设备配对方法、电子设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，具体而言，涉及一种设备配对方法、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

无源物联网终端因其具备结构极其简单，生命周期内免维护，以及对环境友好等诸多优点，在智能电网、智慧农场等传感器数据上报场景有广泛的应用。由于成本和功能限制，无源物联网终端的存储能力和算力都极为有限。在无源物联网终端采集数据量较大时，如果未能及时将数据上报，容易导致内存溢出，关键数据丢失。

因此，可通过部署专用中继节点设备来接收无源物联网终端上报的数据，那么，如何实现无源物联网终端与中继节点设备之间的最佳匹配成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种设备配对方法、电子设备及计算机可读存储介质，以实现物联网终端与中继节点设备的最佳配对。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种设备配对方法，应用于物联网终端，所述方法包括：

向各中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息，并接收各中继节点设备发送的各中继节点设备与所述物联网终端的距离信息；

根据各距离信息，确定多个候选中继节点设备；

从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备；

向所述目标中继节点设备发送配对请求，并接收所述目标中继节点设备反馈的配对响应结果，所述配对响应结果包括：配对成功或配对失败。

可选地，所述从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，包括：

根据各候选中继节点设备与所述物联网终端的通信状态，从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，所述根据各候选中继节点设备与所述物联网终端的通信状态，从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，包括：

向各候选中继节点设备发送请求报文；

接收各所述候选中继节点设备发送的响应报文；

根据各所述响应报文的接收时间，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，所述根据各候选中继节点设备与所述物联网终端的通信状态，从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，包括：

向各候选中继节点设备发送信道质量测量请求；

接收各所述候选中继节点设备发送的信道质量测量信号；

根据各信道质量测量信号，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，所述从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，包括：

将各候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中各中继节点设备进行比对，所述预配置的中继节点设备列表中包括所述物联网终端所允许配对的所有中继节点设备；

若各候选中继节点设备中存在至少一个候选中继节点设备与所述预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备一致，则根据所述至少一个候选中继节点设备的排序，从所述至少一个候选中继节点设备中确定所述目标中继节点设备。

可选地，所述方法还包括：

若检测到新的中继节点设备被激活，则将所述新的中继节点设备作为所述物联网终端对应的一个中继节点设备，并根据所述新的中继节点设备与所述物联网终端的距离信息，对当前的各候选中继节点设备的顺序进行更新；

若检测到所述物联网终端所对应的中继节点设备被关闭，则不再将被关闭的所述中继节点设备作为所述物联网终端所对应的中继节点设备。

第二方面，本申请实施例还提供了一种设备配对方法，应用于中继节点设备，所述方法包括：

接收各物联网终端发送的位置信息及标识信息；

根据所述中继节点设备的位置信息以及各物联网终端的位置信息，分别确定所述中继节点设备与各物联网终端的距离信息，并根据各物联网终端的标识信息，将所述中继节点设备与各物联网终端的距离信息发送至对应的各物联网终端；

接收各物联网终端发送的配对请求，并对所述中继节点设备的节点状态进行检测，根据节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果。

可选地，所述对所述中继节点设备的节点状态进行检测包括：节点空闲信道检测、节点空闲算力资源检测及节点已配对的物联网终端的数量检测；

所述根据节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果，包括：

若节点状态检测结果为检测通过，则向各物联网终端发送配对成功；

若节点状态检测结果为检测未通过，则向各物联网终端发送配对失败。

第三方面，本申请实施例提供了一种设备配对装置，应用于物联网终端，所述装置包括：发送模块、确定模块、接收模块；

所述发送模块，用于向各中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息，并接收各中继节点设备发送的各中继节点设备与所述物联网终端的距离信息；

所述确定模块，用于根据各距离信息，确定多个候选中继节点设备；

所述确定模块，用于从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备；

所述接收模块，用于向所述目标中继节点设备发送配对请求，并接收所述目标中继节点设备反馈的配对响应结果，所述配对响应结果包括：配对成功或配对失败。

可选地，所述确定模块，具体用于根据各候选中继节点设备与所述物联网终端的通信状态，从所述多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，所述确定模块，具体用于向各候选中继节点设备发送请求报文；

接收各所述候选中继节点设备发送的响应报文；

根据各所述响应报文的接收时间，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，所述确定模块，具体用于向各候选中继节点设备发送信道质量测量请求；

接收各所述候选中继节点设备发送的信道质量测量信号；

根据各信道质量测量信号，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，所述确定模块，具体用于将各候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中各中继节点设备进行比对，所述预配置的中继节点设备列表中包括所述物联网终端所允许配对的所有中继节点设备；

若各候选中继节点设备中存在至少一个候选中继节点设备与所述预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备一致，则根据所述至少一个候选中继节点设备的排序，从所述至少一个候选中继节点设备中确定所述目标中继节点设备。

可选地，所述装置还包括：更新模块；

所述更新模块，用于若检测到新的中继节点设备被激活，则将所述新的中继节点设备作为所述物联网终端对应的一个中继节点设备，并根据所述新的中继节点设备与所述物联网终端的距离信息，对当前的各候选中继节点设备的顺序进行更新；

若检测到所述物联网终端所对应的中继节点设备被关闭，则不再将被关闭的所述中继节点设备作为所述物联网终端所对应的中继节点设备。

第四方面，本申请实施例提供了一种设备配对装置，应用于中继节点设备，所述装置包括：接收模块、确定模块、发送模块；

所述接收模块，用于接收各物联网终端发送的位置信息及标识信息；

所述确定模块，用于根据所述中继节点设备的位置信息以及各物联网终端的位置信息，分别确定所述中继节点设备与各物联网终端的距离信息，并根据各物联网终端的标识信息，将所述中继节点设备与各物联网终端的距离信息发送至对应的各物联网终端；

所述发送模块，用于接收各物联网终端发送的配对请求，并对所述中继节点设备的节点状态进行检测，根据节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果。

可选地，所述对所述中继节点设备的节点状态进行检测包括：节点空闲信道检测、节点空闲算力资源检测及节点已配对的物联网终端的数量检测；

所述发送模块，具体用于若节点状态检测结果为检测通过，则向各物联网终端发送配对成功；

若节点状态检测结果为检测未通过，则向各物联网终端发送配对失败。

第五方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行机器可读指令，以执行时执行如第一方面或第二方面中提供的设备配对方法的步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面或第二方面提供的设备配对方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请提供一种设备配对方法、电子设备及计算机可读存储介质，本方法中：物联网终端可基于所接收到的各中继节点设备发送的中继节点设备与物联网终端的距离信息，对中继节点设备进行初次筛选，从各中继节点设备中确定出多个候选中继节点设备，而进一步地，可基于配对策略，对各候选中继节点设备进行二次筛选，从各候选中继节点设备中确定出目标中继节点设备，并通过发起配对请求与目标中继节点设备进行配对。本方法通过多次筛选可从多个中继节点设备中确定出物联网终端对应的最佳配对中继节点设备，其中基于距离信息进行初次筛选，由于距离信息与设备之间的通信时延以及数据传输效率具有关联关系，通过距离信息的初始筛选结合二次筛选，可以使得确定出的目标中继节点设备与物联网终端的配对更加可靠，在保证数据传输可靠性的同时还可提高数据传输效率。

其次，本方法通过两个环节的更新，第一是根据检测的新的中继节点设备的激活或者是已有中继节点设备的关闭，对物联网终端对应的各中继节点设备进行实时更新，使得确定的候选中继节点设备得到实时更新；第二是根据与当前的目标中继节点设备的配对结果，对选取出的目标中继节点设备进行实时更新。结合两个环节的更新，可以有效保证选取的目标中继节点设备在任何时刻均为最佳配对设备。

另外，中继节点设备在接收到物联网终端发送的配对请求后，可执行节点状态检测以对中继节点设备的节点状态进行检测，并在检测通过后向物联网终端发送配对成功消息。本方法针对所选出的目标中继节点设备，还可进行目标中继节点设备的节点状态检测，以确保选取出最有效的中继节点设备，从而保证物联网终端与中继节点设备之间的最佳匹配。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图一；

图2为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图二；

图3为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图三；

图4为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图四；

图5为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图五；

图6为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图六；

图7为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图七；

图8为本申请实施例提供的物联网终端与中继节点设备的信令交互示意图一；

图9为本申请实施例提供的物联网终端与中继节点设备的信令交互示意图二；

图10为本申请实施例提供的物联网终端与中继节点设备的信令交互示意图三；

图11为本申请实施例提供的一种设备配对装置的示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种设备配对装置的示意图；

图13为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

随着物联网节点的增多，未来对于物联网设备内部电池的布置和维护成本将会非常大。另外，现实中仍然存在不少的场景和需求，是当前的NB-IoT(窄带物联网)技术方案无法解决的，例如：

1.极端环境条件应用场景，如高压、极高/低温、潮湿腐蚀性环境等；

2.设备极低复杂度/极小尺寸(例如毫米级厚度)需求，长寿命免维护需求；

3.传统电池供电方式不可用的场景。

随着能量收集技术的不断进步，无源物联网(Ambient IoT)应运而生，即无电池的物联网。无源物联网是一种通过外部能量采集、或通过有限的能量储存能力(如电容)等方式来供电的物联网设备，通过无线射频信号、太阳能、光照能、运动能和温差等方式获取能量，利用专属的能量采集装置，就可以将能量收集起来，为物联网设备供电。同时具备结构极其简单，生命周期内免维护，以及对环境友好等诸多优点。无源物联网终端在智能电网、智慧农场等传感器数据上报场景有广泛的应用。

由于成本和功能限制，无源物联网终端的存储能力和算力都极为有限。在终端采集数据量较大时，如果未能及时将数据上报，容易导致内存溢出，关键数据丢失。因此，通过部署专用中继节点设备/数据汇总节点设备来接收无源物联网终端上报的数据，成为一种可行性较高的数据上报方案。无源物联网终端采集的数据首先上报给中继节点设备，经过存储、分类汇总并进行运算处理后统一上报给基站。这种数据上报的方式可以有效降低上报次数，节省带宽资源，大大提升数据上报的可靠性。

基于此，如何实现无源物联网终端与中继节点设备之间的最佳配对，以提高物联网终端与中继节点设备之间通信效率，从而提高数据传输效率变得尤为重要。

本方案则是提供了不同的配对策略，以实现物联网终端与中继节点设备之间的最优配对，提升配对效率的同时可保证数据传输的可靠性和成功率。

图1为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图一；本方法可应用于物联网终端，如图1所示，该方法可包括：

S101、向各中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息，并接收各中继节点设备发送的各中继节点设备与物联网终端的距离信息。

本实施例中是以一个物联网终端与中继节点设备之间的配对策略进行说明，通过执行配对策略，可以从与该物联网终端所连接的多个中继节点设备中确定出目标中继节点进行配对。其中，任意的物联网终端均可采用本方案提供的配对策略进行目标中继节点的配对。

可选地，物联网终端可以与多个中继节点设备建立初始连接，从而将物联网终端的位置信息和标识信息发送给各中继节点设备。各中继节点设备可对自身与物联网终端之间的距离信息进行计算，从而物联网终端可接收各中继节点设备发送的各中继节点设备与物联网终端的距离信息。

中继节点设备可以包括但不限于以下类型：5G终端(NR UE)；LTE终端(LTE UE)；NB-IoT终端；专用中继基站；无线CPE节点；边缘计算平台；边缘网关；同类型的物联网终端；具备协议转换功能的第三方功设备；传输协议兼容的第三方功放及转发设备。

物联网终端的位置信息可以指坐标信息，坐标信息包括但不限于以下信息：GPS(Global Positioning System，全球定位系统)系统定位坐标信息；北斗系统定位坐标信息；GLONASS(GLObal Navigation Satellite System，全球轨道导航卫星系统)系统定位坐标信息；绝对坐标定位信息；相对坐标定位信息；实时坐标定位信息。

物联网终端的标识信息包括但不限于以下信息：ID(Identity document，身份标识)信息；产品序列号；Name名称信息；IP(Internet Protocol，网络协议)地址信息；MAC(MediaAccessControl，介质访问控制)地址信息；所属设备生产商信息。其中，物联网终端的标识信息中的ID信息包括但不限于以下信息：设备识别标识信息；设备序列号信息；临时移动用户身份信息；全球唯一临时移动用户身份信息；无线网络临时标识信息。

S102、根据各距离信息，确定多个候选中继节点设备。

在一种可实现的方式中，可根据各中继节点设备与物联网终端的距离信息，从各中继节点设备中确定多个候选中继节点设备。

由于中继节点设备与物联网终端之间的距离信息一定程度上与两个设备之间的信息时延以及数据传输效率相关，距离信息越近，信息时延越小，数据传输效率越高。

可选地，本实施例中所说的物联网终端与中继节点设备的距离信息可以指物联网终端与中继节点设备之间的欧式距离。

可先根据距离信息对各中继节点设备进行初始筛选，确定出多个候选中继节点设备。

在另一种可实现的方式中，也可将各中继节点设备均作为候选中继节点设备。

可选地，与物联网终端所连接的各中继节点设备可以以列表的形式存在，例如创建中继节点设备索引表，中继节点设备索引表中包含各中继节点设备的标识信息以及与各中继节点设备与物联网终端之间的距离信息。各中继节点设备可以按照距离信息从小到大的顺序进行排序。

那么，可以根据排序结果，从各中继节点设备中确定排序前几的中继节点设备作为候选中继节点设备，例如：取排序前5的中继节点设备。当然具体的数量可以灵活调整。

S103、从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，可基于本方案所提供的配对策略，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，具体的配对策略可见下述的具体实施方式。

S104、向目标中继节点设备发送配对请求，并接收目标中继节点设备反馈的配对响应结果，配对响应结果包括：配对成功或配对失败。

物联网终端可以向所确定出的目标中继节点设备发送配对请求以请求与其配对，并接收目标中继节点设备反馈的配对响应结果，当配对响应结果为配对成功时，则物联网终端与目标中继节点配对完成，而当配对响应结果为配对失败时，则物联网终端与目标中继节点配对失败，可重新确定新的目标中继节点进行配对，直到成功配对则停止。

综上，本实施例提供的设备配对方法，物联网终端可基于所接收到的各中继节点设备发送的中继节点设备与物联网终端的距离信息，对中继节点设备进行初次筛选，从各中继节点设备中确定出多个候选中继节点设备，而进一步地，可基于配对策略，对各候选中继节点设备进行二次筛选，从各候选中继节点设备中确定出目标中继节点设备，并通过发起配对请求与目标中继节点设备进行配对。本方法通过多次筛选可从多个中继节点设备中确定出物联网终端对应的最佳配对中继节点设备，其中基于距离信息进行初次筛选，由于距离信息与设备之间的通信时延以及数据传输效率具有关联关系，通过距离信息的初始筛选结合二次筛选，可以使得确定出的目标中继节点设备与物联网终端的配对更加可靠，在保证数据传输可靠性的同时还可提高数据传输效率。

可选地，步骤S103中，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，可以包括：根据各候选中继节点设备与物联网终端的通信状态，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

通信状态可以表征中继节点设备与物联网终端之间的通信稳定性、通信时延等，根据通信状态可以从多个候选中继节点设备中确定出通信状态最好的中继节点设备作为目标中继节点设备。

图2为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图二；可选地，上述步骤中，根据各候选中继节点设备与物联网终端的通信状态，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，可以包括：

S201、向各候选中继节点设备发送请求报文。

可选地，物联网终端可以向各候选中继节点设备发送icmp(Internet ControlMessage Protocol，网络控制报文协议)请求报文，而候选中继节点设备在接收到请求报文后，会向物联网终端发送响应报文以对请求报文进行响应。

S202、接收各候选中继节点设备发送的响应报文。

物联网终端可接收各候选中继节点设备针对请求报文所发送的响应报文，并记录各候选中继节点设备的响应报文的接收时间。

S203、根据各响应报文的接收时间，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

在一种实施例中，物联网终端可根据发送的请求报文的发送时间以及接收的响应报文的接收时间，计算物联网终端到各候选中继节点设备之间的报文平均往返时间，将平均往返时间最小的候选中继节点设备确定为目标中继节点设备。

在另一些实施例中，物联网终端也可基于发送的请求报文的发送时间，确定预设的接收时间，从而将各候选中继节点设备的响应报文的接收时间与预设的接收时间进行比对，将响应报文的接收时间与预设的接收时间差值最小的候选中继节点设备确定为目标中继节点设备。

由于报文的平均往返时间可以表征中继节点设备与物联网终端之间的通信时延状态，若无其他因素干扰，在平均往返时间最小的情况下，设备之间的通信时延也是最小的，那么通信效率相对较高。将平均往返时间最小的候选中继节点设备确定为目标中继节点设备，可以保证选取出的目标中继节点设备与物联网终端之间具有较高的数据传输效率。

图3为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图三；可选地，上述步骤中，根据各候选中继节点设备与物联网终端的通信状态，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，可以包括：

S301、向各候选中继节点设备发送信道质量测量请求。

可选地，物联网终端还可向各候选中继节点设备发送信道质量测量请求，而候选中继节点设备在接收到信道质量测量请求后，会响应信道质量测量请求，并向物联网终端发送信道质量测量信号。

S302、接收各候选中继节点设备发送的信道质量测量信号。

物联网终端可接收各候选中继节点设备发送的信道质量测量信息。其中，信道质量测量信号包括但不限于以下信息：SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)；RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)；RSRQ(Reference Signal Receiving Quality，参考信号接收质量)；RSCP(ReceivedSignal Code Power，接收信号码功率)；RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)。

S303、根据各信道质量测量信号，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，可根据各候选中继节点设备发送的信道质量测量信号，将信道质量测量信号最强的候选中继节点设备确定为目标中继节点设备。

信道质量测量信号越强，设备之间的数据传输越稳定，通过将信道质量测量信号最强的候选中继节点设备确定为目标中继节点设备，可以保证物联网终端与目标中继节点设备之间的数据传输的可靠性和成功率。

图4为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图四；可选地，步骤S103中，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备，可以包括：

S401、将各候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中各中继节点设备进行比对，预配置的中继节点设备列表中包括物联网终端所允许配对的所有中继节点设备。

除了上述两种基于通信状态确定目标中继节点设备的方式外，还可基于预配置信息比对的方式进行目标中继节点设备的选择。

通常，由于运营商的不同，使得中继节点设备的类型以及处理能力有所不同，而不同的物联网终端所能配对的中继节点设备的类型之间也会存在差异，并不是所有的中继节点设备均可与任意的物联网终端进行配对。

预配置的中继节点设备列表中可包括物联网终端所允许配对的所有中继节点设备。不同的物联网终端对应的预配置的中继节点设备列表中包含的中继节点设备会存在差异。

可将各候选中继节点设备的标识与物联网终端对应的预配置的中继节点设备列表中各中继节点设备的标识进行比对。

S402、若各候选中继节点设备中存在至少一个候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备一致，则根据至少一个候选中继节点设备的排序，从至少一个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

若各候选中继节点设备中存在一个或多个候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备对比成功，也即存在一个或多个候选中继节点设备在预配置的中继节点设备列表中，那么，可以根据该一个或多个候选中继节点设备的排序，从该一个或多个候选中继节点设备中确定出目标中继节点设备。

其中，该一个或多个候选中继节点设备的排序可根据各候选中继节点设备与物联网终端的距离信息确定。可以从该一个或多个候选中继节点设备中将距离信息最小的候选中继节点确定为目标中继节点设备。这里的一个或多个候选中继节点设备也即上述所对比出的存在于预配置的中继节点设备列表中的候选中继节点设备。

或者，在各候选中继节点设备以列表形式按距离信息从小到大的顺序排序的情况下，可取该一个或多个候选中继节点设备中排序靠前的候选中继节点设备作为目标中继节点设备。

同样的，物联网终端可向目标中继节点发送配对请求，并根据接收的目标中继节点发送的配对响应结果完成配对。

而若各候选中继节点设备中不存在候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备对比成功，则在计时器超时后，物联网终端重新根据当前与物联网设备所连接的各中继节点设备的距离信息，确定当前新的各候选中继节点设备，并从新的各候选中继节点设备中确定新的目标中继节点设备。

在一些实施例中，目标中继节点设备在接收到物联网终端发送的配对请求后，可执行中继节点设备的节点状态检测，当节点状态检测通过后，则向物联网终端发送配对成功的响应结果，从而物联网终端与目标中继节点设备配对完成。而当节点状态检测不通过时，则向物联网终端发送配对失败的响应结果，而对于配对失败的目标中继节点设备可以将其从候选中继节点设备中删除掉，并从当前剩余的候选中继节点设备中按照上述的几种配对策略，重新确定新的目标中继节点设备进行配对，直到找到与物联网终端配对成功的目标中继节点设备则停止配对。

图5为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图五；可选地，本方法还可包括：

S501、若检测到新的中继节点设备被激活，则将新的中继节点设备作为物联网终端对应的一个中继节点设备，并根据新的中继节点设备与物联网终端的距离信息，对当前的各候选中继节点设备的顺序进行更新。

本方法还提供了中继节点设备的更新方法，可选地，当物联网终端检测到有新的中继节点设备被激活时，则与新的中继节点设备建立连接，并向新的中继节点设备发送物联网终端的位置信息和标识信息，接收新的中继节点设备反馈的新的中继节点设备与物联网终端的距离信息。

那么，可根据新的中继节点设备与物联网终端的距离信息对当前的各候选中继节点设备的顺序进行更新。当新的中继节点设备与物联网终端的距离信息大于所有候选中继节点设备与物联网终端的距离信息时，那么，各候选中继节点设备的顺序将保持不变。而当新的中继节点设备与物联网终端的距离信息介于所有候选中继节点设备与物联网终端的距离信息之间时，则会对各候选中继节点设备的排序造成改变。并且，在所需选定的候选中继节点设备的数量保持不变时，之前所确定的候选中继节点设备中排序最后的候选中继节点设备则会被新的中继节点设备代替。

例如：当前确定的各候选中继节点设备分别为：候选中继节点设备1、候选中继节点设备2、候选中继节点设备3、候选中继节点设备4。且按距离信息由小到大排序为：候选中继节点设备1、候选中继节点设备2、候选中继节点设备3、候选中继节点设备4。

假设新的中继节点设备与物联网终端的距离信息介于候选中继节点设备2对应的距离信息和候选中继节点设备3对应的距离信息之间，那么，在所需确定的候选中继节点设备为4个的情况下，候选中继节点设备则会发生更新，更新后的各候选中继节点设备分别为：候选中继节点设备1、候选中继节点设备2、新的中继节点设备、候选中继节点设备3。也就是说，原本的候选中继节点设备4不再作为候选中继节点设备。

S502、若检测到物联网终端所对应的中继节点设备被关闭，则不再将被关闭的中继节点设备作为物联网终端所对应的中继节点设备。

在一些情况下，当物联网终端检测到与其连接的中继节点设备被关闭时，则该中继节点设备则不再作为物联网终端的中继节点设备之一，在物联网终端的各中继节点设备以列表的形式存在的情况下，这里的不再将被关闭的中继节点设备作为物联网终端所对应的中继节点设备可以指将该被关闭的中继节点设备从列表中进行删除。

可选地，由于物联网终端对应的各中继节点设备发生了改变，那么可能导致各中继节点设备的排序发生改变，从而所确定出的候选中继节点设备也可能发生改变。

通过本方法所提供的更新策略，可以对物联网终端对应的各中继节点设备进行实时更新，从而会对候选中继节点设备的选取以及目标中继节点设备的选取进行动态更新，保证所选取的目标中继节点设备与物联网终端具有最佳的匹配效率。

另外，在一些实施例中，当物联网终端与当前所选取的目标中继节点设备配对失败时，物联网终端可将该目标中继节点设备从候选中继节点设备中删除，并从剩余的候选中继节点设备中选取新的目标中继节点设备进行配对。

本方法通过两个环节的更新，第一是根据检测的新的中继节点设备的激活或者是已有中继节点设备的关闭，对物联网终端对应的各中继节点设备进行实时更新，使得确定的候选中继节点设备得到实时更新；第二是根据与当前的目标中继节点设备的配对结果，对选取出的目标中继节点设备进行实时更新。结合两个环节的更新，可以有效保证选取的目标中继节点设备在任何时刻均为最佳配对设备。

综上，本实施例提供的设备配对方法，物联网终端可基于所接收到的各中继节点设备发送的中继节点设备与物联网终端的距离信息，对中继节点设备进行初次筛选，从各中继节点设备中确定出多个候选中继节点设备，而进一步地，可基于配对策略，对各候选中继节点设备进行二次筛选，从各候选中继节点设备中确定出目标中继节点设备，并通过发起配对请求与目标中继节点设备进行配对。本方法通过多次筛选可从多个中继节点设备中确定出物联网终端对应的最佳配对中继节点设备，其中基于距离信息进行初次筛选，由于距离信息与设备之间的通信时延以及数据传输效率具有关联关系，通过距离信息的初始筛选结合二次筛选，可以使得确定出的目标中继节点设备与物联网终端的配对更加可靠，在保证数据传输可靠性的同时还可提高数据传输效率。

另外，本方法通过两个环节的更新，第一是根据检测的新的中继节点设备的激活或者是已有中继节点设备的关闭，对物联网终端对应的各中继节点设备进行实时更新，使得确定的候选中继节点设备得到实时更新；第二是根据与当前的目标中继节点设备的配对结果，对选取出的目标中继节点设备进行实时更新。结合两个环节的更新，可以有效保证选取的目标中继节点设备在任何时刻均为最佳配对设备。

接来下，对本方法提供的应用于中继节点设备的设备配对方法的各步骤进行说明。中继节点设备与物联网终端之间进行信息交互，其中部分交互过程已在上述物联网终端侧的执行方法中进行了详细说明，可参照物联网终端侧的执行方法对中继节点设备侧的执行方法进行理解。

图6为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图六；可选地，本方法可包括：

S601、接收各物联网终端发送的位置信息及标识信息。

实际应用中，一个物联网终端会将其位置信息和标识信息发送给与其建立连接的多个中继节点设备，而一个中继节点设备同样也会接收到来自多个物联网终端的位置信息和标识信息。

S602、根据中继节点设备的位置信息以及各物联网终端的位置信息，分别确定中继节点设备与各物联网终端的距离信息，并根据各物联网终端的标识信息，将中继节点设备与各物联网终端的距离信息发送至对应的各物联网终端。

中继节点设备会根据自身的位置信息以及所接收的各物联网终端的位置信息，分别计算中继节点设备与各物联网终端的距离信息。并分别将各距离信息发送给对应的物联网终端，可以是根据物联网终端的标识信息进行发送。

其中，中继节点设备的位置信息同样指中继节点设备的坐标信息，坐标信息包括但不限于以下信息：GPS(Global Positioning System，全球定位系统)系统定位坐标信息；北斗系统定位坐标信息；GLONASS(GLObal Navigation Satellite System，全球轨道导航卫星系统)系统定位坐标信息；绝对坐标定位信息；相对坐标定位信息；实时坐标定位信息。

中继节点设备的标识信息包括但不限于以下信息：ID(Identity document，身份标识)信息；产品序列号；Name名称信息；IP(Internet Protocol，网络协议)地址信息；MAC(MediaAccessControl，介质访问控制)地址信息；所属设备生产商信息。其中，中继节点设备的标识信息中的ID信息包括但不限于以下信息：设备识别标识信息；设备序列号信息；临时移动用户身份信息；全球唯一临时移动用户身份信息；无线网络临时标识信息。

S603、接收各物联网终端发送的配对请求，并对中继节点设备的节点状态进行检测，根据节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果。

当中继节点设备作为目标中继节点设备接收到来自各物联网终端发送的配对请求后，可首先对自身的节点状态进行检测，根据检节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果。

图7为本申请实施例提供的设备配对方法的流程示意图七；可选地，对中继节点设备的节点状态进行检测可包括：节点空闲信道检测、节点空闲算力资源检测及节点已配对的物联网终端的数量检测。

在一些实施例中，当中继节点设备接收到物联网终端发送的配对请求后，可执行中继节点设备状态检测算法以进行自身节点状态的检测，其中，节点状态检测算法包括但不限于检测以下内容：节点是否有空闲信道可用；节点是否有空闲算力资源；节点已经配对的物联网终端数量是否超过上限值。

当检测结果为节点有空闲信道可用、节点有空闲算力资源及节点已经配对的物联网终端数量未超过上限值时，则可确定检测通过。而当上述三个检测内容中有一个不满足条件时，则确定检测未通过。

步骤S603中，根据节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果，可以包括：

S701、若节点状态检测结果为检测通过，则向各物联网终端发送配对成功。

当中继节点设备的节点状态检测结果为检测通过时，则向各物联网终端发送配对成功消息，完成匹配。这里的各物联网终端指的是向该中继节点设备发送了配对请求的各物联网终端。

S702、若节点状态检测结果为检测未通过，则向各物联网终端发送配对失败。

而当中继节点设备的节点状态检测结果为检测未通过时，则向各物联网终端发送配对失败消息，而若配对失败，则物联网终端可将配对失败的中继节点设备从候选中继节点设备中删除。

由于物联网终端对于目标中继节点设备的选择是单向进行的，而可能所选取出的目标中继节点自身会存在一些问题使得并不是物联网终端的最佳匹配对象，基于此，本方案针对所选出的目标中继节点设备，还可进行目标中继节点设备的节点状态检测，以确保选取出最有效的中继节点设备，从而保证物联网终端与中继节点设备之间的最佳匹配。

综上，本实施例提供的设备配对方法，中继节点设备在接收到物联网终端发送的配对请求后，可执行节点状态检测以对中继节点设备的节点状态进行检测，并在检测通过后向物联网终端发送配对成功消息。本方法针对所选出的目标中继节点设备，还可进行目标中继节点设备的节点状态检测，以确保选取出最有效的中继节点设备，从而保证物联网终端与中继节点设备之间的最佳匹配。

图8为本申请实施例提供的物联网终端与中继节点设备的信令交互示意图一，如图8所示，该方法可包括：

S801、物联网终端向中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息；

S802、中继节点设备根据中继节点设备的位置信息以及物联网终端的位置信息，确定中继节点设备与各物联网终端的距离信息；

S803、中继节点设备根据物联网终端的标识信息，将中继节点设备与物联网终端的距离信息发送至物联网终端；

S804、物联网终端根据各中继节点设备发送的各距离信息，确定候选中继节点设备；

S805、物联网终端向候选中继节点设备发送请求报文；

S806、候选中继节点设备向物联网终端发送响应报文；

S807、物联网终端根据各候选中继节点设备的响应报文的接收时间，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备；

S808、物联网终端向目标中继节点设备发送配对请求；

S809、目标中继节点设备进行节点状态检测，生成检测结果；

S810、目标中继节点设备根据检测结果向物联网终端发送配对响应结果；

S811、物联网终端根据配对响应结果完成配对或者更新候选中继节点设备。

图9为本申请实施例提供的物联网终端与中继节点设备的信令交互示意图二，如图9所示，该方法可包括：

S901、物联网终端向中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息；

S902、中继节点设备根据中继节点设备的位置信息以及物联网终端的位置信息，确定中继节点设备与各物联网终端的距离信息；

S903、中继节点设备根据物联网终端的标识信息，将中继节点设备与物联网终端的距离信息发送至物联网终端；

S904、物联网终端根据各中继节点设备发送的各距离信息，确定候选中继节点设备；

S905、物联网终端向候选中继节点设备发送信道质量测量请求；

S906、候选中继节点设备向物联网终端发送信道质量测量信号；

S907、物联网终端根据各候选中继节点设备的信道质量测量信号，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备；

S908、物联网终端向目标中继节点设备发送配对请求；

S909、目标中继节点设备进行节点状态检测，生成检测结果；

S910、目标中继节点设备根据检测结果向物联网终端发送配对响应结果；

S911、物联网终端根据配对响应结果完成配对或者更新候选中继节点设备。

图10为本申请实施例提供的物联网终端与中继节点设备的信令交互示意图三，如图10所示，该方法可包括：

S1001、物联网终端向中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息；

S1002、中继节点设备根据中继节点设备的位置信息以及物联网终端的位置信息，确定中继节点设备与各物联网终端的距离信息；

S1003、中继节点设备根据物联网终端的标识信息，将中继节点设备与物联网终端的距离信息发送至物联网终端；

S1004、物联网终端根据各中继节点设备发送的各距离信息，确定候选中继节点设备；

S1005、物联网终端将各候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中各中继节点设备进行比对；若各候选中继节点设备中存在至少一个候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备一致，则根据至少一个候选中继节点设备的排序，从至少一个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

S1006、物联网终端向目标中继节点设备发送配对请求；

S1007、目标中继节点设备进行节点状态检测，生成检测结果；

S1008、目标中继节点设备根据检测结果向物联网终端发送配对响应结果；

S1009、物联网终端根据配对响应结果完成配对或者更新候选中继节点设备。

值得注意的是，在上述三种交互实施例中，中继节点设备在不同的情况下分别表示候选中继节点设备或者目标中继节点设备。上述方法的各步骤的具体实现不再赘述。

下述对用以执行本申请所提供的设备配对方法的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。

图11为本申请实施例提供的一种设备配对装置的示意图，该设备配对装置实现的功能对应上述物联网终端执行的方法步骤。该装置可以理解为上述物联网终端，或终端的处理器，如图11所示，该装置可包括：发送模块1110、确定模块1111、接收模块1112；

发送模块1110，用于向各中继节点设备发送物联网终端的位置信息以及标识信息，并接收各中继节点设备发送的各中继节点设备与物联网终端的距离信息；

确定模块1111，用于根据各距离信息，确定多个候选中继节点设备；

确定模块1111，用于从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备；

接收模块1112，用于向目标中继节点设备发送配对请求，并接收目标中继节点设备反馈的配对响应结果，配对响应结果包括：配对成功或配对失败。

可选地，确定模块1111，具体用于根据各候选中继节点设备与物联网终端的通信状态，从多个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，确定模块1111，具体用于向各候选中继节点设备发送请求报文；

接收各候选中继节点设备发送的响应报文；

根据各响应报文的接收时间，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，确定模块1111，具体用于向各候选中继节点设备发送信道质量测量请求；

接收各候选中继节点设备发送的信道质量测量信号；

根据各信道质量测量信号，从各候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，确定模块1111，具体用于将各候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中各中继节点设备进行比对，预配置的中继节点设备列表中包括物联网终端所允许配对的所有中继节点设备；

若各候选中继节点设备中存在至少一个候选中继节点设备与预配置的中继节点设备列表中的中继节点设备一致，则根据至少一个候选中继节点设备的排序，从至少一个候选中继节点设备中确定目标中继节点设备。

可选地，装置还包括：更新模块；

更新模块，用于若检测到新的中继节点设备被激活，则将新的中继节点设备作为物联网终端对应的一个中继节点设备，并根据新的中继节点设备与物联网终端的距离信息，对当前的各候选中继节点设备的顺序进行更新；

若检测到物联网终端所对应的中继节点设备被关闭，则不再将被关闭的中继节点设备作为物联网终端所对应的中继节点设备。

图12为本申请实施例提供的另一种设备配对装置的示意图，该设备配对装置实现的功能对应上述中继节点设备执行的方法步骤。该装置可以理解为上述中继节点设备，或设备的处理器，如图12所示，该装置可包括：接收模块1220、确定模块1221、发送模块1222；

接收模块1220，用于接收各物联网终端发送的位置信息及标识信息；

确定模块1221，用于根据中继节点设备的位置信息以及各物联网终端的位置信息，分别确定中继节点设备与各物联网终端的距离信息，并根据各物联网终端的标识信息，将中继节点设备与各物联网终端的距离信息发送至对应的各物联网终端；

发送模块1222，用于接收各物联网终端发送的配对请求，并对中继节点设备的节点状态进行检测，根据节点状态检测结果，向各物联网终端发送配对响应结果。

可选地，对中继节点设备的节点状态进行检测包括：节点空闲信道检测、节点空闲算力资源检测及节点已配对的物联网终端的数量检测；

发送模块1222，具体用于若节点状态检测结果为检测通过，则向各物联网终端发送配对成功；

若节点状态检测结果为检测未通过，则向各物联网终端发送配对失败。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

上述模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合线缆等，或其任意组合。无线连接可以包括通过LAN、WAN、蓝牙、ZigBee、或NFC等形式的连接，或其任意组合。两个或更多个模块可以组合为单个模块，并且任何一个模块可以分成两个或更多个单元。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。

图13为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，电子设备可以是物联网终端或者中继节点设备。

该电子设备可包括：处理器801、存储介质802。

存储介质802用于存储程序，处理器801调用存储介质802存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

其中，存储介质802存储有程序代码，当程序代码被处理器801执行时，使得处理器801执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的设备配对方法中的各种步骤。

处理器801可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal 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，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储介质802作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储介质可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储介质、随机访问存储介质(Random AccessMemory，RAM)、静态随机访问存储介质(Static Random Access Memory，SRAM)、可编程只读存储介质(Programmable Read Only Memory，PROM)、只读存储介质(Read Only Memory，ROM)、带电可擦除可编程只读存储介质(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性存储介质、磁盘、光盘等等。存储介质是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本申请实施例中的存储介质802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。

可选地，本申请还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储介质(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储介质(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。