CN111511013B - 用于使控制信号同步的方法、电子设备和计算机存储介质 - Google Patents
用于使控制信号同步的方法、电子设备和计算机存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于网络通信技术领域,为了解决现有网络通信方式中,多个节点在执行控制命令过程中存在响应时间不一致的技术问题;本发明提供一种用于使控制信号同步的方法、电子设备和计算机存储介质,所述方法包括:接收包括控制信号和第一延迟时长ΔT1的第一广播消息,所述第一广播消息用于指示所述控制信号在所述第一延迟时长ΔT1后被执行;启动定时时长为所述第一延迟时长ΔT1的第一定时器;当所述第一定时器超过阈值时,执行所述控制信号对应的操作。因此,使得多个节点能够分别按照要求,延时一段时间后,同时启动控制信号。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域,尤其涉及一种用于使控制信号同步的方法、信号传送终端和组网系统。
背景技术
Mesh网络即”无线网格网络”,是“多跳(multi-hop)”网络,无线Mesh可以与其它网络协同通信,是一个动态的可以不断扩展的网络架构,任意的两个设备均可以保持无线互联。无线Mesh技术中的蓝牙(注册商标)Mesh,可以实现Mesh节点的自组网的需求,可以通过蓝牙(注册商标)4.0的广播机制,可以把Mesh model的业务命令通过Mesh网络的网络结构发送给特定的节点,实现了更加长距离的命令发送。同时,Mesh网络通过group address的方式,可以一次把广播的数据发送给多个具有相同主播地址的节点,实现了一条广播数据控制多个节点的功能。
一种典型的应用场景如下:
1、多个Mesh node节点属于同一个group address,这些节点都支持Meshlight的基本功能;2、有一个Mesh client,可以控制这些Mesh node节点,可以Mesh light服务的发起;3、Mesh client发起向多个Mesh node节点发起同时打开或者关闭light的命令。一般人眼对于频率低于10M赫兹的闪变是敏感的,也就是说如果各个灯节点接收到的命令大于100ms,从肉眼可以感觉到每个灯的变化是不同步的。
为了解决这种不同步的问题,本领域技术人员可能想到的解决方案包括:
A:按照目前蓝牙组织所能提供的功能,调整广播的参数,可以将广播参数的频率调整小些,比如广播的频率是20ms一次,尽量保证各个节点在5次广播内,都能接收到广播信息,这样就能在100ms的延迟范围内,保证命令变化的同步。但是即使每个节点都在理想情况下,尽量能在100ms内能监测到广播包,一旦系统唤醒不及时或者系统正在做一些其他的动作,延误了这个时间跨度,那么很可能还是会出现各个节点动作不一致的情况。
B:按照Mesh的规范定义,可以提供status transition的功能(参看协议MeshProfile:3.7.6.1.1status transition),让一个具体的操作在用户收到命令后可以在规定的时间内执行,但是这种实现方式存在实现复杂,而且由于没有考虑和底层的广播周期结合,也没有完全解决多个Mesh node的时间同步问题,而且status transition由于没有考虑结合relay的功能,并不能把同步消息发送到长距离的节点上。
需要说明的是,上面描述的多种技术方案仅是为了便于本领域技术人员更容易理解本发明创造,而进行的解释;但是上面描述的多种技术方案并非全部属于现有技术。
发明内容
为了解决现有网络通信方式中,多个节点在执行控制命令过程中存在响应时间不一致的技术问题;本发明提供一种用于使控制信号同步的方法、电子设备和计算机存储介质,通过在发送端发送的广播信号中增加延时启动的时间信息,使得多个节点能够分别按照要求,延时一段时间后,同时启动控制信号。
为了实现上述目的,本发明提供的技术方案包括:
本发明第一方面提供一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于所述组网系统中的节点,其特征在于,所述方法包括:
接收包括控制信号和第一延迟时长ΔT1的第一广播消息,所述第一广播消息用于指示所述控制信号在所述第一延迟时长ΔT1后被执行;
启动定时时长为所述第一延迟时长ΔT1的第一定时器;
当所述第一定时器超过阈值时,执行所述控制信号对应的操作。
本发明实施例优选的实施方式中,当所述节点为具有中继功能的第一节点时,在接收到所述第一广播消息后,所述方法还包括:关闭所述第一节点的扫描功能或者非定时时长相关联的广播操作;并发送带有所述控制信号和第二延迟时长ΔT2的第二广播消息,所述第二广播消息用于指示所述控制信号在所述延迟时长ΔT2后被执行;其中,所述ΔT1-ΔT2=T2-T1,所述T1为第一广播消息对应的发送时间,所述T2为所述第二广播消息对应的发送时间。
本发明实施例优选的实施方式中,在接收到所述第一广播消息后,所述方法还包括:接收包括所述控制信号和第三延迟时长ΔT3的第三广播消息,所述第三广播消息发自与所述第一广播消息不同的节点并且用于指示所述控制信号在所述第三延迟时长ΔT3后被执行;确定所述第一定时器的剩余时长和第三延迟时长ΔT3之间的最小值,并且将所述第一定时器的定时时长重设为所述最小值。
本发明实施例优选的实施方式中,当所述节点分别接收到所述第一广播消息和包括所述控制信号和第三延迟时长ΔT3的第三广播时,解析所述第一广播消息对应的第一延迟时长ΔT1和所述第三广播对应的第三延迟时长ΔT3,确定所述第一延迟时长ΔT1和所述第三延迟时长ΔT3之间的最小值,将所述第一定时器的定时时长设为所述最小值。
本发明实施例优选的实施方式中,当所述第一定时器超过阈值时,执行所述控制信号对应的操作具体包括:设置目标执行时间等于组网系统当前时间加所述第一延迟时长ΔT1,当所述组网系统的时间到达所述目标执行时间时,执行与所述控制信号对应的操作。
本发明实施例优选的实施方式中,所述广播消息基于蓝牙标准的广播机制,在广播传输协议中新增自定义消息类型,所述新增自定义消息类型包括用于标识延时时长的操作码、操作字和操作内容;所述节点为Mesh组网系统中的节点,并且所述节点能够识别所述新增自定义消息类型对应的操作码,并按照操作字、操作内容执行对应延时操作。
本发明另一方面还提供一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于所述组网系统中的发送端,其特征在于,包括:
周期性地发送包括控制信号和第四延迟时长ΔT4的第四广播消息,所述第四广播消息用于指示所述控制信号在所述第四延迟时长ΔT4后被执行,
其中,所述第四广播消息的发送周期为S,并且被发送N次,在第n个发送周期发送的第四广播消息中,第四延迟时长ΔT4=(N-(n-1))×S,N和n为大于1的正整数,1<n<=N,并且2<=N。
本发明实施例优选的实施方式中,发送所述第四广播消息的间隔时长为Ta,所述发送端自身的广播频率对应的周期时长为Tb,Ta>Tb。
本发明第三方面还提供一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器和存储器;
多个应用程序;
以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,当所述计算机程序被所述电子设备执行时,使得所述电子设备实现如第一方面提供的任意一种所述的方法,或者如第二方面提供的任意一种所述的方法。
本发明第四方面还提供一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括计算机程序,当计算机程序在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如第一方面提供的任意一种所述的方法,或者如第二方面提供的任意一种所述的方法。
采用本申请提供的上述技术方案,在发送包括控制信号的广播时,同时携带与控制信号关联的ΔT1,这样不同节点接收包括控制信号的广播的时刻即使不同,也可以基于各自的延时时长来统一在期望的时间执行控制信号对应的操作。而且还会多次(周期性)发送带有控制信号的广播,在第n次被广播中携带的延迟时长ΔT1=(N-(n-1))×S;这样不管哪次接收到广播的节点,都能按照要求,在预定的延迟时长之后执行控制信号对应的操作;例如,第一次广播接收到的节点在N×S时长后启动控制信号,第二次收到广播的节点在(N-1)×S+S(第二次广播距离第一次广播的时长),距离最开始发送控制信号的时长也是N×S,其他节点类似;所以可以让所有接收广播的节点都能按照要求同时启动控制信号,以控制信号为Mesh light为例,所有的节点都能够同时点亮。部分节点虽然在第一次广播中可能处于休眠或者执行其他动作,但是在后续的其他次广播中还有机会接收到控制信号,而且还能够保持与其他节点执行再相同时刻执行控制信号。进一步地,对于具有中继功能的第一节点接收到第一广播时,关闭第一节点的扫描功能或者非定时时长相关联的广播操作;并发送带有控制信号的第二广播,第二广播携带有延迟时长ΔT2,ΔT2表征第二广播中的控制信号在延迟时长ΔT2后被执行;其中,ΔT1-ΔT2=T2-T1,T1为第一广播中对应发送时间,T2为第二广播中对应发送时间;所以有中继功能的第一节点不仅可以协助在组网内转发带有控制信号的广播,还能够保持与初始的广播或者其他中继节点转发的广播(提高组网内控制信号接收效率)的同时,让接收节点都保持同时启动控制信号。
发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书变得显而易见,或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例一提供一种组网系统中发送端用于使控制信号同步的方法的流程图。
图2为本发明实施例一提供一种组网系统中节点用于使控制信号同步的方法的流程图。
图3为本发明实施例二提供一种组网系统中用于使控制信号同步的方法的流程图。
图4为本发明实施例三提供一种组网系统的示意图。
图5为本发明实施例三提供另一种组网系统的示意图。
图6为本发明实施例四提供一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是,这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明,而非对本发明的限定性解释;并且只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三、第四等来描述延时时长、节点等,但这些延时时长、节点等不应限于这些术语。这些术语仅用来将节点等彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一节点也可以被称为第二节点,类似地,第二节点也可以被称为第一节点;第一延时时长、第二延时时长、第三延时时长、第四延时时长也可以更换名称。
本发明为了解决网络传输过程中,多个接收节点不能同步处理信号发送源发送的控制信号;而提供一种在控制信号中携带延时处理的时间字段,让接收节点能够在延迟预定时长后,统一处理控制信号对应的操作。并且下文中优选的实施方式应用于Mesh标准网络系统,通过Mesh标准定义的业务逻辑来弥补接收广播数据的不同步的问题;但是需要说明的是,本是发明不限于Mesh这一种网络协议,对于其他需要组网系统中各个节点同步处理控制信号的场景,也可以采用本发明提供的技术方案。
下面通过附图和具体实施例,对本发明的技术方案进行详细描述:
实施例一
本实施例提供一种用于使控制信号同步的方法,应用于组网系统,该组网系统包括发送端(该发送端可以是智能设备,例如,智能手机、平板电脑,还可以是服务器或者遥控器等),多个待控制的节点,这些节点可以接收发送端发送的控制信号,并执行与控制信号对应的操作。本实施例结合不同的主体,例如发送端、节点,分别讲述与之对应的使控制信号同步的方法;这些不同的执行主体组合起来,可以对应整个组网系统用于使控制信号同步的方法。
如图1所示,本实施例提供一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于组网系统中的发送端,该方法包括:
S110、周期性地发送包括控制信号和延迟时长ΔT的广播消息,广播消息用于指示控制信号在第四延迟时长ΔT后被执行,
其中,广播消息的发送周期为S,并且被发送N次,在第n个发送周期发送的广播消息中,延迟时长ΔT=(N-(n-1))×S,N和n为大于1的正整数,1<n<=N,并且2<=N。
具体地,假设当前的时间为C,在未来的某个时间点为F,假定组网系统需要在时间点F上要求指定的那些Mesh node执行相同的操作,并且Mesh client广播的发送间隔为S毫秒。提前一个延时时长ΔT1,例如1s的时间,Mesh client希望在距离当前ΔT1时间跨度后,所有的指定节点根据Mesh操作码做相同的操作。在实际操作中,延时时长ΔT1可以是client广播间隔的整数倍。
其中,结合不同的描述顺序,为了与其他发送端或节点发送的广播信号和延时时长进行区分;例如,本实施例中发送端发送的广播信号可以称为第四广播信号,延时时长为第四延时时长ΔT4。
但是对于不同执行主体的广播信号、延时时长可以根据不同的场景,例如发送端发送的广播和接收段接收的广播相同的时候,不论是广播前面限定的是第一、第二、第三还是第四,二者都是相同的广播,相应的延时时长也是相同;在不同的实施例中,还可以被设置成相同,也可以不同;例如发送端发送的广播,该广播被其他节点接收之后,再转发,虽然两个广播都能解析到控制信号,但是为了区别不同的延时时长,可以对其用不同的序号进行限制,以便于本领域技术人员更容易理解。
本实施例优选的实施方式中,发送端发送广播消息的间隔时长为Ta,发送端自身的广播频率对应的周期时长为Tb,Ta>Tb。例如,本实施例中的组网系统为Mesh系统时,Meshclient(应用于Mesh组网中发送端)根据目前广播的周期,考虑减少更改广播数据次数,减少系统内部的时间开销,发送端开启一个定时器,该定时器启动一个特定时长(例如,称为duration)比组网系统中时钟信号对应的频率大,例如,特定时长duration可以是蓝牙广播周期的2倍。
如图2所示,本实施例还提供一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于组网系统中的节点,该方法包括:
S212、接收包括控制信号和第一延迟时长ΔT1的第一广播消息,第一广播消息用于指示控制信号在第一延迟时长ΔT1后被执行;
S214、启动定时时长为第一延迟时长ΔT1的第一定时器;
S216、当第一定时器超过阈值时,执行控制信号对应的操作。
其中,第一定时器可以是从0开始累加计时,这样阈值可以是ΔT1对应的时长,这样当第一定时器从启动到达到ΔT1时,就开始执行控制信号对应的操作。但是阈值还可以是其他值,例如,ΔT1-t1或者ΔT1+t1(t1可以是0或者其他自定义值),这些不同的实施方式都属于本发明的保护范围。第一定时器还可以是从预设值倒计时,例如,ΔT1-t1或者ΔT1+t1(t1可以是0或者其他自定义值),这样阈值可以是0或者其他自定义的值。针对累加的方式,“超过阈值”即要求累加的时间大于阈值,对于倒计时的方式,“超过阈值”即要求剩余时间小于阈值。
需要说明的是,第一定时器可以直接是用实际定时器来实现,还可以等同于定时功能的单元来实现,例如用目标执行时间的方式来实现。例如,本实施例优选的实施方式中,当第一定时器超过阈值时,执行控制信号对应的操作具体包括:设置目标执行时间等于组网系统当前时间加第一延迟时长ΔT1,当组网系统的时间到达目标执行时间时,执行与控制信号对应的操作。
本实施例优选的实施方式中,上述广播消息基于蓝牙标准的广播机制,在广播传输协议中新增自定义消息类型,新增自定义消息类型包括用于标识延时时长的操作码、操作字和操作内容;节点为Mesh组网系统中的节点,并且节点能够识别新增自定义消息类型对应的操作码,并按照操作字、操作内容执行对应延时操作。
具体地,以BLE Mesh的平台为例,Mesh client通过vendor model定义的operation code将发起执行命令的时间点作为参数写入;第一次设置该时间点的参数是ΔT1,收到这个操作码后延迟ΔT1时间跨度,执行operation code定义的动作。为了防止某些节点没有及时搜到广播,而导致时间偏差影响命令同步,vendor model需要每隔一个广播周期就重新设定延迟的时间值。假如是第n次重新设置时间参数,那么这次设置的时间延迟计公为:ΔT1=(N-(n-1))×S,N大于等于第一广播被广播的总次数,且n、N为大于等于1的正整数。这样就可以保证即使不同的Mesh节点在不同的时刻第一次收到广播包,但是可以通过ΔT1,知道在未来的同一个时间点执行operation code。
本实施例提供的技术方案中,operation code可以是执行Mesh light,但不限于此,具体的执行操作可以结合具体的应用场景来确定。并且上述提及ΔT1表征第一广播中的控制信号在延迟时长ΔT1后被执行可以被理解成:发送源(Mesh client)发送的控制信号让接收节点在ΔT1后直接执行operation code,也可以是节点根据实现和发送源(Meshclient)之间的通信要求,在ΔT1后根据预先设置好的条件,在预先约定的条件满足要求之后,再开始执行operation code。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上,在组网系统中进一步提供带有中继功能的第一节点。考虑到Mesh网络各个节点之间距离比较大,中间需要中继(relay)节点来重传数据,这里对于最先收到Mesh client命令的节点,而又具有relay功能的node,可以关闭自己的扫描功能或者非定时时长相关联的广播操作,不再接收任何广播,而接管Mesh client的角色,根据当前时间和同步时间点计算新的remaining time,重新发起vdn_set命令,以便可以同步更远距离的节点。具体地:
如图3所示,本实施例还提供一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于组网系统中的第一节点,组网系统中的发送源执行上述S110,当节点为具有中继功能的第一节点时,在接收到第一广播消息后,该方法除了执行上述S212、S214、S216,该方法在执行S212、S214、S216之前还包括:
S112、关闭第一节点的扫描功能或者非定时时长相关联的广播操作;并发送带有控制信号和第二延迟时长ΔT2的第二广播消息,第二广播消息用于指示控制信号在延迟时长ΔT2后被执行;其中,ΔT1-ΔT2=T2-T1,T1为第一广播消息对应的发送时间,T2为第二广播消息对应的发送时间。
需要说明的是,这里的T1可以是第一广播中携带的广播发送时间时间戳,T2对应可以是第二广播中需要携带的广播发送时间时间戳;也可以是至少一个使用组网系统提供的时钟源;本实施例不对其做具体的限制。
本实施例优选的实施方式中,不管是带有带有中继功能的第一节点还是不带中继功能的其他节点,该节点可以同时接收不同的广播,例如发送源在不同广播周期内发送的带有不同延时时长的广播,还可以分别是发送源、第一节点发送的带有不同延时时长的广播。
在接收到第一广播消息后,上述方法还包括:接收包括控制信号和第三延迟时长ΔT3的第三广播消息,第三广播消息发自与第一广播消息不同的节点并且用于指示控制信号在第三延迟时长ΔT3后被执行;确定第一定时器的剩余时长和第三延迟时长ΔT3之间的最小值,并且将第一定时器的定时时长重设为最小值。
在接收到第一广播消息后,上述方法还可以是包括:当节点分别接收到第一广播消息和包括控制信号和第三延迟时长ΔT3的第三广播时,解析第一广播消息对应的第一延迟时长ΔT1和第三广播对应的第三延迟时长ΔT3,确定第一延迟时长ΔT1和第三延迟时长ΔT3之间的最小值,将第一定时器的定时时长设为最小值。
本实施例优选的实施方式中,每个接收广播信号的节点中时钟源彼此之间的误差范围对应的差值小于S。并且为了保证控制信号能够很好地被执行,还可以实现在Meshclient和Mesh node之间通信协议中增加约定条件:让Mesh node在小于或等于N次广播周期内,必须开启依次广播侦听,即使是在执行其他任务,也需要暂停,并执行广播侦听的动作。优选的实施方式中,为了让控制信号更好被其他节点接收到,可以在发送包括控制信号的广播中携带休眠唤醒信号,这样可以更好地让不同节点更佳有效地执行控制信号对应的操作。
进一步优选的实施方式中,还可以将不同节点按照区域划分,并且不同区域对应的广播地址不同,而且不同广播地址中携带的第一次的延迟时长ΔT1也不同,这样可以结合上述实施例,针对不同区域的节点分开实施延时执行控制信号的操作,例如,大型显示屏,就可以按照需求,在不同时刻动态显示需要显示的画像信息。
另一种优选的实施方式,可以在发送携带有控制信号的广播之前,先发送统一组网系统中时钟信号的控制操作,例如,发送包括时钟信号的指令和预计延迟时间a的广播,让所有节点按照上述流程类似的操作,在预定时间a之后,将自己的时钟统一按照广播中的时钟信号的指令进行更新;然后再执行上述步骤提及控制操作对应的广播。这样不仅可以进一步提高整个系统的时钟信号统一性,而且可以使组网系统中各个节点能够更统一地执行控制信号对应的操作。
实施例三
如图4所示,为与实施例对应的一种组网系统,该组网系统包括用于发送信号的信号传送终端和至少一个用于接收信号的信号传送终端。更具体地,接收信号的信号传送终端可以是带有蓝牙功能的智能终端,而其他信号传送终端可以是被控制的设备,例如带有蓝牙功能的电子屏幕;这样可以通过智能终端向各个电子屏中需要被点亮的模块分别发送亮灯或熄灯的控制信号,并且能够保证控制信号被同时执行。还可以是带有蓝牙功能的智能终端,而其他信号传送终端可以是被控制的设备,例如,带有蓝牙功能的投屏或者激光发生器;采用本实施例提供的技术方案,同样能够保证控制信号被同时执行。
发送信号的信号传送终端中的第一客户端110包括:
第一广播信号生成部112,用于生成包括控制信号的第一广播(对应上述实施例,也可以称为第四广播;本实施例称为第一广播,只是为了下和下文提及中继功能节点生成广播进行区分),并且第一广播携带有延迟时长,延迟时长表征第一广播中的控制信号在延迟时长后被执行;
第一广播信号发送部114,用于发送第一广播。
接收信号的信号传送终端包括节点210包括:
广播信号接收部212,用于接收第一广播,第一广播包括控制信号和与控制信号关联的延时时长;
广播信号解析部216,用于获取第一广播中的控制信号和与控制信号关联的延时时长;
广播信号执行部218,用于在延时时长满足预设要求时,执行控制信号对应的操作。
如图5所示,为与实施例对应的一种组网系统,该组网系统包括用于发送信号的信号传送终端和至少一个用于接收信号的信号传送终端,还包括带有中继功能的第一节点。
第一节点120包括:
第一广播信号接收部126,用于在接收到第一广播时,关闭第一节点的扫描功能或者非定时时长相关联的广播操作;
第二广播信号生成部122(上述实施例中有些也称为第三广播),用于解析第一广播信号接收部126解析出所述第一广播信号中的控制信号和预定时间,重新生成第二广播信号。
广播信号发送部124,用于发送带有控制信号的第二广播,第二广播携带有延迟时长ΔT2,ΔT2表征第二广播中的控制信号在延迟时长ΔT2后被执行;其中,ΔT1-ΔT2=T2-T1,T1为第一广播中对应发送时间,T2为第二广播中对应发送时间。
为了使本领域人员更容易理解本实施例中的技术方案,以Mesh标准网络系统为例进行说明:可以借鉴Mesh的status transition的原理,本发明可以设置两个参数remaining time和target time,(target time=current time+remaining time)让接收到广播的Mesh node(节点)可以当前的系统时间来计算未来执行命令的时间点。
为了区别Mesh已有的model功能,这里重新定义一个vendor model,在这个model可以定义如下的操作码,按照Mesh协议规范vendor model的操作码占用3个字节,具体如下表1所示:
| 操作码 | 操作字 | 操作内容 |
| 0x0C3401 | Vdn_set | 设置remaining time |
| 0x0C3402 | Vdn_ack | 返回remining time |
表1、vendor model的操作码
Mesh client根据目前广播的周期,考虑减少更改广播数据次数,减少系统内部的时间开销,client端(发送广播的发送源,下文也称客户端)开启一个定时器periodicaltimer,duration可以是蓝牙广播周期的2倍。并且上述vendor model对应的延时时长和控制信号都放置在蓝牙广播包的数据部分中。
更具体地,Mesh clien发起vdn_set operation操作,将remaining time设置为1s(即第一次的ΔT1=1s),此操作最终通过广播方式发出。同时Mesh clien启动periodicaltimer,定义为100ms,理论上是需要9次的vdn_set的操作。
每次timer超时,将remaining time=last remaining time-100ms(即下文提及ΔT1=(N-(n-1))×S),继续发起vdn_set操作,将更新过的remaining time广播出去。
1s时间结束,Mesh client停止设置vdn_set操作,Mesh client端恢复正常状态。
为了使本领域人员更容易理解本实施例中的技术方案,以Mesh标准网络系统为例进行说明,接收vdn_set的节点操作包括:
1.在收到vdn_set操作后,根据提取remaining time时间,可以提前启动operation code需要准备的工作,如果该节点具有relay功能的话,可以关闭广播接收功能。
2.作为一种功能扩展,Mesh节点在收到vdn_set命令之后,可以考虑回复vdn_ack给Mesh client。当然如果是为了考虑系统性能的话,可以不回复这条消息。
3.如果接收到vdn_set命令节点具有relay的功能,这样可以重新计算距离目标target time的剩余时间,将vdn_set的命令的内容重新设置新的remaining time,重新广播出去。这样就可以实现长距离节点的同步。
4.如果要同步更远距离的节点,那么relay节点也会生成新的vdn_set命令,这样在某些节点第一次可能会收到多个vdn_set命令,这个时候可以取min(remaining time1,remainingtime2…)最小的值作为本节点最终同步的时间点,之后就用这个值启动内部定时器,等待同步命令执行。
5.当target time到来的时候,所有节点执行同步操作,所有节点恢复正常状态。同步过程结束。
以前文提及的remaining time设置为1s,periodical timer为100ms,广播的周期控制在50ms以内为例;整个Mesh接收节点的时延也可以控制在2倍的广播周期以内,这样最终所有的节点的同步差异不会超过100ms。通过1s的提前量,大概可以发出10个不同的广播包,可以有足够的时间让所有的节点可以同步。在实施的过程中,Mesh本身的框架设计需要对数据包做加解密的操作,这部分的操作可以用硬件来实现,已达到尽可能缩小系统内部的时延。
因此,采用本实施例提供的上述技术方案,在发送包括控制信号的广播时,同时携带与控制信号关联的ΔT1,而且还会多次发送带有控制信号的广播,在第n次被广播中携带的延迟时长ΔT1=(N-(n-1))×S;这样不管哪次接收到广播的节点,都能按照要求,在预定的延迟时长之后执行控制信号对应的操作;例如,第一次广播接收到的节点在N×S时长后启动控制信号,第二次收到广播的节点在(N-1)×S+S(第二次广播距离第一次广播的时长),距离最开始发送控制信号的时长也是N×S,其他节点类似;所以可以让所有接收广播的节点都能按照要求同时启动控制信号,以控制信号为Mesh light为例,所有的节点都能够同时点亮。部分节点虽然在第一次广播中可能处于休眠或者执行其他动作,但是在后续的其他次广播中还有机会接收到控制信号,而且还能够保持与其他节点执行再相同时刻执行控制信号。进一步地,对于具有中继功能的第一节点接收到第一广播时,关闭第一节点的扫描功能或者非定时时长相关联的广播操作;并发送带有控制信号的第二广播,第二广播携带有延迟时长ΔT2,ΔT2表征第二广播中的控制信号在延迟时长ΔT2后被执行;其中,ΔT1-ΔT2=T2-T1,T1为第一广播中对应发送时间,T2为第二广播中对应发送时间;所以有中继功能的第一节点不仅可以协助在组网内转发带有控制信号的广播,还能够保持与初始的广播或者其他中继节点转发的广播(提高组网内控制信号接收效率)的同时,让接收节点都保持同时启动控制信号。
实施例四
如图6所示,本实施例提供一种电子设备400,包括:
一个或多个处理器410和存储器420;
多个应用程序;
向处理器410和存储器420提供电能的电源430,以及与电源430和具体执行操作对应的外围电路440;
以及一个或多个计算机程序,其中一个或多个计算机程序被存储在存储器中,当计算机程序被电子设备执行时,使得电子设备实现如实施例一提供的任意一种的方法。当电子设备400被执行发送信号时,电子设备400充当信号发送端的角色;当电子设备400被执行接收信号时,电子设备400充当信号接收端的角色;当需要执行组网系统功能时,就需要多个电子设备分别执行发送信号的角色、接收信号的角色。
本实施例还提供一种计算机存储介质,其特征在于,计算机可读存储介质包括计算机程序,当计算机程序在电子设备上运行时,使得电子设备执行如实施例一提供的任意一种的方法。
本领域普通技术人员可以理解:上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现,或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码,从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC、FPGA或SoC)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解,计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如,RAM、ROM、闪存等),当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时,实现在此描述的处理方法。此外,当通用计算机访问用于实现在此示出的处理的代码时,代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的处理的专用计算机。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。
最后需要说明的是,上述说明仅是本发明的最佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等,这些都属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (10)
1.一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于所述组网系统中的节点,其特征在于,所述方法包括:
接收包括控制信号和第一延迟时长ΔT1的第一广播消息,所述第一广播消息用于指示所述控制信号在所述第一延迟时长ΔT1后被执行;
启动定时时长为所述第一延迟时长ΔT1的第一定时器;
当所述第一定时器超过阈值时,执行所述控制信号对应的操作;
其中,所述第一广播消息的发送周期为S,并且被发送N次,在第n个发送周期发送的广播消息中,延迟时长ΔT=(N-(n-1))×S,N和n为大于1的正整数,1<n<=N,并且2<=N。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述节点为具有中继功能的第一节点时,在接收到所述第一广播消息后,所述方法还包括:关闭所述第一节点的扫描功能和/或非定时时长相关联的广播;并发送带有所述控制信号和第二延迟时长ΔT2的第二广播消息,所述第二广播消息用于指示所述控制信号在所述延迟时长ΔT2后被执行;其中,所述ΔT1-ΔT2=T2-T1,所述T1为第一广播消息对应的发送时间,所述T2为所述第二广播消息对应的发送时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在接收到所述第一广播消息后,所述方法还包括:接收包括所述控制信号和第三延迟时长ΔT3的第三广播消息,所述第三广播消息发自与所述第一广播消息不同的节点并且用于指示所述控制信号在所述第三延迟时长ΔT3后被执行;确定所述第一定时器的剩余时长和第三延迟时长ΔT3之间的最小值,并且将所述第一定时器的定时时长重设为所述最小值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述节点分别接收到所述第一广播消息和包括所述控制信号和第三延迟时长ΔT3的第三广播时,解析所述第一广播消息对应的第一延迟时长ΔT1和所述第三广播对应的第三延迟时长ΔT3,确定所述第一延迟时长ΔT1和所述第三延迟时长ΔT3之间的最小值,将所述第一定时器的定时时长设为所述最小值。
5.根据权利要求1-4中任意一种所述的方法,其特征在于,当所述第一定时器超过阈值时,执行所述控制信号对应的操作具体包括:设置目标执行时间等于组网系统当前时间加所述第一延迟时长ΔT1,当所述组网系统的时间到达所述目标执行时间时,执行与所述控制信号对应的操作。
6.根据权利要求1-4中任意一种所述的方法,其特征在于,所述广播消息基于蓝牙标准的广播机制,在广播传输协议中新增自定义消息类型,所述新增自定义消息类型包括用于标识延时时长的操作码、操作字和操作内容;所述节点为Mesh组网系统中的节点,并且所述节点能够识别所述新增自定义消息类型对应的操作码,并按照操作字、操作内容执行对应延时操作。
7.一种组网系统中的控制信号同步方法,应用于所述组网系统中的发送端,其特征在于,包括:
周期性地发送包括控制信号和第四延迟时长ΔT4的第四广播消息,所述第四广播消息用于指示所述控制信号在所述第四延迟时长ΔT4后被执行,
其中,所述第四广播消息的发送周期为S,并且被发送N次,在第n个发送周期发送的第四广播消息中,第四延迟时长ΔT4=(N-(n-1))×S,N和n为大于1的正整数,1<n<=N,并且2<=N。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,发送所述第四广播消息的间隔时长为Ta,所述发送端自身的广播频率对应的周期时长为Tb,Ta>Tb。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器和存储器;
多个应用程序;
以及一个或多个计算机程序,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,当所述计算机程序被所述电子设备执行时,使得所述电子设备实现如权利要求1至6中任意一种所述的方法,或者如权利要求7至8中任意一种所述的方法。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括计算机程序,当计算机程序在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至6中任意一种所述的方法,或者如权利要求7至8中任意一种所述的方法。
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