隨著人類社會活動的信息化和通信技術的發(fā)展，傳統(tǒng)設施越來越傾向于網(wǎng)絡化、無線化。物聯(lián)網(wǎng)被人們視為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命。無線短距離通信方式是物聯(lián)網(wǎng)的主要通信方式之一，隨著物聯(lián)網(wǎng)終端通信設備應用越來越廣，電池供電的設備越來越多，對功耗的要求更加苛刻。因此開發(fā)人員必須注重射頻ic與mcu的待機電流、喚醒方式和運行模式，即無線通信終端定期開窗接收來自于集中器的喚醒碼，喚醒成功后開始數(shù)據(jù)交互，未被喚醒則處于低電流的睡眠狀態(tài)。

無線網(wǎng)絡低功耗技術分為兩個層面：硬件電路低功耗和系統(tǒng)網(wǎng)絡低功耗。其中，無線終端設備采取睡眠-探測模式可以降低系統(tǒng)網(wǎng)絡的功耗，引入睡眠-探測模式的無線通信系統(tǒng)，同等睡眠-探測周期的條件下，終端的睡眠時間越長，則平均能耗越低。

當前，喚醒無線終端的主流方法有帶地址回傳、帶地址無回傳的數(shù)據(jù)包喚醒法，為保證無線終端能夠完整地接到喚醒碼，這兩種方法要求終端探測窗口時間為帶地址的喚醒碼的兩倍長度，且?guī)У刂酚谢貍鞯膯拘逊椒ㄐ枰性O備的時間上同步，否則易產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖撞。

使用線性反饋移位寄存器編碼產(chǎn)生的偽隨機序列碼作為喚醒碼，并使用對應的解碼器進行解碼，將終端設備地址和控制指令包含在線性反饋移位寄存器的反饋抽頭中，類似于一種帶地址無回傳的喚醒方法。這種方法縮短了終端探測窗口時間，降低了功耗，且不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖撞。當前利用偽隨機序列碼進行通信有如下兩種方法：

1.主設備使用將終端設備id和指令作為反饋抽頭的線性反饋移位寄存器，編碼產(chǎn)生偽隨機序列碼，終端設備采用多個解碼器解碼，根據(jù)每個解碼器的輸出結果判斷指令是否對應本機以及對本機的操作。這種方法不能避免誤喚醒的問題，由于將指令也包含在偽隨機碼中，一旦設備被誤喚醒，即出現(xiàn)誤操作。

2.主設備使用將終端設備id作為反饋抽頭的線性反饋移位寄存器，編碼產(chǎn)生偽隨機序列碼，終端設備采用自身id作為抽頭的解碼器進行解碼，解碼判定為喚醒后，將此時其移位寄存器內(nèi)的碼元存儲命名為序列l(wèi)。然后終端設備用自身id作為反饋抽頭的線性反饋移位寄存器產(chǎn)生偽隨機序列碼(其移位寄存器初值與主設備相同)，并設變量k＝0。然后進行與主設備相同的編碼運算，移位寄存器每移動一位，k加1，同時寄存器內(nèi)的值會發(fā)生變化，將寄存器內(nèi)的值與l比較，不等則繼續(xù)移位并k加1，直到寄存器內(nèi)的值與l相等為止，這時得到非零值k，如果波特率為b，則終端設備的探測窗口期與主設備開始發(fā)送喚醒碼的時刻 之間的差值為k/b。

低功耗無線物聯(lián)網(wǎng)喚醒方法研究低功耗無線物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點，絕大部分時間必須處于休眠狀態(tài)才能降低功耗，以支持電池長時間續(xù)航。如果有節(jié)點要發(fā)起通信，其在與目標節(jié)點進行通信之前，必須對目標節(jié)點實施喚醒，然后才能進行有效通信。

1.無線喚醒功能的實現(xiàn)原理

降低功耗首先是提升工作效率，藍奧聲科技廣泛采用高品質(zhì)被動器件，高效率LDO和DCDC，有效提高產(chǎn)品能效，其次是減少不必要的能耗。當模塊處于接收狀態(tài)時，模塊需要時刻監(jiān)聽數(shù)據(jù)包，此時模塊依然具有比較高的功耗。無線喚醒功能就是將這一部分的功耗減少，讓模塊間隔一定時間監(jiān)聽數(shù)據(jù)包。

2.如何實現(xiàn)無線喚醒

啟用無線喚醒功能首先需要設置模塊無線喚醒時間，通信雙方喚醒時間需要相同。然后通信的接收方需要處在工作模式2，通信的發(fā)送方需要處在工作模式1，工作模式通過模塊MD0、MD1引腳設置。

3.無線喚醒對通信延時的影響

啟用無線喚醒功能會增大通信延時，下面使用AS62-T30對比正常收發(fā)（模式0發(fā)-模式0收）和無線喚醒（模式1發(fā)-模式2收）的通信延時。喚醒時間外其他參數(shù)均為默認配置。

無線感知監(jiān)測能力的設備，包括直接面向目標場景對象進行感知監(jiān)測的目標感知節(jié)點（作為目標對象設備或場景傳感器），或面向前置感知節(jié)點進行感知監(jiān)測的協(xié)同感知節(jié)點。

目標感知監(jiān)測指目標關聯(lián)信息的獲取過程（如信號接收、數(shù)據(jù)采集及處理等），包括面向目標場景對象的識別、追蹤、監(jiān)測等過程。通過無線掃描偵測獲取目標對象（設備）的有關設備ID、服務屬性及狀態(tài)變量等信息；所述狀態(tài)監(jiān)測指對目標對象的狀態(tài)變量范圍或其組合進行解析判斷獲得與目標場景對象關聯(lián)的目標狀態(tài)信息。

無線協(xié)同感知節(jié)點在獲得場景觸發(fā)響應時，執(zhí)行與目標場景狀態(tài)對應的模式處理，方法包括：

協(xié)同感知節(jié)點接收到目標場景中前置感知節(jié)點發(fā)送的無線觸發(fā)狀態(tài)信標時，以無線聯(lián)動發(fā)送協(xié)同應答信息；根據(jù)目標狀態(tài)信息通過場景狀態(tài)解析獲得與所述目標場景對應的場景狀態(tài)代碼；通過對所述場景狀態(tài)代碼的索引獲得相應的模式參數(shù)，并根據(jù)所述模式參數(shù)執(zhí)行相應的模式處理。

聯(lián)動觸發(fā)： 所述協(xié)同感知節(jié)點以無線掃描偵測方式，接收到前置感知節(jié)點發(fā)送的所述觸發(fā)狀態(tài)信標，在符合聯(lián)動響應條件時進行聯(lián)動響應：發(fā)送用于協(xié)同應答的聯(lián)動觸發(fā)信標。

狀態(tài)恢復：所述前置感知節(jié)點在發(fā)送所述觸發(fā)狀態(tài)信標的期間使能反向偵測，當在所述反向偵測時隙內(nèi)接收到臨近感知節(jié)點發(fā)送的用以狀態(tài)平復的協(xié)同應答時，立即將所述觸發(fā)狀態(tài)信標關閉或恢復到常態(tài)信標。

臨近節(jié)點： 所述協(xié)同感知節(jié)點接收到預定數(shù)量的臨近節(jié)點發(fā)送的協(xié)同應答信息時，關閉本次發(fā)送的所述聯(lián)動觸發(fā)信標；所述協(xié)同感知節(jié)點可將臨近節(jié)點發(fā)送的聯(lián)動觸發(fā)信標作為協(xié)同應答信息來處理；所述預定數(shù)量作為一種對有效性條件的配置信息，與臨近節(jié)點或路由節(jié)點關聯(lián)，包含于配網(wǎng)信息之中。

目標多選： 所述觸發(fā)狀態(tài)信標包含對協(xié)同感知節(jié)點進行多點觸發(fā)的目標多選信息，當且僅當所述協(xié)同感知節(jié)點判斷其節(jié)點屬性與所述目標多選信息匹配時，才被允許其獲得所述場景觸發(fā)響應。

定向服務： 所述模式處理包括：所述協(xié)同感知節(jié)點向周邊的通過無線廣播發(fā)送包含場景關聯(lián)信息的場景服務信標；所述場景服務信標為包含所述場景關聯(lián)信息與/或模式參數(shù)的定向服務信標，所述定向服務信標為發(fā)送給指定關聯(lián)的目標終端設備的服務信標。

彈性監(jiān)測： 所述模式處理包括監(jiān)測數(shù)據(jù)處理，所述協(xié)同感知節(jié)點基于當前監(jiān)測模式，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)處理獲得當前包含于目標監(jiān)測信息的狀態(tài)變量；通過場景狀態(tài)解析導出場景狀態(tài)代碼Ns，根據(jù)對所述場景狀態(tài)代碼索引獲得的模式參數(shù)，對所述監(jiān)測模式進行彈性反饋調(diào)整。

快速組網(wǎng)： 所述系統(tǒng)由某一無線管理節(jié)點發(fā)起多模式無線配網(wǎng)而建立，所述多模式無線配網(wǎng)包括：所述協(xié)同感知節(jié)點以藍牙BLE方式接收所述無線管理節(jié)點發(fā)送的配網(wǎng)信息，并基于所述配網(wǎng)信息與指定的無線路由節(jié)點建立無線連接。

若干協(xié)同感知節(jié)點支持多模式無線通信協(xié)議，以一種無線掃描偵測方式（如藍牙BLE、無線時隙同步）接收所述管理節(jié)點以同步數(shù)據(jù)包（即同步群控方式）發(fā)送的、包括SSID的配網(wǎng)信息，并基于所述配網(wǎng)信息，以另一種無線通信協(xié)議標準（如WiFi）與指定的一個或多個無線路由節(jié)點建立無線連接，構建基于Mesh通信的網(wǎng)絡系統(tǒng)。

多模式無線配網(wǎng)的有益性在于，大幅度提升群控配網(wǎng)效率（快速組網(wǎng)）：配網(wǎng)管理節(jié)點通過同步群控方式，使若干--眾多的待配網(wǎng)的邊緣節(jié)點/感知節(jié)點根據(jù)同時接收到的包含于同步數(shù)據(jù)包的配網(wǎng)信息，按指定的網(wǎng)絡拓撲信息，快速接入到指定的一個或多個無線路由節(jié)點（以構建基于Mesh通信的無線協(xié)同感知網(wǎng)絡）。

審核編輯 黃宇