本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體是一種喚醒無線設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

在采用電池供電的無線設(shè)備上，為了延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間，當(dāng)設(shè)備待機(jī)時(shí)，往往需要進(jìn)入“休眠模式”。當(dāng)需要該設(shè)備處理信息或執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，需要將該設(shè)備從“休眠模式”喚醒到“活動(dòng)模式”。

無線設(shè)備喚醒的原理為：無線設(shè)備周期性地自動(dòng)醒過來，在醒來的極短時(shí)間內(nèi)若沒有發(fā)現(xiàn)呼叫信號(hào)，則馬上又休眠；若正好有呼叫信號(hào)，則被“喚醒”而進(jìn)入信號(hào)接收狀態(tài)。

舉例如下，如圖1所示：

1）無線設(shè)備通過內(nèi)部定時(shí)器每秒蘇醒一次，進(jìn)入信號(hào)接收狀態(tài)，持續(xù)一定時(shí)間（例如：1毫秒）。

2）如果蘇醒周期內(nèi)接收到無線信號(hào)，則獲取數(shù)據(jù)，確定是否喚醒本設(shè)備。如果是喚醒本設(shè)備，則發(fā)送喚醒成功消息，并進(jìn)入無線接收狀態(tài)，接收和處理信息。如果不是喚醒本設(shè)備，則再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。

在本例中，主控設(shè)備喚醒一個(gè)從設(shè)備，需要1秒鐘，即響應(yīng)時(shí)間是1秒鐘。并且在這1秒鐘，主控設(shè)備無法接收和處理其他無線信號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種減少響應(yīng)時(shí)間、加快反應(yīng)速度、降低待機(jī)能耗、提高無線網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性的喚醒無線設(shè)備的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種喚醒無線設(shè)備的方法，具體步驟包括：在無線設(shè)備的主控設(shè)備中含有射頻收發(fā)模塊，射頻收發(fā)模塊工作在工作頻率時(shí)，用于數(shù)據(jù)幀的收發(fā)；無線設(shè)備中還包括有用于連發(fā)喚醒數(shù)據(jù)包喚醒從設(shè)備的喚醒設(shè)備；無線設(shè)備中從設(shè)備的射頻收發(fā)模塊變頻至喚醒頻率，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)，蘇醒時(shí)如果收到喚醒數(shù)據(jù)包，則變頻至工作頻率，廣播該從設(shè)備已經(jīng)蘇醒的消息，主控設(shè)備接收到廣播消息后，向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)幀；從設(shè)備接收主控設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，執(zhí)行指令。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：?jiǎn)拘言O(shè)備作為單獨(dú)的裝置，或者位于主控設(shè)備中作為射頻喚醒模塊。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：?jiǎn)拘言O(shè)備作為單獨(dú)的裝置時(shí)，主控設(shè)備的工作過程，具體步驟如下：

1）當(dāng)需要喚醒某一從設(shè)備時(shí)，喚醒設(shè)備接受主控設(shè)備發(fā)出的喚醒指令，發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包給從設(shè)備，一個(gè)喚醒周期內(nèi)連續(xù)發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包；

2）主控設(shè)備的射頻收發(fā)模塊進(jìn)入接收狀態(tài)，等待喚醒應(yīng)答信號(hào)；

3）射頻收發(fā)模塊接收到從設(shè)備的喚醒應(yīng)答信號(hào)；

4）射頻收發(fā)模塊發(fā)送控制指令，然后進(jìn)入信號(hào)接收狀態(tài)，等待從設(shè)備的反饋消息；

5）射頻收發(fā)模塊接收到反饋消息；一次控制交互結(jié)束。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：?jiǎn)拘言O(shè)備位于主控設(shè)備中作為射頻喚醒模塊時(shí)，主控設(shè)備的工作過程，具體步驟如下：

1）當(dāng)需要喚醒某一從設(shè)備時(shí)，通過主控設(shè)備的射頻喚醒模塊，采用喚醒頻率，發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包，一個(gè)喚醒周期內(nèi)連續(xù)發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包；

2）主控設(shè)備的射頻收發(fā)模塊進(jìn)入接收狀態(tài)，等待喚醒應(yīng)答信號(hào)；

3）射頻收發(fā)模塊接收到從設(shè)備的喚醒應(yīng)答信號(hào)；

4）射頻收發(fā)模塊發(fā)送控制指令，然后進(jìn)入信號(hào)接收狀態(tài)，等待從設(shè)備的反饋消息；

5）射頻收發(fā)模塊接收到反饋消息；一次控制交互結(jié)束。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：從設(shè)備的工作過程，具體步驟如下：

1）從設(shè)備的射頻收發(fā)模塊切換到喚醒頻率，然后進(jìn)入休眠模式；通過內(nèi)部定時(shí)器，自動(dòng)蘇醒后，等待接收喚醒數(shù)據(jù)包；如果沒有接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則蘇醒周期結(jié)束后，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)；

2）如果接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則判斷是否喚醒該從設(shè)備；如果不是喚醒該從設(shè)備，則蘇醒周期結(jié)束后，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)；如果是喚醒該從設(shè)備，則進(jìn)入步驟3）；

3）將射頻收發(fā)模塊切換至工作頻率；

4）廣播該從設(shè)備已經(jīng)被喚醒的消息；

5）主控設(shè)備接收到廣播消息后，向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)幀；從設(shè)備接收主控設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，執(zhí)行指令；

6）從設(shè)備與主控設(shè)備的通訊和業(yè)務(wù)處理完成后，射頻收發(fā)模塊切換至喚醒頻率，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提出了一種喚醒無線設(shè)備的方法，即工作頻率與喚醒頻率不是同一個(gè)頻率。從設(shè)備與主控設(shè)備無需等待喚醒連發(fā)數(shù)據(jù)包結(jié)束，就能開始通訊。減少響應(yīng)時(shí)間，加快設(shè)備的反應(yīng)速度；降低從設(shè)備的待機(jī)能耗；提高無線網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中無線設(shè)備喚醒原理圖；

圖2是本發(fā)明主控設(shè)備工作原理圖；

圖3是本發(fā)明從設(shè)備工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖2-3，本發(fā)明實(shí)施例中，一種喚醒無線設(shè)備的方法，無線設(shè)備的主控設(shè)備有兩個(gè)射頻發(fā)射模塊，分別為射頻收發(fā)模塊與射頻喚醒模塊，射頻收發(fā)模塊工作在工作頻率，用于數(shù)據(jù)幀的收發(fā)；射頻喚醒模塊工作在喚醒頻率，用于連發(fā)喚醒數(shù)據(jù)包。主控設(shè)備的工作過程具體描述如下，如圖2所示：

1）當(dāng)需要喚醒某一從設(shè)備時(shí)，通過主控設(shè)備的射頻喚醒模塊，采用喚醒頻率，發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包，一個(gè)喚醒周期內(nèi)連續(xù)發(fā)送喚醒數(shù)據(jù)包（例如1000毫秒）。

2）主控設(shè)備的射頻收發(fā)模塊進(jìn)入接收狀態(tài)，等待喚醒應(yīng)答信號(hào)。（注意：因?yàn)樯漕l喚醒模塊和射頻收發(fā)模塊的射頻頻率不一致，所以可以同時(shí)工作）

3）射頻收發(fā)模塊接收到從設(shè)備的喚醒應(yīng)答信號(hào)。

4）射頻收發(fā)模塊發(fā)送控制指令，然后進(jìn)入信號(hào)接收狀態(tài)，等待從設(shè)備的反饋消息。

5）射頻收發(fā)模塊接收到反饋消息；一次控制交互結(jié)束。

無線設(shè)備中從設(shè)備的射頻收發(fā)模塊變頻至喚醒頻率，然后進(jìn)入休眠狀態(tài)，蘇醒時(shí)如果收到喚醒數(shù)據(jù)包，則變頻至工作頻率，廣播該從設(shè)備已經(jīng)蘇醒的消息。從設(shè)備的工作流程具體描述如下，如圖3所示：

1）從設(shè)備的射頻收發(fā)模塊切換到喚醒頻率，然后進(jìn)入休眠模式；通過內(nèi)部定時(shí)器，自動(dòng)蘇醒后，等待接收喚醒數(shù)據(jù)包；如果沒有接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則蘇醒周期結(jié)束后，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。

2）如果接收到喚醒數(shù)據(jù)包，則判斷是否喚醒該從設(shè)備；如果不是喚醒該從設(shè)備，則蘇醒周期結(jié)束后，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)；如果是喚醒該從設(shè)備，則進(jìn)入步驟3。

3）將射頻收發(fā)模塊切換至工作頻率。

4）廣播該從設(shè)備已經(jīng)被喚醒的消息。

5）主控設(shè)備接收到廣播消息后，向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)幀；從設(shè)備接收主控設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)幀，執(zhí)行指令。

6）從設(shè)備與主控設(shè)備的通訊和業(yè)務(wù)處理完成后，射頻收發(fā)模塊切換至喚醒頻率，再次進(jìn)入休眠狀態(tài)。

在上述流程中，從設(shè)備無需等待1秒的喚醒連發(fā)周期結(jié)束，就能開始與主控設(shè)備通訊。

效益分析：

假設(shè)無線接收機(jī)休眠999毫秒，蘇醒1毫秒；以1000毫秒為一個(gè)周期；每天被喚醒24次，每次工作0.1秒鐘。

以低功耗rf芯片cc430為例：信號(hào)接收狀態(tài)下電流為18.5ma，休眠狀態(tài)下電流為2μa。

喚醒數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度為4bytes（即32bit），無線通訊波特率為100kbps；

1）響應(yīng)時(shí)間

喚醒數(shù)據(jù)包收發(fā)時(shí)長(zhǎng)4bytes=32bits加上起始和同步位共50bits/250k=0.2毫秒，即0.2毫秒能發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，一個(gè)蘇醒周期（1毫秒）內(nèi)能發(fā)送5個(gè)數(shù)據(jù)包；如果蘇醒時(shí)就接收到喚醒消息，則響應(yīng)時(shí)間等于0.2毫秒，如果喚醒周期的最后一刻才接收到喚醒消息，則響應(yīng)時(shí)間約等于1000毫秒。所以平均蘇醒時(shí)間為0.5秒。

不變頻的情況下，蘇醒時(shí)間為1秒。

所以，本發(fā)明減少響應(yīng)時(shí)間50%。

2）待機(jī)能耗

每年休眠能耗=休眠時(shí)間*休眠電流=(999/1000)*24*365*0.002=17.5（毫安時(shí)）

每年蘇醒能耗=蘇醒時(shí)間*接收電流=(1/1000)*24*365*18.5=162.06（毫安時(shí)）

每年的喚醒等待能耗為0。因?yàn)閺脑O(shè)備被喚醒后，馬上就與主控設(shè)備通信。

每年的工作能耗=工作時(shí)間*工作電流=0.1/3600*24*365*18.5=4.5（毫安時(shí)）

每年的能耗=休眠能耗+蘇醒能耗+喚醒等待能耗+工作能耗=8.75+162.06+0+4.5=175.31（毫安時(shí)）

不變頻的情況下，每年的喚醒等待能耗=等待時(shí)間*工作電流=(0.5/3600)*24*365*18.5=22.5

所以，本發(fā)明減少能耗12.8%。

3）通信質(zhì)量

本發(fā)明中，采用不同頻率發(fā)射喚醒信號(hào)，保證正常通信頻率不受影響，提高了無線網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。

本發(fā)明中提到的專業(yè)術(shù)語如下所述：

無線喚醒：從現(xiàn)象上看，好像發(fā)射機(jī)把接收機(jī)從休眠中“喚醒”。其實(shí)是接收機(jī)通過內(nèi)部定時(shí)器自動(dòng)周期性的醒來，在醒來的極短時(shí)間內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)呼叫信號(hào)，則被“喚醒”而進(jìn)入接收狀態(tài)。

工作頻率：無線設(shè)備進(jìn)行正常收發(fā)信后采用的無線電頻率。本發(fā)明以433mhz為例，但不限于該頻率。

喚醒頻率：無線發(fā)射機(jī)發(fā)出喚醒信號(hào)的頻率和從設(shè)備在短暫蘇醒時(shí)要接收的無線信號(hào)的頻率。本發(fā)明以430mhz為例，但不限于該頻率。

主控設(shè)備：在一套無線通訊設(shè)備中，用于聯(lián)絡(luò)從設(shè)備和發(fā)出控制命令的設(shè)備。

從設(shè)備：指被主控設(shè)備選中進(jìn)行通信，并執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)的設(shè)備。

響應(yīng)時(shí)間：指主控設(shè)備發(fā)出喚醒數(shù)據(jù)包到收到從設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)包的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間越短，設(shè)備的反應(yīng)速度越快，設(shè)備的待機(jī)能耗越低。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。