[发明专利]无线同步数据传输方法和装置

说明书

本发明公开了一种无线同步数据传输方法和装置：无线从端设备根据接收到的同步时间标识与无线主端设备建立同步匹配状态，在每个同步时间周期内保持的无线时隙同步，在同步有效期内至少执行一次同步时间校正；无线从端设备以同步时隙调制的方式接收同步数据包，并将状态核验码置入设备状态信标之中；无线主端设备收集所有无线从端设备反馈发送的状态核验码，核验监控所有设备成员同步数据包的接收状态。本发明通过同步时间校正保持高效无线时隙同步，解决了面向低功耗无线接收端并发数据传输与群控响应效率的平衡问题、接收状态反馈的监控及重发进程管理问题；提升了无线同步数据传输的侦测时隙效率与接收成功率，从而具有更好的时效性与稳定性。

技术领域

本发明涉及无线物联网边缘域网络的无线通信技术领域，具体主要涉及网络服务节点与目标对象设备之间的无线通信方式及服务机制与流程，尤其涉及一种无线同步数据传输方法和装置。

背景技术

物联网及其相关无线通信技术是智能科技快速发展的重要支撑技术之一，由此带来面向个人、家居和不同应用行业的各种智能硬件设备与智能服务系统产品创新的快速发展。对于不同智能应用场景，由边缘服务节点与其周边的若干目标对象设备(即网络客户端设备)所构成的具有动态信息交互特征的物联网边缘域，主要面向解决目标对象域和感知控制域的无线网络通信及其信息交互的服务机制与流程问题。

按照无线通信节点拓扑与协议架构，就目前面向近距离、低功耗的物联网无线技术标准，可将网络服务节点与目标对象设备(即网络客户端设备)之间无线多点通信的网络拓扑传输方式，归结为无线定向广播、无线多点连接与无线Mesh网络几种基本的类型。

与经典的互联网及移动通讯网络不同的是，物联网边缘域网络及其服务节点所面向的目标对象设备并不仅仅包括像电脑与智能手机那样支持标准无线网络接入、具有较强资源能力、可安装各种应用软件的强智能终端设备，还包括具有更低成本、超低功耗、资源能力相对较弱的移动式或分布式的目标对象设备(如可穿戴设备、分布式传感器、外围执行设备等)。

物联网边缘域内设备之间网络服务节点与目标对象设备之间的无线网络通信方式，在很多情况下边缘网络的稳定性与互操作性显得更为重要，而不需要大数据量宽带通信；在网络服务节点需要以“一对多”或“多对多”对于作为客户端的目标对象设备进行并发服务时，除了动态接入网络的互操作性问题，还需要追求硬件资源、功耗与瞬态响应效率之间的平衡，即一个或多个服务节点设备可同时为若干处于低功耗待机状态的目标对象设备或设备群组提供同步瞬态触发以及并发数据传输的服务。

物联网边缘域内具有相同或相互关联的设备网络属性的多个协同代理节点，与周边若干被代理节点通过协同配网构成一个协同代理网络系统。协同代理节点由上位协同代理节点或网络系统主机(简称“系统主机”)所管理；服务节点设备可以通过对目标对象设备在不同信道或时隙内发送的无线信标进行无线扫描探测，可以在一个瞬间(极短的时间内)对周边众多的目标对象设备的状态变量反馈进行监测收集；典型地，无线设备能够以无线扫描探测方式获得无线信标达到每秒几十到几百次。但是由于无线扫描探测需要占用较多的功耗与资源，在建立无线连接之前处于低功耗待机状态的目标对象设备并不能以同样的方式获得来自服务节点设备的快速触发响应与并发控制。

在现有技术中，无线定向广播虽然拓扑结构简单，无线资源占用少、同步数据传输效率高、触发响应速度快及无线协议简单，互操作性好，但有明显的缺陷：数据传输方向不对称性、非同步数据传输效率低、数据接收反馈监测效率偏低及无线接收端功耗偏高。

无线多点连接虽然可多点双向无线数据传输、无线数据传输稳定、异步连接通信便利及安全性相对较高，但亦有一定缺陷：如建立连接的响应时间较长，对环境及资源因素较为敏感、无线信道资源占用较大，尤其当客户端设备数量较多时，无线多点连接趋于稳定性变差、无线传输距离缩短及无线传输功耗增高。