一种基于LPWAN的场景快速切换方法及装置与流程

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于lpwan的场景快速切换方法及装置。

背景技术：

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网只要是通过智能感知、识别技术与普适计算等一下通信感知技术，广泛应用在网络的融合中，现在越来越多的地方都用到了物联网的技术，其中比较常见的就是智慧小区。

现有的智慧小区在通过物联网技术实现小区场景互换时，因为场景不同，需要传输的数据量也不同，响应速度较慢，传输需要的功耗较高，同时场景精度也比较小，所以亟需一种小区场景切换方法，能够减小传输功耗的同时，加快场景切换速度，提高场景精度。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种基于lpwan的场景快速切换方法及装置，旨在解决现有技术无法通过lora技术构建多层分布式数据采集结构以及无线传输系统来提高小区用户切换小区地图时地图场景的速度的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种基于lpwan的场景快速切换方法，所述基于lpwan的场景快速切换方法包括以下步骤：

s1，采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配；

s2，建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对该待计算数据进行计算；

s3，获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s1中，采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配，还包括以下步骤，采集小区用户数据，所述小区用户数据包括：用户位置数据、用户目的地位置数据、用户出行方式以及用户通信id数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

在以上技术方案的基础上，优选的，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配，还包括以下步骤，获取本地节点id信息，所述本地节点id信息包括：网关节点id、中心节点id以及终端节点id，根据该本地节点id信息建立三层式节点分配模型，其中，网关节点id是第一层，中心节点id是第二层，终端节点id是第三层，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

在以上技术方案的基础上，优选的，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配，还包括以下步骤，获取本地节点id信息格式，根据该本地节点id信息格式建立本地分配规则，并存入三层式节点分配模型中，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s2中，建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对该待计算数据进行计算，还包括以下步骤，所述数据包总传输时间算法为：

tpacket＝tpre+npay×ts；

其中，tpacket代表数据包总传输时间，tpre代表发送引导码缩小时间，且tpre＝(npre+4.25)×ts，npre代表已设定的引导码长度，npay代表有效负载数据的符号数，且ts代表发送一个数据时间，且其中，bw代表带宽，sf代表扩频因子，pl代表有效负载的字节数，使用报头时h＝0，未使用时h＝1，cr代表编码率，de代表设置常数。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s3中，获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换，还包括以下步骤，获取数据包总传输时间，通过用户位置数据、用户目的地位置数据以及用户出行方式获取用户行程时间作为场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景。

在以上技术方案的基础上，优选的，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，还包括以下步骤，当数据包总传输时间大于场景切换时间时，生成用户当前位置场景地图并进行切换；当数据包总传输时间小于场景切换时间时，生成用户下个场景地图并进行缓存，等待用户切换指令对当前场景进行切换。

更进一步优选的，所述基于lpwan的场景快速切换装置包括：

采集分配模块，用于采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配；

计算模块，用于建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对该待计算数据进行计算；

场景切换模块，用于获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换。

第二方面，所述基于lpwan的场景快速切换方法还包括一种设备，所述设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于lpwan的场景快速切换方法程序，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序配置为实现如上文所述的基于lpwan的场景快速切换方法的步骤。

第三方面，所述基于lpwan的场景快速切换方法还包括一种介质，所述介质为计算机介质，所述计算机介质上存储有基于lpwan的场景快速切换方法程序，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时实现如上文所述的基于lpwan的场景快速切换方法的步骤。

本发明的一种基于lpwan的场景快速切换方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过建立三层式节点分配模型能够提高网关的节点数，使整个场景切换系统能够处理的数据量增大，加快了场景切换的速度。

(2)通过建立数据包总传输时间算法，能够及时计算出数据包传输所需要的时间，使系统提前对场景继续预加载，提高了用户切换场景时的速度，提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备的结构示意图；

图2为本发明基于lpwan的场景快速切换方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明基于lpwan的场景快速切换方法第一实施例的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对设备的限定，在实际应用中设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于lpwan的场景快速切换方法程序。

在图1所示的设备中，网络接口1004主要用于建立设备与存储基于lpwan的场景快速切换方法系统中所需的所有数据的服务器的通信连接；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明基于lpwan的场景快速切换方法设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在基于lpwan的场景快速切换方法设备中，所述基于lpwan的场景快速切换方法设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于lpwan的场景快速切换方法程序，并执行本发明实施提供的基于lpwan的场景快速切换方法。

结合图2，图2为本发明基于lpwan的场景快速切换方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述基于lpwan的场景快速切换方法包括以下步骤：

s10：采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

应当理解的是，所述小区用户数据包括：用户位置数据、用户目的地位置数据、用户出行方式以及用户通信id数据，通过这些数据，系统可以知晓用户目前需要查看的场景以及之后需要查看的场景，同时，若是碰到需要进行场景切换的地方，也可以及时进行切换。

应当理解的是，之后系统获取本地节点id信息，所述本地节点id信息包括：网关节点id、中心节点id以及终端节点id，根据该本地节点id信息建立三层式节点分配模型，第一层，网关节点id＝0x0001～0x00fa(高8位必定为0x00，高8位范围为0x01～0xfa)；第二层，中心节点id＝0xxx00(低8位必定为0x00，高8位范围为0x01～0xfa)；第三层，终端节点id＝0xxx01～0xxx3f(高8位与对应的中心节点id高8位一致，低8位从0x01～0x3f)。

应当理解的是，之后系统就会根据建立好的三层式节点分配模型中的节点id生成对应的分配规则，即根据用户通信id数据与三层式节点分配模型中的节点id进行匹配，然后根据匹配结果对小区用户数据进行分配。

s20：建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对该待计算数据进行计算。

应当理解的是，数据包总传输时间算法为：

tpacket＝tpre+npay×ts；

其中，tpacket代表数据包总传输时间，tpre代表发送引导码缩小时间，且tpre＝(npre+4.25)×ts，npre代表已设定的引导码长度，npay代表有效负载数据的符号数，且ts代表发送一个数据时间，且其中，bw代表带宽，sf代表扩频因子，pl代表有效负载的字节数，使用报头时h＝0，未使用时h＝1，cr代表编码率，de代表设置常数。通过设定数据包总传输时间算法来计算数据包总传输时间，能够更快实现场景切换的过程。

s30：获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换。

应当理解的是，获取数据包总传输时间，通过用户位置数据、用户目的地位置数据以及用户出行方式获取用户行程时间作为场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，当数据包总传输时间大于场景切换时间时，生成用户当前位置场景地图并进行切换；当数据包总传输时间小于场景切换时间时，生成用户下个场景地图并进行缓存，等待用户切换指令对当前场景进行切换。

应当理解的是，如果数据包总传输时间大于场景切换时间时，表示用户可能已经到达了需要切换的场景中，此时系统会马上对用户当前场景进行切换；如果数据包总传输时间小于场景切换时，表示用户可能还没有到达目的地所在的场景，此时系统会预先将目的地所在的场景进行预加载，等待用户调用时可以直接使用切换。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本申请的技术方案构成任何限定。

通过上述描述不难发现，本实施例通过采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配；建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对待计算数据进行计算；获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换。本发明通过建立三层式节点分配模型以及利用数据包总传输时间算法提高了数据在传输过程中的效率，通过算法，能够提前对地图进行预缓存，加快了整个场景地图切换的速度。

此外，本发明实施例还提出一种基于lpwan的场景快速切换装置。如图3所示，该基于lpwan的场景快速切换装置包括：采集分配模块10、计算模块20、场景切换模块30。

采集分配模块10，用于采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配；

计算模块20，用于建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对该待计算数据进行计算；

场景切换模块30，用于获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换。

此外，需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于lpwan的场景快速切换方法，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种介质，所述介质为计算机介质，所述计算机介质上存储有基于lpwan的场景快速切换方法程序，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时实现如下操作：

s1，采集小区用户数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配；

s2，建立数据包总传输时间算法，获取分配后的小区用户数据作为待计算数据，根据数据包总传输时间算法对该待计算数据进行计算；

s3，获取数据包总传输时间，根据小区用户数据获取场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景，并对用户当前场景进行切换。

进一步地，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

采集小区用户数据，所述小区用户数据包括：用户位置数据、用户目的地位置数据、用户出行方式以及用户通信id数据，建立三层式节点分配模型，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

进一步地，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取本地节点id信息，所述本地节点id信息包括：网关节点id、中心节点id以及终端节点id，根据该本地节点id信息建立三层式节点分配模型，其中，网关节点id是第一层，中心节点id是第二层，终端节点id是第三层，获取本地分配规则，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

进一步地，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取本地节点id信息格式，根据该本地节点id信息格式建立本地分配规则，并存入三层式节点分配模型中，根据该本地分配规则通过三层式节点分配模型对小区用户数据进行分配。

进一步地，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

所述数据包总传输时间算法为：

tpacket＝tpre+npay×ts；

其中，tpacket代表数据包总传输时间，tpre代表发送引导码缩小时间，且tpre＝(npre+4.25)×ts，npre代表已设定的引导码长度，npay代表有效负载数据的符号数，且ts代表发送一个数据时间，且其中，bw代表带宽，sf代表扩频因子，pl代表有效负载的字节数，使用报头时h＝0，未使用时h＝1，cr代表编码率，de代表设置常数。

进一步地，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取数据包总传输时间，通过用户位置数据、用户目的地位置数据以及用户出行方式获取用户行程时间作为场景切换时间，将数据包总传输时间与场景切换时间进行比较，根据比较结果生成对应地图场景。

进一步地，所述基于lpwan的场景快速切换方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

当数据包总传输时间大于场景切换时间时，生成用户当前位置场景地图并进行切换；当数据包总传输时间小于场景切换时间时，生成用户下个场景地图并进行缓存，等待用户切换指令对当前场景进行切换。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。