一种微功率无线通信低功耗控制方法、终端和系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及微功率无线通信技术领域，具体地，涉及一种微功率无线通信低功耗控制方法、终端和系统。
【背景技术】
[0002]微功率无线技术在物联网、近距离通信等领域获得广泛应用，然而在满足通信功能的前提下，其功耗节省一直是一个难以解决的问题。从微功率无线通信控制本身的角度降低功耗，具有十分重要的意义。
[0003]对一些简单的新型应用网络如安防、智能家居、智能表和医疗设备等，其无线通信功能需求仅限于将有限的数据传输到中心控制器，而对电池的使用寿命提出很高的要求。对于这类应用，蓝牙4.0、Zigbee等标准协议由于其在成本和复杂性、功耗等方面缺乏优势而不太适用。
[0004]而常规的微功率无线通信控制方法，一方面需要微功率无线模块一直或者一定时间间隔内处于开机等待状态，与关机状态相比，等待状态的功耗以数倍增加，这种不必要的消耗将大大缩短电池使用寿命;另一方面，没有同步的通信将造成大量的冲突和功率浪费。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中微功率无线模块通信时功耗过大的技术问题，本发明提出了一种微功率无线通信低功耗控制方法、终端和系统。
[0006]本发明的一种微功率无线通信低功耗控制方法，包括:
[0007]接收中心控制器广播发送的数据码，所述数据码包括中心控制器本地时间、中心控制器发射功率、同步字、广播时间间隔T、通信状态位、校验码；
[0008]根据所述中心控制器本地时间更新终端本地时间，并根据所述中心控制器发射功率调整终端发射功率；
[0009]设置自身微功率无线模块第η次从关机状态唤醒与所述中心控制器建立通信连接的时间间隔为nT-tt-tP，并将所述微功率无线模块置为关机状态，
[0010]其中，tt为预设的时间裕量值，tP为向中心控制器发送应答消息至收到中心控制器回复的确认应答消息的时间。
[0011]优选的，所述根据所述中心控制器发射功率调整终端发射功率具体包括:
[0012]测量接收到所述数据码时的信号强度指示RSSI，将终端发射频率调整为:
[0013]中心控制器发射功率-RSSI+终端的接收灵敏度+功率裕量，其中，功率裕量为预设值。
[0014]优选的，还包括:
[0015]当超过预设的时间没有收到所述中心控制器广播发送的数据码或接收到的数据码不完整时，重新设置所述微功率无线模块第η次从关机状态唤醒与所述中心控制器建立通信连接的时间间隔为nT-(iXtt)_tP，并将所述微功率无线模块置为关机状态，其中，i为从I开始依次递增的自然数。
[0016]优选的，还包括:
[0017]当接收到的数据码中通信状态位为I时，向所述中心控制器发送准备好通知帧，进入接收状态；
[0018]接收所述中心控制器发送的数据帧并回复接收确认帧，直至接收到中心控制器发送的结束帧。
[0019]优选的，还包括:
[0020]当需要向所述中心控制器发送数据时，判断接收到的数据码中通信状态位为I或O；
[0021]当所述通信状态位为I时，接收所述中心控制器发送的数据帧，并在下一次通信状态位为O时，向所述中心控制器发送数据帧；
[0022]当所述通信状态位为O时，向所述中心控制器依次发送数据帧，并接收所述中心控制器回复的接收确认帧，直至发送结束。
[0023]本发明的一种微功率无线终端，包括:
[0024]数据码接收模块，用于接收中心控制器广播发送的数据码，所述数据码包括中心控制器本地时间、中心控制器发射功率、同步字、广播时间间隔T、通信状态位、校验码；
[0025]功率调整模块，用于根据所述中心控制器本地时间更新终端本地时间，并根据所述中心控制器发射功率调整终端发射功率；
[0026]时间设置模块，用于设置自身微功率无线模块第η次从关机状态唤醒与所述中心控制器建立通信连接的时间间隔为nT-tt-tP，并将所述微功率无线模块置为关机状态，
[0027]其中，tt为预设的时间裕量值，tP为向中心控制器发送应答消息至收到中心控制器回复的确认应答消息的时间。
[0028]优选的，所述根据所述中心控制器发射功率调整终端发射功率具体包括:
[0029]测量接收到所述数据码时的信号强度指示RSSI，将终端发射频率调整为:
[0030]中心控制器发射功率-RSSI+终端的接收灵敏度+功率裕量，其中，功率裕量为预设值。
[0031 ]优选的，所述时间设置模块还用于，
[0032]当超过预设的时间没有收到所述中心控制器广播发送的数据码或接收到的数据码不完整时，重新设置所述微功率无线模块第η次从关机状态唤醒的时间间隔为nT_(i Xtt)_tP，并将所述微功率无线模块置为关机状态，其中，i为从I开始依次递增的自然数。
[0033]优选的，还包括:
[0034]接收准备模块，用于当接收到的数据码中通信状态位为I时，向所述中心控制器发送准备好通知帧，进入接收状态；
[0035]数据帧接收模块，用于接收所述中心控制器发送的数据帧并回复接收确认帧，直至接收到中心控制器发送的结束帧。
[0036]优选的，还包括:
[0037]状态位判断模块，用于当需要向所述中心控制器发送数据时，判断接收到的数据码中通信状态位为I或O;
[0038]延时发送模块，用于当所述通信状态位为I时，接收所述中心控制器发送的数据帧，并在下一次通信状态位为O时，向所述中心控制器发送数据帧；
[0039]即时发送模块，用于当所述通信状态位为O时，向所述中心控制器依次发送数据帧，并接收所述中心控制器回复的接收确认帧，直至发送结束。
[0040]本发明的一种微功率无线通信低功耗控制系统，包括:中心控制器和所述的微功率无线终端。
[0041]本发明的微功率无线通信低功耗控制方法、终端和系统，微功率无线模块具有4种工作状态:关机状态、预备状态、发射状态、接收状态，通过状态的区分和控制降低终端设备的通信功耗；中心控制器通过广播方式进行功率控制、时间同步、时间间隔等参数的传送，微功率无线终端只需定时开机接收即可维持同步；与主动发送信息相比，接收状态的功耗更低;微功率无线终端还可以动态进行发射功率的调整和控制，确保通信可达的前提下实现发射功耗最低；同时，终端与中心控制器始终处于同步维持状态，通信过程中可以有效避免冲突。通过本发明，使得终端的微功率无线模块处于开机状态的时间尽可能地缩短，大大降低了通信功耗。同时，广播时间间隔T和终端唤醒时间间隔均可以根据实际需要进行调节，提高了实现的灵活性，可以在功耗和实时性之间进行平衡选择。
[0042]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0043]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0044]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0045]图1为本发明实施例的微功率无线模块通信状态切换示意图；
[0046]图2为本发明实施例一的方法流程示意图；
[0047]图3为本发明实施例的微功率无线通信低功耗控制方法的通信示意图；
[0048]图4为本发明实施例二的方法流程示意图；
[0049]图5为本发明实施例三的方法流程示意图；
[0050]图6为本发明实施例三的微功率无线终端接收数据的示意图；
[0051 ]图7为本发明实施例四的方法流程示意图；
[0052]图8为本发明实施例四的微功率无线终端发送数据的示意图；
[0053]图9为本发明实施例五的微功率无线终端的结构示意图。
【具体实施方式】
[0054]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0055]为了解决现有技术中