控制低功率广域网的端节点制造技术

本发明专利技术提供了用于管理低功率广域网的端节点的方法和装置。模式改变命令被广播，其指示期望切换多个端节点中的每个的操作模式。进行关于是否所有端节点都已经切换模式以匹配期望操作模式的确定，并且如果确定并非所有端节点都已经适当地切换模式，则重新广播模式改变命令。

End nodes controlling low power Wan

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制低功率广域网的端节点
本专利技术涉及无线广域网技术的领域，并且尤其涉及控制低功率广域网节点的方法。
技术介绍
低功率广域网（LPWAN）已经被提出，以填补无线传感器网络和广域网的公知技术之间存在的技术缺口。LPWAN是无线广域网技术，专门用于仅以低比特率通信能力在广域内并且以低成本与设备互联。典型地，LPWAN被用于电池供电的设备、资源受限的单元或功率收集设备（例如太阳能设备）。对于蜂窝应用，流行的LPWAN技术包括窄带IoT（NB-IoT）无线电技术标准或增强机器类通信（eMTC）协议。另一种流行的LPWAN技术是LoRaWAN。在LPWAN中，减少端节点的功耗（例如，以延长电池寿命）并最小化流量已经出现了增长的趋势。为了实现这些目标，LPWAN协议已经针对上行链路关键型系统进行了优化成为主要依赖于将信息传递到网络控制器的端节点的系统。在这样的系统中，几乎不需要将端节点配置为接收数据。在新行业中，尤其是汽车、公用事业（例如照明或水）、农业和健康行业中，人们对使用LPWAN技术的越来越感兴趣。在这些应用中，LPWAN的端节点由外围输入和/或输出设备组成，并且可以包括例如水表、气体检测仪、汽车监控系统、个人医疗保健监控产品和/或无线照明器。典型地，端节点不能够将收到的信息路由到LPWAN中的其他设备。随着LPWAN系统的规模和复杂性的增长，对流量负载和流量流的需求越来越大。在不同行业中越来越多地使用LPWAN也增加了对端节点控制和可配置性的需求。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据本专利技术的一方面的示例提供了一种管理低功率广域网LPWAN的多个端节点的方法，其中每个端节点在至少两种操作模式之间可切换。该方法包括：向多个端节点广播模式改变命令，其中，模式改变命令指示多个端节点的期望操作模式。该方法还包括确定响应于模式改变命令多个端节点中的每个是否已经成功切换到期望操作模式；以及响应于检测器确定并非所有端节点都已切换到期望模式，重新广播模式改变命令。端节点的操作模式可以定义该端节点能够执行什么任务。特别地，当以特定操作模式操作时，端节点可能仅能够执行特定任务或仅具有某些能力（例如可配置性，诊断或报告）。提出的实施例允许由网络控制器控制端节点的操作。特别地，网络控制器可以广播模式改变命令以指示端节点切换到期望模式。构思允许网络控制器检查端节点是否遵守此请求来更改操作模式。这样的检查系统增加了将端节点正确地置于用于执行特定任务的适当模式的可能性。因此，可以以高度的可靠性来提供对端节点的操作的控制。同时向多个端节点发出模式改变命令，因为该模式改变命令被广播到多个端节点中的所有端节点（而不是单独地单播）。例如，这可以允许减少LPWAN的流量的量，从而减少分组冲突（以及由此丢失数据）的可能性。该方法还可以包括：广播模式改变命令预定次数，其中，基于LWPAN的至少一个特性（诸如分组丢失率）来计算预定次数。通过重复广播模式改变命令（即，广播模式改变命令的单个步骤包括广播模式改变命令的多个子步骤），显著增加了端节点成功接收模式改变命令的可能性。因此，提高了端节点控制的可靠性。该方法优选地进一步包括在网络控制器处从多个端节点接收信息。接收到的信息可用于确定端节点是否已正确坚持模式改变命令。可选地，至少两种操作模式至少包括：第一操作模式，其中端节点主要向网络控制器传输在端节点处生成的第一信息；以及第二操作模式，其中端节点不将第一信息传输到网络控制器或者不能将第一信息传输到网络控制器。因此，端节点可以至少在传输模式（第一操作模式）和受限传输模式（第二操作模式）下可操作。优选地，当在受限传输模式下操作时，端节点可能不能够传输特定信息（例如，状态信息），但是当在传输模式下操作时，该端节点能够传输此类信息。由于该方法允许将端节点切换到受限的传输模式（第二操作模式）以由此通过防止或以其他方式禁止传输特定信息来减少LPWAN中的额外流量的量，这允许减少流量和减少分组冲突和分组丢失的风险。优选地，当处于第二操作模式时，端节点适于接收由网络控制器传输的第二信息。因此，第二操作模式（受限传输模式）可以是配置或接收模式。甚至更优选地，以传输模式操作的端节点可能无法接收某些信息，诸如从网络控制器接收到的信息。在一些实施例中，端节点可以适于，仅当在第一操作模式下操作时才能够传输第一信息（即特定信息），和/或仅当在第二操作模式下操作时才能够接收第二信息。当以任何模式操作时，端节点可以适于接收模式改变命令，从而允许端节点的模式被网络控制器动态地改变。在一些实施例中，如果模式改变命令指示期望从第一操作模式切换，则该方法包括确定多个端节点中的任何一个或多个是否继续向网络控制器传输第一信息，以便确定多个端节点中的每个是否已成功地从第一操作模式切换到期望操作模式。在一些实施例中，如果模式改变命令指示期望切换到第一操作模式，则该方法包括确定多个端节点中的任何一个或多个是否未能在预定的时间窗内向网络控制器传输第一信息，以确定多个端节点中的每个是否已成功切换到期望操作模式。因此，第一信息的不存在或存在可以用于确定端节点是否已经正确地切换到第一操作模式或从第一操作模式切换出来。这有利地允许被动确定端节点的操作模式是否已成功切换，而无需直接对每个单独的端节点进行请求或寻址。这使得可以减少LPWAN中的流量的量。在至少一个实施例中，如果模式改变命令指示期望将多个端节点切换到第二操作模式，则以第二操作模式操作的端节点适于从网络控制器接收第二信息，该方法进一步包括：向多个端节点中的每个传输第二信息；广播第二模式改变信号命令，该第二模式改变信号命令指示期望将端节点切换到第一操作模式；从多个端节点中的每个接收第一信息；基于接收到的第一信息确定第二信息是否被多个端节点中的每个正确接收。因此，从端节点接收的第一信息可以用于验证第二信息被端节点正确接收和/或处理。这允许被动地执行（即，在没有来自网络控制器的明确请求的情况下）检查将第二信息传递到端节点的成功。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于管理低功率广域网LPWAN的多个端节点的网络控制器，其中每个端节点在至少两种操作模式之间可切换，该网络控制器包括：发射器，被配置为向多个端节点广播至少模式改变命令，其中，模式改变命令指示多个端节点的期望操作模式；接收器，适于从多个端节点接收数据；以及检测器，配置为响应于模式改变命令确定多个端节点中的每个是否已成功切换到期望操作模式，其中，响应于检测器确定并非所有端节点都已经切换到期望模式，发射器被配置为重新广播模式改变命令。发射器可以被配置为广播模式改变命令预定次数，其中，基于LWPAN的至少一特性（诸如分组丢失率）来计算预定次数。优选地，网络控制器还包括适于从多个端节点接收数据的接收器。端节点的至少两种操作模式可以至少包括：第一操作模式，其中端节点向网络控制器传输在端节点处生成的第一信息；以及第二操作模式，其中端节点不向网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管理低功率广域网LPWAN的多个端节点的方法，其中每个端节点在至少两种操作模式之间可切换，所述方法包括：/n向所述多个端节点广播模式改变命令，其中，所述模式改变命令指示所述多个端节点的期望操作模式；/n确定响应于所述模式改变命令至少一个端节点是否尚未成功切换到所述期望操作模式；以及/n响应于检测器确定至少一个端节点尚未切换到所述期望模式，重新广播所述模式改变命令；/n其中，所述至少两种操作模式至少包括：/n第一操作模式，其中，所述端节点向网络控制器传输在所述端节点处生成的第一信息；和/n第二操作模式，其中，所述端节点不向所述网络控制器传输所述第一信息；/n确定步骤包括/n基于所述网络控制器是否接收到来自所述多个端节点中的每个的所述第一信息，来确定响应于所述模式改变命令所述多个端节点中的每个是否已经成功切换到所述期望操作模式。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170831 EP 17188869.6;20170721 CN PCT/CN2017/09391.一种管理低功率广域网LPWAN的多个端节点的方法，其中每个端节点在至少两种操作模式之间可切换，所述方法包括：
向所述多个端节点广播模式改变命令，其中，所述模式改变命令指示所述多个端节点的期望操作模式；
确定响应于所述模式改变命令至少一个端节点是否尚未成功切换到所述期望操作模式；以及
响应于检测器确定至少一个端节点尚未切换到所述期望模式，重新广播所述模式改变命令；
其中，所述至少两种操作模式至少包括：
第一操作模式，其中，所述端节点向网络控制器传输在所述端节点处生成的第一信息；和
第二操作模式，其中，所述端节点不向所述网络控制器传输所述第一信息；
确定步骤包括
基于所述网络控制器是否接收到来自所述多个端节点中的每个的所述第一信息，来确定响应于所述模式改变命令所述多个端节点中的每个是否已经成功切换到所述期望操作模式。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述广播包括重复广播所述模式改变命令预定次数，其中，所述预定次数是基于诸如分组丢失率的所述LWPAN的至少一个特性计算的。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，如果所述模式改变命令指示期望切换离开所述第一操作模式：
所述方法包括确定所述多个端节点中的任何一个或多个是否继续向所述网络控制器传输所述第一信息，以便确定所述多个端节点中的每个是否已经成功切换到所述期望操作模式。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，如果所述模式改变命令指示期望切换到所述第一操作模式：
所述方法包括确定所述多个端节点中的任何一个或多个是否未能在预定时间窗口内将所述第一信息传输到所述网络控制器，以便确定所述多个端节点中的每个是否已经成功切换到所述期望操作模式。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，如果所述模式改变命令指示期望将所述多个端节点切换到所述第二操作模式，则所述方法还包括：
向所述多个端节点中的每个传输第二信息；
广播第二模式改变信号命令，所述第二模式改变信号命令指示期望将所述端节点切换到所述第一操作模式；
从所述多个端节点中的每个接收第一信息；
基于接收到的第一信息，确定所述多个端节点中的每个是否正确接收到所述第二信息；
其中，以所述第二操作模式操作的端节点适于接收所述第二信息。


6.一种用于管理低功率广域网LPWAN的多个端节点的网络控制器，其中每个端节点在至少两种操作模式之间可切换，所述网络控制器包括：
发射器，被配置为向所述多个端节点广播至少模式改变命令，其中，所述模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雷，蒋晓波，张胜利，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL