一种低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法技术方案

本发明专利技术公开了低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法；通过无线主机对无线从机下发控制命令；通过无线从机周期性向无线主机发送心跳；根据数据包内容依次判断本机是否为控制对象和是否需要确认应答；无线从机周期性向无线主机发送心跳并同步系统时间；解决传统的无线火灾报警系统方案在双向通信和在网络拥塞情况下不能保持较低的时延，传输效率低的问题；通过周期性向无线主机发送心跳信号保证了无线通信的可用性，确保了从机向主机传递应答确认及双向通信的正确执行，进而确保系统具备较高的抗干扰性，火灾报警系统在双向通信和在网络拥塞情况下保持较低的时延，确保系统的正常运行、准确报警和迅速响应。准确报警和迅速响应。准确报警和迅速响应。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法


[0001]本专利技术涉及无线火灾报警
，具体是一种低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法。

技术介绍

[0002]无线火灾报警系统包括由无线控制器、无线网关、无线报警设备、无线联动设备组成，无线火灾报警系统中通过周期性发送心跳信号来检测探测器或其他设备是否处于正常工作状态。为确保系统中的各个节点正常运行后，通过控制无线设备发起心跳和相应应答，实现对设备状态的管理。如果设备未能发送心跳信号，系统可以判断设备可能存在故障或通信断开，进而触发相应的警报或报警方式。
[0003]无线通信在真实环境中可能受到干扰的影响，如其他无线设备或电磁辐射；在设计低功耗无线火灾报警系统的双向通信方案中，需考虑如何在有限的频谱资源中有效管理带宽，以提供足够的通信资源，并确保火灾报警信号传递的准确性；同时传统的无线火灾报警系统方案在双向通信和在网络拥塞情况下不能保持较低的时延，传输效率低；为此，我们提出一种低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，通过周期性向无线主机发送心跳信号保证了无线通信的可用性，确保了了从机向主机传递应答确认及双向通信的正确执行，进而确保系统具备较高的抗干扰性，火灾报警系统在双向通信和在网络拥塞情况下保持较低的时延，确保系统的正常运行、准确报警和迅速响应。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，包括：
[0006]通过无线主机对无线从机下发控制命令；
[0007]通过无线从机周期性向无线主机发送心跳；
[0008]根据数据包内容依次判断本机是否为控制对象和是否需要确认应答；
[0009]无线从机周期性向无线主机发送心跳并同步系统时间。
[0010]进一步地，所述无线火灾报警系统包括无线主机、无线从机；
[0011]所述无线主机包括无线控制器和无线网关；
[0012]所述无线从机包括无线火灾报警系统报警联动设备。
[0013]进一步地，所述无线主机处于非低功耗工作模式，所述无线从机处于低功耗工作模式。
[0014]进一步地，通过无线主机对无线从机下发控制命令，包括：
[0015]S1、无线从机开启周期性信号活动检测监听；
[0016]S2、无线主机下发控制命令数据包，共包括多个相同数据短包，短包发射时间T1，
特定字段表示本次通信是否需要应答、控制对象序号和本短包序号，全部发送完成后，如果本次通信不需要应答，通信结束；如果需要应答，等待无线从机依次按时隙T2应答；
[0017]S3、无线从机接收到控制命令后，将本机序号与控制对象序号依次对比，判断本机是否为控制对象，如果本机不是控制对象，通信结束；如果本机是控制对象，判断本次通信是否需要应答，如果不需要应答，通信结束；如果需要应答，将控制对象按序号大小排序，判断本机序号处于其中的第N个，根据本次接收的短包序号判断剩余短包数量M，则在T时间后，发送本机应答；具体时间计算公式如下
[0018]T＝M*T1+(N
‑
1)*T2[0019]发送完成后通信结束；任一通信结束后，无线从机回到低功耗监听状态；
[0020]S4、无线主机如果接收到全部控制对象应答，通信结束；如果接收时间超过最大时间后，判断为接收超时，本次通信结束，准备重发；
[0021]S5、如果本次通信需要重发，无线主机重新下发控制命令数据包。
[0022]进一步地，通过无线从机周期性向无线主机发送心跳，包括：
[0023]T1、无线从机入网时或接收到心跳应答时，会通过无线主机的数据包中特定字段获取当前系统时间T1，心跳周期为T2，T2‑
T1即为下一周期开始时刻；
[0024]T2、每周期开始时，所有已入网无线从机按时隙t发送心跳，序号为N的无线从机在本周期的(N
‑
1)*t时刻开始发送，发送完成后进入低功耗模式；
[0025]T3、最大序号无线从机发送时隙结束时，所有无线从机计算到此时刻开始等待接收无线主机应答，无线主机发送应答包，特定字段包含本周期未收到心跳的无线从机序号信息；
[0026]T4、无线从机接收到应答包后，根据数据包判断本机心跳是否被无线主机接收，如果本机心跳已被接收，结束心跳处理；如果本机心跳未被接收，将所有未收到心跳的无线从机按序号大小排序，判断本机序号处于其中的第M个，在接收阶段结束后的(M
‑
1)*T时刻开始重发心跳，发送完成后进入低功耗模式；当所有从机重发时隙结束时，所有重发心跳的无线从机重新接收应答，如果本机心跳已被接收，结束心跳处理；
[0027]T5、无线主机发送心跳应答完成后，如果存在未收到心跳的无线从机，在所有从机重发时隙结束时重发心跳应答；
[0028]T6、无线主机在重发心跳应答后，开始连续发送多个包含短包序号的唤醒短包，并在唤醒短包发送完成后，再次发送包含最终心跳结果的应答包；
[0029]T7、所有在第一次接收应答或第二次接收应答时超时的无线从机，保持周期性信号活动检测监听，等待无线主机发送唤醒短包，并在接收到唤醒短包后，根据特定字段的短包序号再次在同一时刻开启接收，接收应答及重发处理同上；重发完成后，结束心跳处理。
[0030]进一步地，判断本机是否为控制对象和是否需要确认应答，包括：
[0031]无线从机开启周期性信号活动检测监听，无线主机下发控制命令，无线从机收到控制命令后，根据数据包内容依次判断本机是否为控制对象和是否需要确认应答；如果本机不是控制对象或不需要确认应答，本次控制命令通信结束；如果是控制对象且需要确认应答，无线从机将控制对象按序号大小排序，依次按时隙发送；无线主机如果接收到全部控制对象应答，通信结束；如果接收时间超时，本次通信结束，准备重发；
[0032]无线从机周期性向无线主机发送心跳并同步系统时间，包括：
[0033]当无线从机入网时，获取当前系统时间，将心跳周期减去当前系统时间即为下一周期开始时刻；
[0034]每周期开始时，所有已入网无线从机按时隙发送心跳，发送完成后进入低功耗模式；
[0035]当最大序号无线从机发送时隙结束时为固定时刻，此时所有发送心跳的无线从机统一退出低功耗模式，等待接收无线主机应答；
[0036]无线主机根据本周期接收到的无线从机的心跳，发送应答包，无线从机接收到应答包后，根据数据包判断本机心跳是否被无线主机接收，如果本机心跳已被接收，进入低功耗模式，否则启动重发机制。
[0037]所述控制命令数据包包括多个相同数据短包，每个所述数据短包发射时间不超过一秒。
[0038]所述无线从机拥有唯一序号。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，其特征在于，包括：通过无线主机对无线从机下发控制命令；通过无线从机周期性向无线主机发送心跳；根据数据包内容依次判断本机是否为控制对象和是否需要确认应答；无线从机周期性向无线主机发送心跳并同步系统时间。2.根据权利要求1所述的低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，其特征在于，所述无线火灾报警系统包括无线主机、无线从机；所述无线主机包括无线控制器和无线网关；所述无线从机包括无线火灾报警系统报警联动设备。3.根据权利要求1所述的低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，其特征在于，所述无线主机处于非低功耗工作模式，所述无线从机处于低功耗工作模式。4.根据权利要求1所述的低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，其特征在于，通过无线主机对无线从机下发控制命令，包括：S1、无线从机开启周期性信号活动检测监听；S2、无线主机下发控制命令数据包，共包括多个相同数据短包，短包发射时间T1，特定字段表示本次通信是否需要应答、控制对象序号和本短包序号，全部发送完成后，如果本次通信不需要应答，通信结束；如果需要应答，等待无线从机依次按时隙T2应答；S3、无线从机接收到控制命令后，将本机序号与控制对象序号依次对比，判断本机是否为控制对象，如果本机不是控制对象，通信结束；如果本机是控制对象，判断本次通信是否需要应答，如果不需要应答，通信结束；如果需要应答，将控制对象按序号大小排序，判断本机序号处于其中的第N个，根据本次接收的短包序号判断剩余短包数量M，则在T时间后，发送本机应答；具体时间计算公式如下T＝M*T1+(N
‑
1)*T2发送完成后通信结束；任一通信结束后，无线从机回到低功耗监听状态；S4、无线主机如果接收到全部控制对象应答，通信结束；如果接收时间超过最大时间后，判断为接收超时，本次通信结束，准备重发；S5、如果本次通信需要重发，无线主机重新下发控制命令数据包。5.根据权利要求1所述的低功耗无线火灾报警系统的抗阻塞低时延双向通信方法，其特征在于，通过无线从机周期性向无线主机发送心跳，包括：T1、无线从机入网时或接收到心跳应答时，会通过无线主机的数据包中特定字段获取当前系统时间T1，心跳周期为T2，T2‑
T1即为下一周期开始时刻；T2、每周期开始时，所有已入网无线从机按时隙t发送心跳，序号为N的无线从机在本周期的(N
‑
1)*t时刻开始发送，发送完成后进入低功耗模式；T3、最大序号无线从机发送时隙结束时，所有无线从机计算到此时刻开始等待接收无线主机应答，无线主机发送应答包，特定字段包含本周期未收到心跳的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明宇，李威，戚一，盛义伟，庞传道，蔡加星，钱熠，郝帅，
申请(专利权)人：蚌埠依爱消防电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：