CN107682920A - Zigbee芯片发射功率的调整方法、装置、智能门锁及存储介质 - Google Patents

Zigbee芯片发射功率的调整方法、装置、智能门锁及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种zigbee芯片发射功率的调整方法，包括：获取zigbee芯片的当前发射功率；确定当前发射功率对应的有效通讯成功率；判断有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据大小关系对当前发射功率进行调整。基于上述调整方法，本发明还提供了一种zigbee芯片发射功率的调整装置、智能门锁及存储介质，本发明的技术方案能根据智能门锁实际使用环境中的有效通讯成功率，通过调节ZigBee芯片的发射功率，在保证通讯质量的情况下，降低ZigBee芯片的发射功率，有效降低平均功耗。

Description

Zigbee芯片发射功率的调整方法、装置、智能门锁及存储介质
技术领域
本发明涉通讯领域，特别涉及一种zigbee芯片发射功率的调整方法、装置、智能门锁及存储介质。
背景技术
智能门锁在物联网、智能家居的大浪潮下应运而生。安全、便捷、人性化交互体验等，让智能门锁受到越来越多消费者的青睐。目前刷卡、指纹、密码等基本已成了智能门锁开锁方式的标配，大大排解了用户由于忘带机械钥匙带来的无法开锁的烦恼。
目前市面上，智能门锁作为智能家居的入口，往往嵌入无线技术，与其他智能家居产品进行丰富的场景联动。ZigBee作为一种低功耗的短距离无线技术，在智能家居上应用广泛，也比较适合应用在智能门锁这种电池供电设备上。但是智能门锁通常是金属外壳，对无线信号有很大的屏蔽衰减作用，为提高门锁的通讯成功率，通常将ZigBee发射功率调至最大甚至增加专门的功率放大器。
因智能门锁特殊的物理结构，通常在ZigBee模块***初始化时设置工作状态下的发射功率为芯片允许最大，甚至设计时统一增加并使能功率加大器，保证通讯畅通。
作为一种电池供电设备，智能门锁对功耗要求很高。但众所周知，ZigBee发射功率越大，电流消耗越大。市面上的主流ZigBee芯片，当功率设置为+3dBm时，发射电流约为13～15mA；当功率设置为+10dBm时，发射电流约为23～28mA；而当加入功率放大器并使能后，功率可变成+20dBm，发射电流会高达100mA以上。这对于对功耗要求苛刻的智能门锁来说是个极大的负担。
实际使用中，智能门锁可能距离支持ZigBee的智能网关或者同网络中的ZigBee路由中继很近，很可能并不需要高达+10dBm甚至+20dBm的发射功率便可实现通讯顺畅，功耗上在实际环境中有较大的优化空间。
发明内容
为了在满足通讯要求的条件下，降低智能门锁中ZigBee芯片的发射功率，降低***的功耗，本发明提供了一种zigbee芯片发射功率的调整方法、装置、智能门锁及存储介质。
本发明提供的一种zigbee芯片发射功率的调整方法，包括以下步骤：
获取zigbee芯片的当前发射功率；
确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率；
判断所述有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整方法中，所述确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率，包括：
根据阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率；
根据一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率；
将所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率和所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率进行加权求和，得到所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整方法中，根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整，包括：
当所述有效通讯成功率大于预设目标值时，按设定的第一步进值，将所述当前发射功率向下调整；
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，将所述当前发射功率的上一个发射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率；
当所述有效通讯成功率等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整方法中，根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整，包括：
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，按照设定的第二步进值，将所述当期发射功率向上调整；
当所述有效通讯成功率大于等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整方法中，所述阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及所述一次性通讯成功率与发射功率的对应关系的获取方法，包括：
按照预设的发射功率发送测试数据包至智能网关；
接收所述智能网关发送的反馈，根据所述反馈进行统计，得到阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及一次性通讯成功率与发射功率的对应关系。
本发明还提供了一种zigbee芯片发射功率的调整装置，包括获取模块、计算模块、及调整模块：
所述获取模块，用于获取zigbee芯片的当前发射功率；
所述计算模块，用于确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率；
所述调整模块，用于判断所述有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整装置中，所述计算模块具体用于：
根据阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率；
根据一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率；
将所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率和所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率进行加权求和，得到所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整装置中，所述调整模块具体用于：
当所述有效通讯成功率大于预设目标值时，按设定的第一步进值，将所述当前发射功率向下调整；
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，将所述当前发射功率的上一个发射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率；
当所述有效通讯成功率等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整装置中，所述调整模块具体用于：
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，按照设定的第二步进值，将所述当期发射功率向上调整；
当所述有效通讯成功率大于等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整装置中，还包括发送模块及统计模块：
所述发送模块，用于按照预设的发射功率发送测试数据包至智能网关；
所述统计模块，用于接收所述智能网关发送的反馈，根据所述反馈进行统计，得到阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及一次性通讯成功率与发射功率的对应关系。
本发明还提供了一种智能门锁，所述智能门锁包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的zigbee芯片发射功率的调整方法的步骤。
本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有zigbee芯片发射功率的优化程序，所述zigbee芯片发射功率的优化程序被处理器执行时实现如上所述的zigbee芯片发射功率的调整方法的步骤。具体的，所述存储介质为计算机可读存储介质。
本发明实施例提供的zigbee芯片发射功率的调整方法、装置、智能门锁及存储介质，根据智能门锁实际使用环境中的有效通讯成功率，通过多次调节ZigBee芯片的发射功率，在保证通讯质量的情况下，降低了ZigBee芯片的发射功率，能有效降低平均功耗。
附图说明
图1为本发明方法实施例中zigbee芯片发射功率调整方法的流程图；
图2为本发明装置实施例中zigbee芯片发射功率调整装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了在满足通讯要求的情况下降低智能门锁中ZigBee芯片的发射功率，降低***的功耗，本发明提供了一种zigbee芯片发射功率的调整方法、装置及智能门锁，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
图1为本发明方法实施例中zigbee芯片发射功率调整方法的流程图，如图1所示，本发明方法实施例的zigbee芯片发射功率的调整方法包括以下步骤：
S101：获取zigbee芯片的当前发射功率。
具体的，获取zigbee芯片的当前发射功率为本领域技术人员的常规技术手段，本发明对此不做赘述。
S102：确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
可选的，在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整方法中，所述确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率，包括：根据阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率；根据一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率；将所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率和所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率进行加权求和，得到所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。即按照公式K’(P)＝αK(P)+βJ(P)计算得到当前发射功率对应的有效通讯成功率，在上述公式中，K(P)表示阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，J(P)表示一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，α和β为阶段通讯成功率和一次性通讯成功率所占的权重。
具体的，所述阶段通讯成功率K为智能门锁在当前环境下，在某一段时间的通讯成功率。另外，设备通讯一般有重传机制，当发送端发送数据后，若未能及时收到响应，则发起重传；若在设定重传次数内发送成功，则表示此轮通讯成功，否则此轮通讯失败；若实际发送次数>1，则表示此轮通讯质量不足够良好，即非一次性通讯成功，也应作为功率调节的考量依据。为此引入一次性通讯成功率J，本发明根据多轮统计所获取的K和J，调节发射功率P，以此获取在当前环境下最佳的发射功率Pt。
具体的，所述阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及所述一次性通讯成功率与发射功率的对应关系的获取方法，包括：
按照预设的发射功率发送测试数据包至智能网关；
接收所述智能网关发送的反馈，根据所述反馈进行统计，得到阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及一次性通讯成功率与发射功率的对应关系。
每次K(P)和J(P)的获取，应保证一定的样本数量N，例如N应满足：N≥2/(1–K’t)，实际使用中，每天用户使用门锁的次数有限，若N太大，则可能导致调节的周期过长。可考虑在门锁设计上增加类似“测试模式”的设置，令门锁临时进入特定的功率调节模式，频繁发送测试包，计算有效成功率K’，及时获取Pt。
S103：判断所述有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整。
可选的，步骤S103根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整包括两种方案。
方案一：根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整，包括以下步骤：当所述有效通讯成功率大于预设目标值时，按设定的第一步进值，将所述当前发射功率向下调整；当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，将所述当前发射功率的上一个发射功率作为zigbee芯片的最佳发射功率；当所述有效通讯成功率等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为zigbee芯片的最佳发射功率。
方案一具体阐述如下：定义ZigBee芯片的发射功率为P，发射功率的调节范围通常是有限L个数的离散枚举值P1，P2，P3…PL。P1为可调的最大功率Pmax，PL为可调的最小功率Pmin。阶段通讯成功率K，一次性通讯成功率J。定义K的系数为α，J的系数为β，此阶段在设定功率P下的有效通讯成功率K’有关系如下：K’(P)＝αK(P)+βJ(P)。为方便讨论，此处不阐述α、β的具体单位和权重大小。
2.设定一个目标K’t，当K’(P)≥K’t，则将P往下调节；反则往上调节。初始值P1＝Pmax，最终调节结果为Pt。理想情况下，应有以下对应关系：
K’(P1)≥K’t
K’(P2)≥K’t
…
K’(Pn-2)≥K’t
K’(Pn-1)＜K’t
K’(Pn)≥K’t
则在经过n次调节后，获取最终调节结果Pt＝Pn-2＝Pn(Pt＞PL)。
极端情况下，没有出现K’(Pn-1)＜K’t的情况，则Pt＝PL；
极端情况下，K’(P1)＜K’t，则Pt＝P1(此处可采取其他措施增强通讯有效成功率，比如移动智能网关放置位置、增加ZigBee中继器、改善门锁结构等)。
方案二：根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整，包括以下步骤：当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，按照设定的第二步进值，将所述当期发射功率向上调整；当所述有效通讯成功率大于等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为zigbee芯片的最佳发射功率。
本发明实施例提供的zigbee芯片发射功率的调整方法，根据智能门锁实际使用环境中的有效通讯成功率，通过多次调节ZigBee芯片的发射功率，在保证通讯质量的情况下，降低了ZigBee芯片的发射功率，能有效降低平均功耗。
与本发明的方法实施例相对应，本发明提供了一种zigbee芯片发射功率的调整装置，图2为本发明装置实施例中zigbee芯片发射功率调整装置的结构示意图，如图2所示，本发明装置实施例的zigbee芯片发射功率调整装置包括获取模块20、计算模块22、及调整模块24。
所述获取模块20，用于获取zigbee芯片的当前发射功率。
所述计算模块22，用于确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
具体的，所述计算模块22用于：根据阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率；根据一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率；将所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率和所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率进行加权求和，得到所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
所述调整模块24，用于判断所述有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整。
具体的，所述调整模块24用于：当所述有效通讯成功率大于预设目标值时，按设定的第一步进值，将所述当前发射功率向下调整；当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，将所述当前发射功率的上一个发射功率作为zigbee芯片的最佳发射功率；当所述有效通讯成功率等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为zigbee芯片的最佳发射功率；或当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，按照设定的第二步进值，将所述当期发射功率向上调整；当所述有效通讯成功率大于等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为zigbee芯片的最佳发射功率。
在本发明所述的zigbee芯片发射功率的调整装置中，还包括发送模块及统计模块：所述发送模块，用于按照预设的发射功率发送测试数据包至智能网关。所述统计模块，用于接收所述智能网关发送的反馈，根据所述反馈进行统计，得到阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及一次性通讯成功率与发射功率的对应关系。
本发明实施例提供的zigbee芯片发射功率的调整装置，根据智能门锁实际使用环境中的有效通讯成功率，通过多次调节ZigBee芯片的发射功率，在保证通讯质量的情况下，降低了ZigBee芯片的发射功率，能有效降低平均功耗。
在本发明方法实施例的基础上，本发明还提供了一种智能门锁，所述智能门锁包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的zigbee芯片发射功率的调整方法的步骤。本发明提供的智能门锁，可以根据智能门锁实际使用环境中的通讯有效成功率，降低ZigBee发射功率，以此将门锁工作功耗降低几倍甚至十几倍，有效降低平均功耗。
本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有zigbee芯片发射功率的优化程序，所述zigbee芯片发射功率的优化程序被处理器执行时实现如上所述的zigbee芯片发射功率的调整方法的步骤。具体的，所述存储介质为计算机可读存储介质。本发明提供的存储介质能起到与本发明方法实施例和装置实施例同样的有益效果。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种zigbee芯片发射功率的调整方法，其特征在于，包括：
获取zigbee芯片的当前发射功率；
确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率；
判断所述有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整。
2.如权利要求1所述的zigbee芯片发射功率的调整方法，其特征在于，所述确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率，包括：
根据阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率；
根据一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率；
将所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率和所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率进行加权求和，得到所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
3.如权利要求1所述的zigbee芯片发射功率的调整方法，其特征在于，根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整，包括：
当所述有效通讯成功率大于预设目标值时，按设定的第一步进值，将所述当前发射功率向下调整；
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，将所述当前发射功率的上一个发射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率；
当所述有效通讯成功率等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
4.如权利要求1所述的zigbee芯片发射功率的调整方法，其特征在于，根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整，包括：
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，按照设定的第二步进值，将所述当期发射功率向上调整；
当所述有效通讯成功率大于等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
5.如权利要求2所述的zigbee芯片发射功率的调整方法，其特征在于，所述阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及所述一次性通讯成功率与发射功率的对应关系的获取方法，包括：
按照预设的发射功率发送测试数据包至智能网关；
接收所述智能网关发送的反馈，根据所述反馈进行统计，得到阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及一次性通讯成功率与发射功率的对应关系。
6.一种zigbee芯片发射功率的调整装置，其特征在于，包括获取模块、计算模块、及调整模块：
所述获取模块，用于获取zigbee芯片的当前发射功率；
所述计算模块，用于确定所述当前发射功率对应的有效通讯成功率；
所述调整模块，用于判断所述有效通讯成功率与预设目标值的大小关系，并根据所述大小关系对所述当前发射功率进行调整。
7.如权利要求6所述的zigbee芯片发射功率的调整装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：
根据阶段通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率；
根据一次性通讯成功率与发射功率的对应关系，确定所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率；
将所述当前发射功率对应的阶段通讯成功率和所述当前发射功率对应的一次性通讯成功率进行加权求和，得到所述当前发射功率对应的有效通讯成功率。
8.如权利要求6所述的zigbee芯片发射功率的调整装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：
当所述有效通讯成功率大于预设目标值时，按设定的第一步进值，将所述当前发射功率向下调整；
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，将所述当前发射功率的上一个发射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率；
当所述有效通讯成功率等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
9.如权利要求6所述的zigbee芯片发射功率的调整装置，其特征在于，所述调整模块具体用于：
当所述有效通讯成功率小于预设目标值时，按照设定的第二步进值，将所述当期发射功率向上调整；
当所述有效通讯成功率大于等于预设目标值时，将所述当前放射功率作为所述zigbee芯片的最佳发射功率。
10.如权利要求7所述的zigbee芯片发射功率的调整装置，其特征在于，还包括发送模块及统计模块：
所述发送模块，用于按照预设的发射功率发送测试数据包至智能网关；
所述统计模块，用于接收所述智能网关发送的反馈，根据所述反馈进行统计，得到阶段通讯成功率与发射功率的对应关系、及一次性通讯成功率与发射功率的对应关系。
11.一种智能门锁，其特征在于，所述智能门锁包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的zigbee芯片发射功率的调整方法的步骤。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有zigbee芯片发射功率的优化程序，所述zigbee芯片发射功率的优化程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的zigbee芯片发射功率的调整方法的步骤。
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