【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及智能管理，具體而言，涉及一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著物聯(lián)網(wǎng)（iot）設(shè)備的廣泛應(yīng)用，wi-fi網(wǎng)絡(luò)連接成為了這些設(shè)備實現(xiàn)遠程控制、數(shù)據(jù)傳輸和信息共享的重要手段。然而，在實際應(yīng)用中，當(dāng)前的iot設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)連接和功耗管理方面仍然面臨一些問題。
2、當(dāng)前廣泛使用的wi-fi網(wǎng)絡(luò)主要分為2.4ghz和5ghz兩個頻段。在實際應(yīng)用中，這兩個頻段的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量存在較大差異。現(xiàn)有的iot設(shè)備無法在動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中智能地選擇最佳連接網(wǎng)絡(luò)。并且現(xiàn)有的wi-fi連接為保持連接穩(wěn)定性即使在網(wǎng)絡(luò)流量較低或不頻繁使用時，依然保持持續(xù)連接狀態(tài)，從而導(dǎo)致電池電量的快速消耗。而存在休眠機制的設(shè)備在進入低功耗模式后，通常通過預(yù)設(shè)的時間間隔進行喚醒，無法根據(jù)實際使用需求動態(tài)調(diào)整休眠時長，導(dǎo)致在用戶需要使用時無法立即恢復(fù)連接影響用戶體驗。
3、因此，有必要設(shè)計一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒方法及系統(tǒng)用以解決當(dāng)前技術(shù)中存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于此，本專利技術(shù)提出了一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒方法及系統(tǒng)，旨在解決當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備頻段兼容性低、保活喚醒機制無法根據(jù)實際需求進行動態(tài)調(diào)整的問題。
2、一個方面，本專利技術(shù)提出了一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒系統(tǒng)，應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括wi-fi模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述wi-fi模塊用于掃描周圍的wi-fi網(wǎng)絡(luò)，所述wi-f
3、存儲模塊和控制模塊，所述存儲模塊被配置為存儲連接密鑰、身份驗證信息以及歷史休眠數(shù)據(jù)；
4、所述控制模塊與所述wi-fi模塊、存儲模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，所述控制模塊包括采集單元、處理單元、判斷單元和喚醒單元；
5、所述采集單元被配置為基于所述wi-fi模塊掃描周圍的wi-fi網(wǎng)絡(luò)，所述采集單元根據(jù)每一所述wi-fi網(wǎng)絡(luò)的wi-fi信號以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載獲得wi-fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，根據(jù)所述wi-fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量確定待連接網(wǎng)絡(luò)；
6、所述處理單元被配置為采用wpa3加密協(xié)議與所述待連接網(wǎng)絡(luò)開始sae握手流程，連接成功后將連接密鑰以及身份驗證信息存儲至所述存儲模塊；
7、所述判斷單元被配置為采集所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的運行狀態(tài)，根據(jù)所述運行狀態(tài)判斷是否進入低功率模式，當(dāng)所述判斷單元判定進入低功率模式時，開啟休眠并運行保活機制；所述判斷單元還被配置為采集當(dāng)前時段信息，根據(jù)所述當(dāng)前時段信息、運行狀態(tài)并結(jié)合所述歷史休眠數(shù)據(jù)獲得休眠預(yù)測時長；
8、所述喚醒單元被配置為當(dāng)進入低功率模式時，監(jiān)測gpio引腳狀態(tài)并開始計時，當(dāng)gpio引腳狀態(tài)變動或達到所述休眠預(yù)測時長時進行喚醒，并根據(jù)所述連接密鑰和身份驗證信息恢復(fù)連接。
9、進一步的，所述根據(jù)所述wi-fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量確定待連接網(wǎng)絡(luò)時，包括：
10、
11、其中，q表示wi-fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，s表示wi-fi信號強度，l表示網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，smax表示當(dāng)前環(huán)境下的最大信號強度，a、b表示權(quán)重系數(shù)；
12、選取wi-fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量數(shù)值最高的網(wǎng)絡(luò)作為所述待連接網(wǎng)絡(luò)。
13、進一步的，根據(jù)所述運行狀態(tài)判斷是否進入低功率模式時，包括：
14、所述判斷單元以當(dāng)前時刻為基準(zhǔn)采集過去預(yù)設(shè)時間內(nèi)所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的傳輸任務(wù)，采集每一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量以及傳輸所用時間；
15、通過運行狀態(tài)計算公式計算每一次傳輸任務(wù)的運行狀態(tài)評估值，通過非參數(shù)估計法確定概率最高的運行狀態(tài)評估值作為窗口評估值；
16、將所述窗口評估值與最低運行評估值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果判定是否進入所述低功率模式；
17、所述運行狀態(tài)評估值通過下式計算獲得：
18、
19、其中，r表示運行狀態(tài)評估值，di表示第i次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，dmax表示窗口內(nèi)最大傳輸數(shù)據(jù)量，fi表示第i次傳輸所用時間，fmax表示窗口內(nèi)傳輸最大時間，n表示窗口內(nèi)傳輸總次數(shù)。
20、進一步的，所述判斷單元根據(jù)比對結(jié)果判定是否進入所述低功率模式時，包括：
21、當(dāng)所述窗口評估值小于所述最低運行評估值時，所述判斷單元判定進入所述低功率模式；
22、當(dāng)所述窗口評估值大于或等于所述最低運行評估值時，所述判斷單元判定不進入所述低功率模式。
23、進一步的，所述判斷單元根據(jù)所述當(dāng)前時段信息、運行狀態(tài)并結(jié)合所述歷史休眠數(shù)據(jù)獲得休眠預(yù)測時長時，包括：
24、所述判斷單元計算當(dāng)前狀態(tài)與歷史狀態(tài)的相似度，根據(jù)所述相似度獲得所述休眠預(yù)測時長，所述當(dāng)前狀態(tài)包括所述當(dāng)前時段信息與所述窗口評估值，所述歷史狀態(tài)包括所述歷史休眠數(shù)據(jù)中每一次休眠的歷史時段信息與歷史窗口評估值；
25、所述相似度通過下式計算獲得：
26、
27、其中，表示相似度，y表示當(dāng)前時段信息，yi表示歷史第i次休眠的歷史時段信息，x表示窗口評估值，xi表示歷史第i次休眠的歷史窗口評估值，α、β分別表示時段權(quán)重與評估值權(quán)重，且α+β=1。
28、進一步的，所述判斷單元根據(jù)所述相似度獲得所述休眠預(yù)測時長時，包括：
29、當(dāng)所述歷史狀態(tài)中存在與所述當(dāng)前狀態(tài)相似度大于0.8的數(shù)據(jù)時，選取相似度最大值對應(yīng)的歷史休眠數(shù)據(jù)作為所述休眠預(yù)測時長；
30、當(dāng)所述歷史狀態(tài)中不存在與所述當(dāng)前狀態(tài)相似度大于0.8的數(shù)據(jù)時，選取相似度最大值對應(yīng)的歷史休眠數(shù)據(jù)作為初始休眠預(yù)測時長，并根據(jù)所述歷史休眠數(shù)據(jù)對所述初始休眠預(yù)測時長進行處理獲得所述休眠預(yù)測時長。
31、進一步的，所述判斷單元根據(jù)所述歷史休眠數(shù)據(jù)對所述初始休眠預(yù)測時長進行處理獲得所述休眠預(yù)測時長時，包括：
32、篩選所述歷史休眠數(shù)據(jù)中與所述當(dāng)前時段信息對應(yīng)的歷史休眠數(shù)據(jù)，建立時段集合；
33、篩選所述時段集合中大于所述初始休眠預(yù)測時長的數(shù)據(jù)，建立調(diào)升集合；
34、篩選所述時段集合中小于所述初始休眠預(yù)測時長的數(shù)據(jù)，建立調(diào)降集合；
35、根據(jù)所述調(diào)升集合以及調(diào)降集合對所述初始休眠預(yù)測時長進行處理獲得所述休眠預(yù)測時長。
36、進一步的，所述判斷單元根據(jù)所述調(diào)升集合以及調(diào)降集合對所述初始休眠預(yù)測時長進行處理獲得所述休眠預(yù)測時長時，包括：
37、；
38、其中，y表示休眠預(yù)測時長，m為調(diào)升集合中歷史休眠數(shù)據(jù)的數(shù)量，yj表示調(diào)升集合中第j個歷史休眠時長，y0為初始休眠預(yù)測時長，u為調(diào)降集合中歷史休眠數(shù)據(jù)的數(shù)量，yk為調(diào)降集合中第k個歷史休眠時長。
39、進一步的，所述喚醒單元還包括：
40、當(dāng)gpio引腳狀態(tài)變動時進行喚醒并停止計時，將本次休眠時段與休眠時長存入所述存儲模塊。
41、與本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括Wi-Fi模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述Wi-Fi模塊用于掃描周圍的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，所述Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)包括2.4GHz和5GHz頻段的可用網(wǎng)絡(luò)；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于進行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量確定待連接網(wǎng)絡(luò)時，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)所述運行狀態(tài)判斷是否進入低功率模式時，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)比對結(jié)果判定是否進入所述低功率模式時，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)所述當(dāng)前時段信息、運行狀態(tài)并結(jié)合所述歷史休眠數(shù)據(jù)獲得休眠預(yù)測時長時，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)所述歷史休眠數(shù)據(jù)對所述初始休眠預(yù)測時長進行處理獲得所述休眠預(yù)測時長時，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)所述調(diào)升集合以及調(diào)降集合對所述初始休眠預(yù)測時長進行處理獲得所述休眠預(yù)測時長時，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述喚醒單元還包括：
10.一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗Wi-Fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒系統(tǒng)，應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括wi-fi模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述wi-fi模塊用于掃描周圍的wi-fi網(wǎng)絡(luò)，所述wi-fi網(wǎng)絡(luò)包括2.4ghz和5ghz頻段的可用網(wǎng)絡(luò)；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于進行數(shù)據(jù)傳輸，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)所述wi-fi網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量確定待連接網(wǎng)絡(luò)時，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)所述運行狀態(tài)判斷是否進入低功率模式時，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)比對結(jié)果判定是否進入所述低功率模式時，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的雙頻低功耗wi-fi保活喚醒系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元根據(jù)所述當(dāng)前時段信息、運行狀態(tài)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡穎昭，蔡寶全，袁麗杰，邵偉，左杰，凱利·麥克·西蒙，
申請(專利權(quán))人：安普德天津科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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