CN108196119A - 一种采用nb-iot模组的智能门锁耗电量估算的方法、系统 - Google Patents
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Abstract
一种采用NB‑IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,包括NB‑IOT模组,其特征在于:NB‑IOT模组收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式)包括了测量一个周期的能耗的过程:触发NB‑IOT模组收发单次数据包;在NB‑IOT模组收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;分别测量出四种模式的持续时间;步骤D:计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate)。本发明提出一种采用NB‑IOT模组的智能门锁耗电量估算方法、系统,实现对智能门锁耗电量的估算与能耗的评估,为门锁的待机时间和能估提供重要参考。
Description
技术领域
本发明涉及智能门锁领域,尤其涉及一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法、系统。
背景技术
智能门锁的待机时间是一个很重要的参数,这关乎到用户体验和使用成本,所以如何较为精准的计算出智能门锁的耗电量是一个关注的技术重点。采用NB-IOT模组的智能门锁的功耗测量的关键在于NB-IOT模组耗电的有效测量,NB-IOT模组的耗电跟数据包的长度和交互频次息息相关,如果能够测量单个数据包收发的耗电量,基于此,根据一天中门锁与云端的数据交量便能大致估算出门锁的整体功耗了。
发明内容
本发明的目的在于提出一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法、系统,实现对智能门锁耗电量的估算与能耗的评估,为门锁的待机时间和能估提供重要参考。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,包括NB-IOT模组,所述NB-IOT模组收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式);每种模式的功耗各不相同,每种模式在数据收发期间的持续时间各不相同,四种模式为一个周期,通过激发单次数据的收发,在单次数据收发期间,分别测量出四种模式的时间与功耗,即测量出一个周期的能耗,经过至少两次测量后计算出每个周期的均值;
包括了测量一个周期的能耗的过程:
步骤A:触发NB-IOT模组收发单次数据包;
步骤B:在NB-IOT模组收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;
步骤C:分别测量出四种模式的持续时间;
步骤D:计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate),其中Q表示一个周期的能耗,W表示不同模式下的功率,T表示模式的持续时长。
对采用NB-IOT模组的智能门锁进行耗电量的估算,重点在于对NB-IOT模组的测量,NB-IOT模组在与智能门锁和云端服务器进行数据交互的整个过程中,会呈现四种模式,只要对这四种模式的功耗进行测量,即可估算出整个智能门锁的耗电量。而对NB-IOT模组测量的重点在于如何触发单次数据收发的过程中,对四种模式的功耗进行测量以及如何测量四种模式的持续时长,通过测量出一个周期的能耗后,再经过多次的测量,对其求取均值,即可估算出较为精准的数据。对智能门锁耗电量的估算,有利于对智能门锁的待机时长进行评估,保证智能门锁每时每刻都能使用,而不会出现因为不知耗电量导致电池用光,从而出现智能门锁失效的情况。
优选的,包括智能门锁和云端服务器,包括了触发NB-IOT模组单次数据收发的过程:
步骤A1:所述NB-IOT模组接收所述智能门锁所发送的单个数据包,接收完毕后向云端服务器发送该数据包;
步骤A2:所述云端服务器接收数据包并校验数据包是否有效,若有效则向所述NB-IOT模组发送刚接收到的数据包,若无效则所述NB-IOT模组重新发送数据包;
步骤A3:所述NB-IOT模组接收所述云端服务器发送的数据包,然后断开与所述云端服务器的连接,向所述智能云锁发送该数据包,实现单次数据的收发。
实现NB-IOT模组单次数据收发对于整个测量至关重要,可以在最大程度上达到数据的最大精准度。
优选的,利用功率测量器测量不同模式下单位时间内的所述NB-IOT模组的功率,得到在不同模式下所述NB-IOT模组的单位功率。
优选的,包括检测所述NB-IOT模组进入哪种模式的过程:
步骤B1:判断所述NB-IOT模组和所述云端服务器的连接是否断开,若是则所述NB-IOT模组进入pxstate模式(省电模式);若不是则判断所述NB-IOT模组是否有进行数据的传输;
步骤B2:若没有进行数据的传输,则所述NB-IOT模组进入idlestate模式(空闲模式);若有,则判断该数据传输方式为接收数据还是发送数据;
步骤B3:若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入txstate模式(发送模式);
步骤B4:若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入rxstate模式(接收模式)。
判断NB-IOT模组进入哪种模式,对于后续模式的持续时长的判断以及模式功耗,都提供很大的帮助,是整个测量过程的基石。
优选的,包括测量四种模式的持续时间的过程:
步骤C1:检测NB-IOT模组是否与所述云端服务器断开连接,若是,则记录断开的时长,该时长为pxstate模式(省电模式)的时长;若不是,则接着检测NB-IOT模组是否有进行数据传输;
步骤C2:若所述NB-IOT模组没有进行数据的传输,则记录没有数据传输的时长,该时长为idlestate模式(空闲模式)的时长;若所述NB-IOT模组有进行数据的传输,则判断是所述NB-IOT模组是进行数据的接收还是发送;
步骤C3:若所述NB-IOT模组是进行数据的接收,则记录所述NB-IOT模组接收数据的时长,该时长为rxstate模式(接收模式)的时长;若所述NB-IOT模组是进行数据的发送,则记录所述NB-IOT模组发送数据的时长,该时长为txstate模式(发送模式)的时长。
判断模式的持续时长,可以进一步换算出单位时间内不同模式所消耗的功耗,这一步也是不可缺少的。
一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算方法的系统,包括NB-IOT模组,所述NB-IOT模组收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式);每种模式的功耗各不相同,每种模式在数据收发期间的持续时间各不相同,四种模式为一个周期,通过激发单次数据的收发,在单次数据收发期间,分别测量出四种模式的时间与功耗,即测量出一个周期的能耗;
包括了一个周期的能耗的测量模块,用于测量出单个周期内所述NB-IOT模组的能耗:触发NB-IOT模组收发单次数据包;在NB-IOT模组收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;分别测量出四种模式的持续时间;计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate),其中Q表示一个周期的能耗,W表示不同模式下的功率,T表示模式的持续时长。
优选的,包括所述智能门锁和所述云端服务器,包括了所述NB-IOT模组单次数据收发的触发模块,用于所述NB-IOT模组实现单次数据的收发:所述NB-IOT模组接收所述智能门锁所发送的单个数据包,接收完毕后向云端服务器发送该数据包;所述云端服务器接收数据包并校验数据包是否有效,若有效则向所述NB-IOT模组发送刚接收到的数据包;所述NB-IOT模组接收所述云端服务器发送的数据包,然后断开与所述云端服务器的连接,向所述智能云锁发送该数据包,实现单次数据的收发。
优选的,包括所述NB-IOT模组的模式检测模块,用于检测所述NB-IOT模组进入哪个模式:判断所述NB-IOT模组和所述云端服务器的连接是否断开,若是则所述NB-IOT模组进入pxstate模式(省电模式);若不是则判断所述NB-IOT模组是否有进行数据的传输;若没有进行数据的传输,则所述NB-IOT模组进入idlestate模式(空闲模式);若有,则判断该数据传输方式为接收数据还是发送数据;若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入txstate模式(发送模式);若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入rxstate模式(接收模式)。
优选的,包括四种模式的时长检测模块,用于检测不同模式的持续时间:检测NB-IOT模组是否与所述云端服务器断开连接,若是,则记录断开的时长,该时长为pxstate模式(省电模式)的时长;若不是,则接着检测NB-IOT模组是否有进行数据传输;若所述NB-IOT模组没有进行数据的传输,则记录没有数据传输的时长,该时长为idlestate模式(空闲模式)的时长;若所述NB-IOT模组有进行数据的传输,则判断是所述NB-IOT模组是进行数据的接收还是发送;若所述NB-IOT模组是进行数据的接收,则记录所述NB-IOT模组接收数据的时长,该时长为rxstate模式(接收模式)的时长;若所述NB-IOT模组是进行数据的发送,则记录所述NB-IOT模组发送数据的时长,该时长为txstate模式(发送模式)的时长。
附图说明
图1是本发明测量一个周期能耗的流程图;
图2是本发明触发NB-IOT模组单数数据收发的流程图;
图3是本发明的判断NB-IOT模组进入哪种模式的流程图;
图4是本发明的测量四种模式的持续时间的流程图。
其中:NB-IOT模组1、智能门锁2、云端服务器3、txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式)。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例的一种采用NB-IOT模组1的智能门锁2耗电量估算的方法,包括NB-IOT模组1,所述NB-IOT模组1收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式);每种模式的功耗各不相同,每种模式在数据收发期间的持续时间各不相同,四种模式为一个周期,通过激发单次数据的收发,在单次数据收发期间,分别测量出四种模式的时间与功耗,即测量出一个周期的能耗,经过至少两次测量后计算出每个周期的均值;
包括了测量一个周期的能耗的过程,如图1所示:
步骤A:触发NB-IOT模组1收发单次数据包;
步骤B:在NB-IOT模组1收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;
步骤C:分别测量出四种模式的持续时间;
步骤D:计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate),其中Q表示一个周期的能耗,W表示不同模式下的功率,T表示模式的持续时长。
优选的,包括智能门锁2和云端服务器3,包括了触发NB-IOT模组1单次数据收发的过程,如图2所示:
步骤A1:所述NB-IOT模组1接收所述智能门锁2所发送的单个数据包,接收完毕后向云端服务器3发送该数据包;
步骤A2:所述云端服务器3接收数据包并校验数据包是否有效,若有效则向所述NB-IOT模组1发送刚接收到的数据包,若无效则所述NB-IOT模组1重新发送数据包;
步骤A3:所述NB-IOT模组1接收所述云端服务器3发送的数据包,然后断开与所述云端服务器3的连接,向所述智能云锁发送该数据包,实现单次数据的收发。
优选的,利用功率测量器测量不同模式下单位时间内的所述NB-IOT模组1的功率,得到在不同模式下所述NB-IOT模组1的单位功率。
优选的,包括检测所述NB-IOT模组1进入哪种模式的过程,如图3所示:
步骤B1:判断所述NB-IOT模组1和所述云端服务器3的连接是否断开,若是则所述NB-IOT模组1进入pxstate模式(省电模式);若不是则判断所述NB-IOT模组1是否有进行数据的传输;
步骤B2:若没有进行数据的传输,则所述NB-IOT模组1进入idlestate模式(空闲模式);若有,则判断该数据传输方式为接收数据还是发送数据;
步骤B3:若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组1进入txstate模式(发送模式);
步骤B4:若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组1进入rxstate模式(接收模式)。
优选的,包括测量四种模式的持续时间的过程,如图4所示:
步骤C1:检测NB-IOT模组1是否与所述云端服务器3断开连接,若是,则记录断开的时长,该时长为pxstate模式(省电模式)的时长;若不是,则接着检测NB-IOT模组1是否有进行数据传输;
步骤C2:若所述NB-IOT模组1没有进行数据的传输,则记录没有数据传输的时长,该时长为idlestate模式(空闲模式)的时长;若所述NB-IOT模组1有进行数据的传输,则判断是所述NB-IOT模组1是进行数据的接收还是发送;
步骤C3:若所述NB-IOT模组1是进行数据的接收,则记录所述NB-IOT模组1接收数据的时长,该时长为rxstate模式(接收模式)的时长;若所述NB-IOT模组1是进行数据的发送,则记录所述NB-IOT模组1发送数据的时长,该时长为txstate模式(发送模式)的时长。
一种采用NB-IOT模组1的智能门锁2耗电量估算方法的系统,包括NB-IOT模组1,所述NB-IOT模组1收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式);每种模式的功耗各不相同,每种模式在数据收发期间的持续时间各不相同,四种模式为一个周期,通过激发单次数据的收发,在单次数据收发期间,分别测量出四种模式的时间与功耗,即测量出一个周期的能耗;
包括了一个周期的能耗的测量模块,用于测量出单个周期内所述NB-IOT模组1的能耗:触发NB-IOT模组1收发单次数据包;在NB-IOT模组1收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;分别测量出四种模式的持续时间;计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate),其中Q表示一个周期的能耗,W表示不同模式下的功率,T表示模式的持续时长。
优选的,包括所述智能门锁2和所述云端服务器3,包括了所述NB-IOT模组1单次数据收发的触发模块,用于所述NB-IOT模组1实现单次数据的收发:所述NB-IOT模组1接收所述智能门锁2所发送的单个数据包,接收完毕后向云端服务器3发送该数据包;所述云端服务器3接收数据包并校验数据包是否有效,若有效则向所述NB-IOT模组1发送刚接收到的数据包;所述NB-IOT模组1接收所述云端服务器3发送的数据包,然后断开与所述云端服务器3的连接,向所述智能云锁发送该数据包,实现单次数据的收发。
优选的,包括所述NB-IOT模组1的模式检测模块,用于检测所述NB-IOT模组1进入哪个模式:判断所述NB-IOT模组1和所述云端服务器3的连接是否断开,若是则所述NB-IOT模组1进入pxstate模式(省电模式);若不是则判断所述NB-IOT模组1是否有进行数据的传输;若没有进行数据的传输,则所述NB-IOT模组1进入idlestate模式(空闲模式);若有,则判断该数据传输方式为接收数据还是发送数据;若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组1进入txstate模式(发送模式);若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组1进入rxstate模式(接收模式)。
优选的,包括四种模式的时长检测模块,用于检测不同模式的持续时间:检测NB-IOT模组1是否与所述云端服务器3断开连接,若是,则记录断开的时长,该时长为pxstate模式(省电模式)的时长;若不是,则接着检测NB-IOT模组1是否有进行数据传输;若所述NB-IOT模组1没有进行数据的传输,则记录没有数据传输的时长,该时长为idlestate模式(空闲模式)的时长;若所述NB-IOT模组1有进行数据的传输,则判断是所述NB-IOT模组1是进行数据的接收还是发送;若所述NB-IOT模组1是进行数据的接收,则记录所述NB-IOT模组1接收数据的时长,该时长为rxstate模式(接收模式)的时长;若所述NB-IOT模组1是进行数据的发送,则记录所述NB-IOT模组1发送数据的时长,该时长为txstate模式(发送模式)的时长。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,包括NB-IOT模组,其特征在于:所述NB-IOT模组收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式);每种模式的功耗各不相同,每种模式在数据收发期间的持续时间各不相同,四种模式为一个周期,通过激发单次数据的收发,在单次数据收发期间,分别测量出四种模式的时间与功耗,即测量出一个周期的能耗,经过至少两次测量后计算出每个周期的均值;
包括了测量一个周期的能耗的过程:
步骤A:触发NB-IOT模组收发单次数据包;
步骤B:在NB-IOT模组收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;
步骤C:分别测量出四种模式的持续时间;
步骤D:计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate),其中Q表示一个周期的能耗,W表示不同模式下的功率,T表示模式的持续时长。
2.根据权利要求1所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,其特征在于:包括智能门锁和云端服务器,包括了触发NB-IOT模组单次数据收发的过程:
步骤A1:所述NB-IOT模组接收所述智能门锁所发送的单个数据包,接收完毕后向云端服务器发送该数据包;
步骤A2:所述云端服务器接收数据包并校验数据包是否有效,若有效则向所述NB-IOT模组发送刚接收到的数据包,若无效则所述NB-IOT模组重新发送数据包;
步骤A3:所述NB-IOT模组接收所述云端服务器发送的数据包,然后断开与所述云端服务器的连接,向所述智能云锁发送该数据包,实现单次数据的收发。
3.根据权利要求1所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,其特征在于:利用功率测量器测量不同模式下单位时间内的所述NB-IOT模组的功率,得到在不同模式下所述NB-IOT模组的单位功率。
4.根据权利要求1所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,其特征在于:
包括检测所述NB-IOT模组进入哪种模式的过程:
步骤B1:判断所述NB-IOT模组和所述云端服务器的连接是否断开,若是则所述NB-IOT模组进入pxstate模式(省电模式);若不是则判断所述NB-IOT模组是否有进行数据的传输;
步骤B2:若没有进行数据的传输,则所述NB-IOT模组进入idlestate模式(空闲模式);若有,则判断该数据传输方式为接收数据还是发送数据;
步骤B3:若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入txstate模式(发送模式);
步骤B4:若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入rxstate模式(接收模式)。
5.根据权利要求1所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算的方法,其特征在于:
包括测量四种模式的持续时间的过程:
步骤C1:检测NB-IOT模组是否与所述云端服务器断开连接,若是,则记录断开的时长,该时长为pxstate模式(省电模式)的时长;若不是,则接着检测NB-IOT模组是否有进行数据传输;
步骤C2:若所述NB-IOT模组没有进行数据的传输,则记录没有数据传输的时长,该时长为idlestate模式(空闲模式)的时长;若所述NB-IOT模组有进行数据的传输,则判断是所述NB-IOT模组是进行数据的接收还是发送;
步骤C3:若所述NB-IOT模组是进行数据的接收,则记录所述NB-IOT模组接收数据的时长,该时长为rxstate模式(接收模式)的时长;若所述NB-IOT模组是进行数据的发送,则记录所述NB-IOT模组发送数据的时长,该时长为txstate模式(发送模式)的时长。
6.一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算方法的系统,包括NB-IOT模组,其特征在于:
所述NB-IOT模组收发数据包时,整个数据交换中有四种模式,分别是txstate模式(发送模式)、rxstate模式(接收模式)、idlestate模式(空闲模式)和pxstate模式(省电模式);每种模式的功耗各不相同,每种模式在数据收发期间的持续时间各不相同,四种模式为一个周期,通过激发单次数据的收发,在单次数据收发期间,分别测量出四种模式的时间与功耗,即测量出一个周期的能耗;
包括了一个周期的能耗的测量模块,用于测量出单个周期内所述NB-IOT模组的能耗:触发NB-IOT模组收发单次数据包;在NB-IOT模组收发单次数据包期间,分别测量出四种模式的功耗;分别测量出四种模式的持续时间;计算一个周期的能耗,计算公式为Q=W(txstate)*T(txstate)+W(rxstate)*T(rxstate)+W(idlestate)*T(idlestate)+W(pxstate)*T(pxstate),其中Q表示一个周期的能耗,W表示不同模式下的功率,T表示模式的持续时长。
7.根据权利要求6所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算方法的系统,其特征在于:
包括所述智能门锁和所述云端服务器,包括了所述NB-IOT模组单次数据收发的触发模块,用于所述NB-IOT模组实现单次数据的收发:所述NB-IOT模组接收所述智能门锁所发送的单个数据包,接收完毕后向云端服务器发送该数据包;所述云端服务器接收数据包并校验数据包是否有效,若有效则向所述NB-IOT模组发送刚接收到的数据包;所述NB-IOT模组接收所述云端服务器发送的数据包,然后断开与所述云端服务器的连接,向所述智能云锁发送该数据包,实现单次数据的收发。
8.根据权利要求6所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算方法的系统,其特征在于:
包括所述NB-IOT模组的模式检测模块,用于检测所述NB-IOT模组进入哪个模式:判断所述NB-IOT模组和所述云端服务器的连接是否断开,若是则所述NB-IOT模组进入pxstate模式(省电模式);若不是则判断所述NB-IOT模组是否有进行数据的传输;若没有进行数据的传输,则所述NB-IOT模组进入idlestate模式(空闲模式);若有,则判断该数据传输方式为接收数据还是发送数据;若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入txstate模式(发送模式);若该数据传输方式为接收数据,则所述NB-IOT模组进入rxstate模式(接收模式)。
9.根据权利要求6所述一种采用NB-IOT模组的智能门锁耗电量估算方法的系统,其特征在于:
包括四种模式的时长检测模块,用于检测不同模式的持续时间:检测NB-IOT模组是否与所述云端服务器断开连接,若是,则记录断开的时长,该时长为pxstate模式(省电模式)的时长;若不是,则接着检测NB-IOT模组是否有进行数据传输;若所述NB-IOT模组没有进行数据的传输,则记录没有数据传输的时长,该时长为idlestate模式(空闲模式)的时长;若所述NB-IOT模组有进行数据的传输,则判断是所述NB-IOT模组是进行数据的接收还是发送;若所述NB-IOT模组是进行数据的接收,则记录所述NB-IOT模组接收数据的时长,该时长为rxstate模式(接收模式)的时长;若所述NB-IOT模组是进行数据的发送,则记录所述NB-IOT模组发送数据的时长,该时长为txstate模式(发送模式)的时长。
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| CN201711390901.6A CN108196119A (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 一种采用nb-iot模组的智能门锁耗电量估算的方法、系统 |
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