信节点对自身电量消耗情况进行检测，如果电量低于第一预定值或在预定时间段内的电量消耗高于第二预定值，则所述第一通信节点发送能量管理信息；所述第一预定值为所述第一通信节点电量最大值的10%，所述预定时间段为30天，所述第二预定值为所述第一通信节点电量最大值的5%，所述第一通信节点发送能量管理信息的时频资源是多个第一通信节点共享的，不同第一通信节点有不同的码字。所述能量管理信息包含所述第一通信节点的位置信息。步骤S2、第二通信节点接收到能量管理信息后并发送能量传输方向获取信号配置信息；第二通信节点接收到所述能量管理信息后，激活自己携带的包含N根天线的能量传输天线集合模块，所述第二通信节点发送能量传输方向获取信号配置信息给所述第一通信节点，其中，N为大于等于128的整数；所述能量传输方向获取信号配置信息至少包括以下之一，所述第一通信节点发送所述能量传输方向获取信号使用的时频资源，所述能量传输方向获取信号使用的序列生成方式，所述能量传输方向获取信号使用的序列个数X，其中，时域资源的长度大于等于20ms，X为大于等于2的整数。步骤S3、第一通信节点收到能量传输方向获取信号配置信息并发送能量传输方向获取信号。步骤S4,第二通信节点的能量传输天线集合模块接收能量传输方向获取信号后按照能量方向传输能量；所述第二通信节点的能量传输天线集合模块接收所述能量传输方向获取信号，得到一个N*1的信道矢量，对所述信道矢量的协方差矩阵进行奇异值分解得到右奇异矩阵，所述第二通信节点基于所述右奇异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物联网中时分双工终端能量传输方法，其特征在于，所述物联网中时分双工终端能量传输方法包括以下步骤：S1、工作在时分双工模式下的第一通信节点对自身电量消耗情况进行检测并发出能量管理信息；S2、第二通信节点接收到能量管理信息后并发送能量传输方向获取信号配置信息；S3、第一通信节点收到能量传输方向获取信号配置信息并发送能量传输方向获取信号；S4、第二通信节点的能量传输天线集合模块接收能量传输方向获取信号后按照能量方向传输能量；S5、第一通信节点接收能量并向第二通信节点反馈信息；S6、判断第一通信节点反馈信息的类别；若反馈信息为能量获取效率信息，则判断能量获取效率是否小于第三预定值或大于第四预定值，如小于第三预定值，则第二通信节点增加能量传输天线集合模块发送的能量，如大于第四预定值，则第二通信节点降低所述能量传输天线集合模块发送的能量；如反馈信息为停止能量发送信息，则第二通信节点关闭能量传输天线集合模块并停止能量发送。

【技术特征摘要】
1.一种物联网中时分双工终端能量传输方法，其特征在于，所述物联网中时分双工终端能量传输方法包括以下步骤：S1、工作在时分双工模式下的第一通信节点对自身电量消耗情况进行检测并发出能量管理信息；S2、第二通信节点接收到能量管理信息后并发送能量传输方向获取信号配置信息；S3、第一通信节点收到能量传输方向获取信号配置信息并发送能量传输方向获取信号；S4、第二通信节点的能量传输天线集合模块接收能量传输方向获取信号后按照能量方向传输能量；S5、第一通信节点接收能量并向第二通信节点反馈信息；S6、判断第一通信节点反馈信息的类别；若反馈信息为能量获取效率信息，则判断能量获取效率是否小于第三预定值或大于第四预定值，如小于第三预定值，则第二通信节点增加能量传输天线集合模块发送的能量，如大于第四预定值，则第二通信节点降低所述能量传输天线集合模块发送的能量；如反馈信息为停止能量发送信息，则第二通信节点关闭能量传输天线集合模块并停止能量发送。2.根据权利要求1所述的物联网中时分双工终端能量传输方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括以下步骤：S11、第一通信节点在对自身电量检测中判断电量是否低于第一预定值或在预定时间段内电量消耗高于第二预定值，如是，则发送能量管理信息，如否，则反之。3.根据权利要求2所述的物联网中时分双工终端能量传输方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括以下步骤：S21、第二通信节点激活携带包含N根天线的能量传输天线集合模块；N为大于等于128的整数。4.根据权利要求3所述的物联网中时分双工终端能量传输方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括以下步骤：S41、对获取的N*1的信道矢量的协方差矩阵进行奇异值分解得到右奇异矩阵；S42、第二通信节点基于右奇异矩阵的前Z列确定能量传输天线集合模块的传输能量方向；Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，张亦慧，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44