一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法及装置。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，物联网已经渗透于人们生活的方方面面，在物联网的具体应用场景中，人们大多是利用无线通信来实现的万物互联，其中，ZigBee通信就是一种很重要的无线通信方式。ZigBee通信大多应用于低功耗设备中，在低功耗设备被动接收数据的具体应用场景中，现有的应用方式是，低功耗设备不停地向外部设备(例如，协调器)发送数据信息，从而实现数据同步。但是不断地向外部设备发送数据包，会使电量消耗较大。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的存在的电量消耗较大的缺陷，从而提供一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，包括：当处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段，切换至接收状态；当处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测所述中心设备未发送所述唤醒信息时，切换至所述休眠状态；当在第二预设时间段内监测到所述中心设备发送所述唤醒信息时，保持处于接收状态，接收所述中心设备发送的有效数据信息。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述当在第二预设时间段内监测到所述中心设备发送所述唤醒信息时，保持处于接收状态，接收所述中心设备发送的有效数据信息，具体包括：当在第二预设时间段内监测到所述中心设备发送所述唤醒信息时，根据所述唤醒信息，判断所述唤醒信息能否通过校验；当所述唤醒信息通过校验时，保持处于接收状态，接收所述中心设备发送的有效数据信息。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述唤醒信息，判断所述唤醒信息能否通过校验，具体包括：提取所述唤醒信息中的第一设备地址信息；当所述第一设备地址信息与预设地址信息相同时，确定所述唤醒信息通过校验。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，该方法还包括：当所述第一设备地址信息与预设地址信息不同时，确定所述唤醒信息不通过校验，切换至休眠状态。
结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，所述第一预设时间段大于所述第二预设时间段。
结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述中心设备发送所述唤醒信息的时间段大于所述第一预设时间段与所述第二预设时间段的和。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒装置，包括：第一切换模块，用于当处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段，切换至接收状态；第二切换模块，用于当处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测所述中心设备未发送所述唤醒信息时，切换至所述休眠状态；有效数据信息接收模块，用于当在第二预设时间段内监测到所述中心设备发送所述唤醒信息时，保持处于接收状态，接收所述中心设备发送的有效数据信息。
结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述有效数据信息接收模块，具体包括：判断单元，用于当在第二预设时间段内监测到所述中心设备发送所述唤醒信息时，根据所述唤醒信息，判断所述唤醒信息能否通过校验；信息接收单元，用于当所述唤醒信息通过校验时，保持处于接收状态，接收所述中心设备发送的有效数据信息。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒系统，包括：接收设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一实施方式所述的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法的步骤；中心设备，用于发送唤醒信息以及有效数据信息。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法的步骤。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法及装置，其中，该方法包括：当接收设备处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段时，切换至接收状态；当接收设备处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测中心设备未发送唤醒信息时，切换至休眠状态；当在第二预设时间段内监测到中心设备发送唤醒信息时，保持处于接收状态，接收中心设备发送的有效数据信息。通过实施本发明，解决了现有技术中存在的不断地向外部设备发送数据包，会使电量消耗较大的问题，每隔预设时间段发送监听信息，降低了接收设备的能量消耗，提高了电池的使用寿命。
2.本发明提供的一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，结合唤醒信息中的第一设备地址信息以及预设地址信息的比较，保证了中心设备只会唤醒指定设备，而不会对其他接收设备造成影响，从而保证了有效数据传输的安全性，也进一步地降低了能量的消耗。
3.本发明提供的一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，结合接收设备在休眠状态以及接收状态间来回切换，而处于休眠状态的时间大于处于接收状态的时间，降低了对射频环境造成的污染，不会影响在相同频段内的其他射频设备的正常收发数据信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法的时序图；
图3为本发明实施例中基于ZigBee通信协议的设备唤醒装置的一个具体示例的原理框图；
图4为本发明实施例中一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒系统的结构框图；
图5为本发明实施例中一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒系统中接收设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在现有的相关技术中，接收设备需要每隔预设周期向智能网关发送询问数据，用以主动询问是否有需要下发给当前接收设备的应用数据。由于接收设备向外发送询问数据是比较耗电的，所以一般会把发送询问数据的间隔时间调的较长，造成响应时效差，为了解决此问提，也为了使接收设备在相同电量的情况下，可以监听更长时间，本发明实施例提供了一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法、装置及系统。
如图1及图2所示，本发明实施例的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，包括：
步骤S11：当处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段，切换至接收状态；在本实施例中，所述的方法应用于接收设备100中，在实际应用中，接收设备可以是基于ZigBee通信协议进行数据传输的通信设备，例如，智能门锁、单火开关、温度传感器等。接收设备100在休眠状态及接收状态中来回切换。接收设备100的接收状态的持续时间长度为T1，休眠状态的持续时间长度为T2，也就是，第一预设时间段为T2，第二预设时间段为T1。休眠状态实际上是不会向外部设备发送监听信息的状态，此时，接收设备100消耗的电量很低。监听信息用于监测外部设备(例如，中心设备200)有无发送唤醒信息，中心设备在实际应用场景中即为发送有效数据的设备，例如，智能网关设备。
示例性地，当接收设备100处于休眠状态时，此时，不会向外部设备广播监听信息，也就是不会监听外部设备有无发送唤醒信息，接收设备100此时的功耗较低，节省能量，休眠状态的持续时间为T2。
步骤S12：当处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备200是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测中心设备200未发送唤醒信息时，切换至休眠状态；在本实施例中，接收状态是接收设备100可以向外部广播监听信息，以监测外部设备是否发送唤醒信息的状态；唤醒信息是中心设备200发送的，用于唤醒某一接收设备的信息。具体地，接收设备100在休眠状态及接收状态间来回切换的状态，可以称之为周期性唤醒状态。
步骤S13：当在第二预设时间段内监测到中心设备200发送唤醒信息时，保持处于接收状态，接收中心设备200发送的有效数据信息。在本实施例中，在第二预设时间段内，也就是在T1时间段内，接收设备100始终处于接收状态，此时，如果接收设备100在处于接收状态时，所广播的监听信息监测到中心设备200有发送唤醒信息，此时，接收设备100会继续保持处于接收状态不变，具体地，接收设备100可以向中心设备200发送反馈信息，所述反馈信息用于通知中心设备200可以向接收设备100传输有效数据信息。
示例性地，接收设备100在接收到中心设备200发送的有效数据信息后，也就是在接收到中心设备200发送的应用数据后，重新切换回休眠状态，也就是切换回周期唤醒状态，继续在T1时间长度的接收状态与T2时间长度的休眠状态之间来回交替。
示例性地，中心设备200在接收到接收设备100发送的反馈信息后，开始向接收设备100发送有效数据信息，中心设备200发送有效数据信息的时间长度可以是T4,也就是说，在接收设备100被中心设备200所发送的唤醒信息唤醒后，会始终处于接收状态并开始接收中心设备200所发送的有效数据信息，当接收设备100接收有效数据信息的时间长度大于T4时，接收设备100重新恢复至周期唤醒状态。即被唤醒设备接收到应用数据后，通过超时机制重新进入周期唤醒状态下。
本发明实施例提供的一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，包括：当接收设备100处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段时，切换至接收状态；当接收设备100处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备200是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测中心设备200未发送唤醒信息时，切换至休眠状态；当在第二预设时间段内监测到中心设备200发送唤醒信息时，保持处于接收状态，接收中心设备200发送的有效数据信息。通过实施本发明，解决了现有技术中存在的不断地向外部设备发送数据包，会使电量消耗较大的问题，每隔预设时间段发送监听信息，降低了接收设备的能量消耗，提高了电池的使用寿命。
作为本申请一个可选的实施方式，步骤S13，当在第二预设时间段内监测到中心设备200发送唤醒信息时，保持处于接收状态，接收中心设备200发送的有效数据信息，具体包括：
当在第二预设时间段内监测到中心设备200发送唤醒信息时，根据唤醒信息，判断唤醒信息能否通过校验；在本实施例中，当接收设备100在处于接收状态时，所广播的监听信息监测到中心设备200有发送唤醒信息，此时，要判断唤醒信息能否通过所述接收设备100的校验，具体地，也就是判断，中心设备200发送的唤醒信息想要唤醒的是否为当前接收设备。
当唤醒信息通过校验时，保持处于接收状态，接收中心设备200发送的有效数据信息。在本实施例中，当根据所述唤醒信息，判断中心设备200想要唤醒的接收设备100为当前接收设备时，即广播监听信息的该接收设备时，该接收设备保持处于接收状态不变，并向中心设备200发送反馈信息，用以通知所述中心设备200向该接收设备发送有效数据信息。
作为本申请一个可选的实施方式，上述实施例中，根据唤醒信息，判断唤醒信息能否通过校验，具体包括：
提取唤醒信息中的第一设备地址信息；当第一设备地址信息与预设地址信息相同时，确定唤醒信息通过校验。在本实施例中，唤醒信息中会携带中心设备200想要唤醒的接收设备100的地址信息，即第一设备地址信息。广播监听信息的接收设备100本身也存储于预设地址信息，用以表示当前接收设备100的mac地址。当唤醒信息中的第一设备地址信息与当前接收设备100的地址信息相同时，确定当前接收设备100即为中心设备200想要唤醒的设备，即唤醒信息通过了当前接收设备100的校验。
本发明实施例所提供的一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，结合唤醒信息中的第一设备地址信息以及预设地址信息的比较，保证了中心设备只会唤醒指定接收设备，而不会对其他接收设备造成影响，从而保证了有效数据传输的安全性，也进一步地降低了能量的消耗。
作为本申请一个可选的实施方式，该设备唤醒方法还包括：
当第一设备地址信息与预设地址信息不同时，确定唤醒信息不通过校验，切换至休眠状态。在本实施例中，当唤醒信息中携带的设备mac地址信息与当前接收设备100的mac地址不同时，确定所述唤醒信息没有通过当前接收设备100的校验，当前接收设备100在接收状态持续累计至第二预设时间段时，会自动切换至休眠状态。
作为本申请一个可选的实施方式，为了使低功耗设备，即接收设备大部分时间可以处于休眠状态，因此，本发明实施例中的第一预设时间段需要大于第二预设时间段。在本实施例中，接收设备100在接收状态以及休眠状态之间来回切换，接收状态的持续时间长度为T1,休眠状态的持续时间长度为T2，一般来说，T2大于T1，以此来达到降低功耗的效果。
优选地，T2的持续时间长度可以远远大于T1的持续时间长度，为了节省接收设备100的耗电量，T1/T2的比值越小，接收设备的耗电量越低，例如，T1可以为20us，T2可以为1-3s，通过此种设置方法，实现了低功耗设备每隔一定时间监听空中数据，因此可以在消耗相同电量的情况下，达到更长时间的监测时间。
作为本申请一个可选的实施方式，为了保证设备可靠的被唤醒，也就是说，不论在中心设备200开始发送唤醒信息时，接收设备100处于何种状态，总能接收到唤醒信息，因此，设置中心设备200发送唤醒信息的时间段大于第一预设时间段与第二预设时间段的和。在本实施例中，为了保证中心设备200发送唤醒信息时，接收设备100一定会接收到，因此，设置中心设备200发送唤醒信息的持续时间T3大于接收设备100的第一预设时间段T2以及第二预设时间段T1的和T5，即T3>T5。即中心设备200重复发送的唤醒数据时间大于设备唤醒与接收状态周期，保证了设备被唤醒的可靠性，T5越小，接收设备被唤醒的速度就会越快。
本发明实施例提供一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒装置，如图3所示，包括：
第一切换模块21，用于当处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段，切换至接收状态；详细实施内容可参见上述方法实施例中步骤S11的相关描述。
第二切换模块22，用于当处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测中心设备未发送唤醒信息时，切换至休眠状态；详细实施内容可参见上述方法实施例中步骤S12的相关描述。
有效数据信息接收模块23，用于当在第二预设时间段内监测到中心设备发送唤醒信息时，保持处于接收状态，接收中心设备发送的有效数据信息，详细实施内容可参见上述方法实施例中步骤S13的相关描述。
作为本申请一个可选的实施方式，有效数据信息接收模块23，具体包括：
判断单元，用于当在第二预设时间段内监测到中心设备发送唤醒信息时，根据唤醒信息，判断唤醒信息能否通过校验；详细实施内容可参见上述方法实施例中步骤S13的相关描述。
信息接收单元，用于当唤醒信息通过校验时，保持处于接收状态，接收中心设备发送的有效数据信息。详细实施内容可参见上述方法实施例中步骤S13的相关描述。
本发明实施例提供的一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒装置，包括：当接收设备处于休眠状态时，不发送监听信息，直至累计达到第一预设时间段时，切换至接收状态；当接收设备处于接收状态时，广播监听信息，以监测中心设备是否发送唤醒信息；当在第二预设时间段内监测中心设备未发送唤醒信息时，切换至休眠状态；当在第二预设时间段内监测到中心设备发送唤醒信息时，保持处于接收状态，接收中心设备发送的有效数据信息。通过实施本发明，解决了现有技术中存在的不断地向外部设备发送数据包，会使电量消耗较大的问题，每隔预设时间段发送监听信息，降低了接收设备的能量消耗，提高了电池的使用寿命。
本发明实施例还提供了一种基于ZigBee通信协议的设备唤醒系统300，如图4所示，该设备唤醒系统300包括接收设备100、中心设备200，其中，接收设备100可以包括处理器41和存储器42，其中处理器41和存储器42可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器41可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器42作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法对应的程序指令/模块(例如，图3所示的第一切换模块21、第二切换模块22、有效数据信息接收模块23)。处理器41通过运行存储在存储器42中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法。
存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器41所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器41。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器42中，当被所述处理器41执行时，执行如图1所示实施例中的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法。
上述计算机设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
可选地，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令用于使计算机执行如上述实施例中任意一项描述的基于ZigBee通信协议的设备唤醒方法，其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
