物联网设备的通信控制方法、系统、装置及介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体提供一种物联网设备的通信控制方法、系统、装置及介质。

背景技术

物联网设备通过物联网模块实时与目标通信设备进行交互通信，以便上传和下载数据信息。但是在交互通信过程中，经常存在交互信号差的问题。当交互信号差时，物联网设备与目标通信设备之间一般会频繁进行交互通信，以期能够成功上传和下载数据信息。但是由于交互通信的信息本身较差，频繁进行交互通信并不能真正实现数据信息的成功上传和下载，反而会导致电流激增，增加了物联网设备的功耗，影响物联网设备的功能，也很可能降低物联网设备的寿命。现有技术中，针对交互信号差的问题，主要通过更换大功率发射天线，或者通过断电控制物联网设备持续与目标通信设备交互，或者通过电流检测或温升检测等方式判断物联网设备的工作状态进行改善，但是这些方法同样存在着效率低、用户体验差、成本高，影响物联网模块使用寿命等问题，不能够有效解决由于交互通信信号差，造成的频繁交互通信的问题。

相应地，本领域需要一种新的物联网设备与目标通信设备交互通信方案来解决上述问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，以解决或至少部分地解决在物联网设备与目标通信设备交互通信过程中当交互信号差时由于频繁交互通信导致物联网设备电流激增，功耗增加，影响物联网设备的功能的问题。

在第一方面，本发明提供一种物联网设备的通信控制方法，所述方法包括：

获取所述物联网设备与目标通信设备进行交互通信时每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，其中，所述交互通信周期依次包括通信阶段和空闲阶段；

针对每个交互通信周期，根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，选择性地调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在上述物联网设备的通信控制方法的一个技术方案中，“根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，选择性地调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长”的步骤包括：

将当前交互通信周期中通信阶段的信号强度值与预设的信号强度阈值进行比较；

若所述信号强度值大于所述信号强度阈值，则不调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长；

若所述信号强度值小于等于所述信号强度阈值，则延长当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在上述物联网设备的通信控制方法的一个技术方案中，“延长当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长”的步骤包括：

根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，预估当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值；

根据所述差值对当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长进行延长。

在上述物联网设备的通信控制方法的一个技术方案中，“根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，预估当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值”的步骤包括：

采用PID算法并根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，预估当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值。

在上述物联网设备的通信控制方法的一个技术方案中，“采用PID算法并根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，预估当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值”的步骤包括：

根据以下公式获取当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值：

ΔT

其中，ΔT

在上述物联网设备的通信控制方法的一个技术方案中，在“选择性地调整每个所述交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长”的步骤之前，所述方法还包括通过下列步骤确定所述通信空闲时长：

获取当前交互通信周期中通信阶段收发数据包的数据包时长；

根据所述数据包时长，确定所述通信空闲时长。

在上述物联网设备的通信控制方法的一个技术方案中，“根据所述数据包时长，确定所述通信空闲时长”的步骤包括：

将所述通信空闲时长设置为所述数据包时长的3倍；和/或，

所述通信空闲时长小于等于所述数据包时长的5倍。

在第二方面，本发明提供一种物联网设备的通信控制系统，所述系统包括：

信号强度获取模块，其被配置为获取所述物联网设备与目标通信设备进行交互通信时每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，其中，所述交互通信周期依次包括通信阶段和空闲阶段；

通信空闲时长调整模块，其被配置为针对每个交互通信周期，根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，选择性地调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在第三方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述物联网设备的通信控制方法的技术方案中任一项技术方案所述的物联网设备的通信控制方法。

在第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述物联网设备的通信控制方法的技术方案中任一项技术方案所述的物联网设备的通信控制方法。

本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

在实施本发明的技术方案中，本发明能够根据物联网设备和目标通信设备进行交互通信过程中，当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期的通信阶段的信号强度值，对当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长进行选择性地调整。通过上述配置方式，能够有效控制物联网设备与目标通信设备交互通信过程中，由于交互通信的信号差，造成的物联网设备与目标通信设备进行频繁交互通信的问题，有效降低了由于频繁交互通信造成的电流激增，降低了物联网设备的功耗，有效地提升了物联网设备的使用寿命。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。其中：

图1是根据本发明的一个实施例的物联网设备的通信控制方法的主要步骤流程示意图；

图2是根据本发明实施例一个实施方式的物联网设备与目标通信设备进行交互通信的时序示意图；

图3是根据本发明实施例一个实施方式的物联网设备的通信控制方法的主要步骤流程示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的物联网设备的通信控制系统的主要结构框图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。

参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的物联网设备的通信控制方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的物联网设备的通信控制方法主要包括下列步骤S101-步骤S102。

步骤S101：获取物联网设备与目标通信设备进行交互通信时每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，其中，交互通信周期依次包括通信阶段和空闲阶段。

在本实施例中，参阅附图2，图2是根据本发明实施例一个实施方式的物联网设备与目标通信设备进行交互通信的时序示意图。如图2所示，W为交互通信周期中通信阶段收发数据包的数据包时长，T为交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。W对应的区间为交互通信周期的通信阶段，T对应的区间为交互通信周期的空闲阶段。可以获取物联网设备与目标通信设备进行交互通信时每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，即图2中W对应的区间的信号强度值。

一个实施方式中，可以通过AT(Attention)指令实现物联网设备与目标通信设备之间的交互通信，并获取交互通信周期中通信阶段的信号强度值。

一个实施方式中，物联网设备可以为带SIM(Subscriber Identity Module，用户身份识别卡)卡的设备，目标通信设备可以为基站，物联网设备与基站间进行交互通信以便进行数据信息的上传和下载。

步骤S102：针对每个交互通信周期，根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，选择性地调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在本实施例中，可以根据每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，对当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长进行选择性的调整。

基于上述步骤S101-步骤S102，本发明实施例能够根据物联网设备和目标通信设备进行交互通信过程中，当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期的通信阶段的信号强度值，对当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长进行选择性地调整。通过上述配置方式，本发明实施例能够有效控制物联网设备与目标通信设备交互通信过程中，由于交互通信的信号差，造成的物联网设备与目标通信设备进行频繁交互通信的问题，有效降低了由于频繁交互通信造成的电流激增，降低了物联网设备的功耗，有效地提升了物联网设备的使用寿命。

在本发明实施例的一个实施方式中，本发明除了包括上述步骤S101和步骤S102以外，在步骤S102之前，本发明还可以包括步骤S103和步骤S104，通过步骤S103和步骤S104确定通信空闲时长：

步骤S103：获取当前交互通信周期中通信阶段收发数据包的数据包时长。

步骤S104：根据数据包时长，确定通信空闲时长。

在本实施方式中，交互通信周期中的空闲阶段的通信空闲时长可以以根据通信阶段收发数据包的数据包时长来确定。

一个实施方式中，步骤S104可以进一步包括：

将通信空闲时长设置为数据包时长的3倍。

在本实施方式中，继续参阅附图2，通信空闲时长T可以为数据包时长W的3倍，即3W。

下面对步骤S102作进一步地说明。

在本发明实施例的一个实施方式中，步骤S102可以进一步包括以下步骤S1021至步骤S1023：

步骤S1021：将当前交互通信周期中通信阶段的信号强度值与预设的信号强度阈值进行比较；若信号强度值大于信号强度阈值，则跳转至步骤S1022；若信号强度值小于等于信号强度阈值，则跳转至步骤S1023；

步骤S1022：不调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在本实施方式中，可以将当前交互通信周期中通信阶段的信号强度值与预设的信号强度阈值进行比较，当信号强度值大于信号强度阈值时，则不调整当前交互通信周期中的空闲阶段的通信空闲时长。即，通信空闲时长可以保持3W不变。

步骤S1023：延长当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在本实施方式中，当信号强度小于等于信号强度阈值时，则将当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长延长，以避免在信号强度值较低时，物联网设备与目标通信设备进行频繁交互通信。本领域技术人员可以根据实际应用过程中的需要设定信号强度阈值的取值。

一个实施方式中，步骤S1023可以进一步包括步骤S10231和步骤S10232：

步骤S10231：根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，预估当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值；

步骤S10232：根据差值对当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长进行延长。

一个实施方式中，可以采用PID(Proportion Integral Differential，比例、积分、微分)算法并根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，预估当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值，将该差值与当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的和，作为新的通信空闲时长。

一个实施方式中，可以根据以下公式(1)获取当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值：

ΔT

其中，ΔT

下面以中国移动Cat.1模组ML302为例，对步骤S10232作进一步地说明。

通过AT+CSQ指令获取反馈参数：

指令格式：AT+CSQ

指令返回：AT+CSQ:,

其中，反馈参数数值越大表明信号质量越好，为误码。

根据反馈参数获取交互通信时的每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值(RSSI，Received Signal Strength Indication)，如表1所示：

表1：RSSI反馈参数与信号强度值之间的对应关系

其中，反馈参数的值越大，说明信号强度值越高(除反馈参数＝99外)。

假设系统采样时间为Δt，PID算法的输入为物联网设备每个交互通信周期的信号强度值：

RSSI

PID算法的输出为物联网设备的每个交互通信周期中的空闲阶段的通信空闲时长：

T

PID算法的比例项为：K

PID算法的积分项为：

PID算法的微分项为：K

根据PID算法的比例项、积分项和微分项可以得出第n个交互通信周期中的空闲阶段的通信空闲时长，可以用以下公式(2)来表示：

相邻两个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值则可以用以下公式(3)来表示：

ΔT

将公式(2)代入公式(3)即可获得以下公式(4)

其中，系统采样时间Δt可以取单位时间，即Δt＝1。将Δt＝1代入公式(4)中，即可获得公式(1)。

可以根据公式(1)获取当前交互通信周期与上一个交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长的差值。其中，K

也就是说，假设每个交互通信周期中通信阶段收发数据包的数据包时长均为W，那么当前交互通信周期n中通信阶段的信号强度值大于信号强度阈值时，当前交互通信周期n中空闲阶段的通信空闲时长为T

一个实施方式中，当前交互通信周期n中空闲阶段的通信空闲时长T

一个实施方式中，参阅附图3，图3是根据本发明实施例一个实施方式的物联网设备的通信控制方法的主要步骤流程示意图。如图3所示，物联网设备的通信控制方法可以包括以下步骤S201至步骤S204：

步骤S201：获取物联网设备与目标通信设备进行交互通信时每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值。

在本实施方式中，步骤S201所述的方法与前述步骤S101所述的方法类似，为了描述简单，在此不再赘述。

步骤S202：判断当前交互通信周期中通信阶段的信号强度值是否小于等于预设的信号强度阈值，若是，则跳转至步骤S203，若否，则跳转至步骤S204。

在本实施方式中，步骤S202与前述步骤S1021所述的方法类似，为了描述简单，在此不再赘述。

步骤S203：采用PID算法延长当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在本实施方式中，步骤S203与前述步骤S1023所述的方法类似，为了描述简单，在此不再赘述。

步骤S204：不调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

在本实施方式中，步骤S204与前述步骤S1022所述的方法类似，为了描述简单，在此不再赘述。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。

进一步，本发明还提供了一种物联网设备的通信控制系统。

参阅附图4，图4是根据本发明的一个实施例的物联网设备的通信控制系统的主要结构框图。如图4所示，本发明实施例中的物联网设备的通信控制系统可以包括信号强度获取模块和通信空闲时长调整模块。在本实施例中，信号强度获取模块可以被配置为获取物联网设备与目标通信设备进行交互通信时每个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，其中，交互通信周期依次包括通信阶段和空闲阶段。通信空闲时长调整模块可以被配置为针对每个交互通信周期，根据当前交互通信周期及其之前的至少一个交互通信周期中通信阶段的信号强度值，选择性地调整当前交互通信周期中空闲阶段的通信空闲时长。

上述物联网设备的通信控制系统以用于执行图1所示的物联网设备的通信控制方法实施例，两者的技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，本技术领域技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，物联网设备的通信控制系统的具体工作过程及有关说明，可以参考物联网设备的通信控制方法的实施例所描述的内容，此处不再赘述。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。

进一步，本发明还提供了一种控制装置。在根据本发明的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储装置，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的物联网设备的通信控制方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的物联网设备的通信控制方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。

进一步，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的物联网设备的通信控制方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述物联网设备的通信控制方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。

进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。

本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。