CN110958658A - 一种通信设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通信设备及方法，属于互联网技术领域，包括：第一通信模块，用于当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备的第一通信模块进行数据传输；第二通信模块，用于当完成数据传输后，由所述第一通信方式切换为第二通信方式，与所述对端通信设备的第二通信模块建立网络长连接，所述第二通信方式所使用的频段低于所述第一通信方式所使用的频段。本发明通过将第二通信方式所使用的频段设置为低于第一通信方式所使用的频段，在进行数据传输时通过第一通信方式进行数据传输，在待机状态下，切换为第二通信方式与对端通信设备保持网络长连接，从而有效地降低了通信设备在待机状态下的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域，具体涉及一种通信设备及方法。
背景技术
WIFI传输作为IoT智能硬件的关键交互技术，是全球半导体行业研究突破的重点方向，它相较于BT/ZIGBEE无线传输技术具有数据传输速率高，距离远，直接连路由器等优点。但待机功耗过大一直是WIFI传输在物联网应用中的问题。在无线网络比较拥挤，并且干扰较大的环境下，通信设备需要频繁从待机状态唤醒，以进行数据传输，而一些采用锂电池和干电池等轻便型的非持久性电源进行供电的通信设备，在频繁唤醒的情况下，电池的电量消耗较多，导致通信设备待机时间大大缩短。
发明内容
本发明提供了一种通信设备及方法，以解决通信设备在待机状态时，功耗较大的问题。
为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种通信设备，包括：
第一通信模块，用于当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备的第一通信模块进行数据传输；
第二通信模块，用于当完成数据传输后，由第一通信方式切换为第二通信方式，与对端通信设备的第二通信模块建立网络长连接，第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段。
第二方面，本发明实施例提供了一种通信方法，包括：
当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行数据传输；
当完成数据传输后，由第一通信方式切换为第二通信方式，与对端通信设备建立网络长连接，第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段。
由上述技术内容，可以看出本发明具有以下有益效果：
由于第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段，因此在进行数据传输时通过第一通信方式进行数据传输，在待机状态下，切换为第二通信方式与对端通信设备保持网络长连接，从而有效地降低了通信设备在待机状态下的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种通信设备结构框图；
图2为本发明实施例提供的再一种通信设备结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种通信方法流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
实施例一：
第一方面，如图1所示，本发明实施例提供了一种通信设备100，包括：
第一通信模块，用于当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备200的第一通信模块进行数据传输；
第二通信模块，用于当完成数据传输后，由第一通信方式切换为第二通信方式，与对端通信设备200的第二通信模块建立网络长连接，第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段。
具体地，本发明实施例提供的通信设备100中设置有两个通信模块，并且两个通信模块采用的通信方式不同，两种通信方式代表了两种不同的通信协议，在通信设备100需要向对端通信设备200传输数据时，采用第一通信方式进行数据传输，而当数据传输完成后，通信设备100进入待机状态时，切换为第二通信方式保持通信设备与对端通信设备200的长连接状态，为了减小通信设备100的待机功耗，本发明实施例中采用的第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段。第一通信方式和第二通信方式可采用现有的通信协议，例如第一通信方式采用802.11无线通信协议，第二通信方式采用SUB-G 433M无线通信协议，只要第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段，可实现本发明实施例的效果即可，本发明实施例不做具体限制。
实施例二：
可选地，如图1所示，通信设备100为从端通信设备，对端通信设备200为主端通信设备，通信设备100的第二通信模块还用于：
接收对端通信设备200的第二通信模块发出的连接请求；
给通信设备100的第一通信模块上电；
通信设备100的第一通信模块具体用于：
从连接请求中解析特定字段信息；
基于特定字段信息，通过第一通信方式与对端通信设备200的第一通信模块进行数据传输。
具体地，本发明实施例中所涉及的通信设备100和对端通信设备200可以是无线门铃、路由器、家庭智能控制设备、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、台式计算机、笔记本电脑和移动电话等具有通信功能的电子设备，本发明实施例不做具体限制。下面以通信设备100为无线门铃，对端通信设备200为家庭智能控制设备为例，对本发明实施例做详细的解释说明，详述如下：
在本发明实施例中，无线门铃为从端通信设备，家庭智能控制设备为主端通信设备，即无线门铃传输数据，家庭智能控制设备接收数据，传输的数据例如可以是实时视频画面。
对于无线门铃端，在不进行数据传输时，无线门铃处于待机状态，当接收到家庭智能控制设备发出的连接请求时，无线门铃被唤醒，此时无线门铃的第二通信模块会给第一通信模块上电，第一通信模块工作，从第二通信模块接收的连接请求中解析特定字段信息，特定字段信息例如可以是家庭智能控制设备请求无线门铃传输视频的信号，则在第一通信模块对连接请求解析完成后，与无线门铃建立连接，无线门铃通过第一通信方式向家庭智能控制设备传输实时视频画面。
在无线门铃传输完数据后，第一通信模块会向第二通信模块下发恢复第二通信方式的请求，第二通信模块在接收到恢复第二通信方式的请求后，给第一通信模块下电，并切换为第二通信方式与家庭智能控制设备建立网络长连接。
需要说明的是，无线门铃由于设置于室外，因此通常采用电池供电。而本发明实施例的技术方案是使无线门铃中的第一通信模块在待机状态时不工作，只有在进行数据传输时，第二通信模块才会给第一通信模块上电，因此可以有效地减少无线门铃的待机消耗，提高无线门铃的待机时间。此外，在本发明实施例中，第一通信模块可通过I2C总线向第二通信模块查询连接请求和下发恢复第二通信方式的请求，本发明实施例不做具体限制。第二通信模块可以采用GPIO接口控制第一通信模块的上电和下电，采用GPIO接口可进一步降低无线门铃的功耗，也可以其它接口控制第一通信模块的上电和下电，只要能降低无线门铃的功耗即可，本发明实施例不做具体限制。
对于家庭智能控制设备端，当家庭智能控制设备向无线门铃发出连接请求时，家庭智能控制设备的第一通信模块从第二通信模块发出的连接请求中解析特定字段信息，特定字段信息例如可以是家庭智能控制设备请求无线门铃传输视频的信号，则在第一通信模块对连接请求解析完成后，与无线门铃建立连接，无线门铃通过第一通信方式向家庭智能控制设备传输实时视频画面。
需要说明的是，不同于无线门铃，家庭智能控制设备由于设置于室内，并且通常采用电源供电。因此家庭智能控制设备的第一通信模块和第二通信模块可以采用两种方式进行通信：
若不考虑功耗的问题，而从家庭智能控制设备的反馈速度角度考虑，则可以采用不同于无线门铃的技术方案，即家庭智能控制设备的第一通信模块一直与第二通信模块保持连接，例如第一通信模块可通过I2C总线向第二通信模块查询连接请求；第二通信模块可以采用GPIO接口向第一通信模块发送请求传输数据的请求，而不通过GPIO接口控制第一通信模块的上电和下电，从而一直保持与第一通信模块的连接。
若考虑功耗的问题，不考虑家庭智能控制设备的反馈速度，则可以采用与无线门铃相同的技术方案，即家庭智能控制设备的第一通信模块可通过I2C总线向第二通信模块查询连接请求；第二通信模块可以采用GPIO接口控制第一通信模块的上电和下电。采用GPIO接口可以降低家庭智能控制设备的功耗，也可以采用其它接口控制第一通信模块的上电和下电，只要能降低家庭智能控制设备的功耗即可，本发明实施例不做具体限制。
此外，针对在IoT物联网应用中需要通信设备100持续待机且保持一直在线的特点，本发明实施例可以直接采用现有的通信协议，例如第一通信方式采用802.11无线通信协议，第二通信方式采用SUB-G 433M通信协议，而不需要修改原生的WIFI通信协议，既保持了标准WIFI通信协议的兼容性和良好的传输性能又可以有效地降低通信设备100待机时的功耗，并且无需频繁唤醒通信设备100的第一通信模块，即可使通信设备100和对端通信设备200的一直保持网络长连接，并且在保持网络长连接的同时，由于通信设备100的第一通信模块不工作，因此通信设备100的待机电流可以达到微安级，解决了现有技术只能达到毫安级的网络长连接，而无法达到微安级的网络长连接的问题。
可选地，如图2所示，接收对端通信设备200的第二通信模块发出的连接请求具体包括：
接收对端通信设备200的第二通信模块转发的连接请求，连接请求由远端通信设备300向对端通信设备200发出。
具体地，本发明实施例中所述的远端通信设备300可以是PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、台式计算机、笔记本电脑和移动电话等具有接收数据和通信功能的电子设备，本发明实施例不做具体限制。下面以远端通信设备300为移动电话为例，对本发明实施例做详细的解释说明，详述如下：
当用户需要了解家中的情况时，可以通过移动电话向家庭智能控制设备发出连接请求，家庭智能控制设备在接收到连接请求后，通过第二通信模块将连接请求转发给相应的无线门铃，无线门铃在接收到家庭智能控制设备转发的连接请求后，与家庭智能控制设备建立连接，传输实时视频画面，家庭智能控制设备再将无线门铃传输的实时视频画面转发给移动电话，用户即可通过家庭智能控制设备转发的实时视频画面了解到家中的情况。
需要说明的是，家庭智能控制设备作为主端通信设备，可以与多个从端通信设备建立连接，因此，本发明实施例中提供的通信设备可适用于存在多个从端通信设备的场景。由于多个从端通信设备在网络长连接状态下，同一时刻向主端通信设备发送的心跳包存在相互干扰，从而可能导致心跳包丢失的问题，因此可以采用冲突检测，对多个从端通信设备进行随机延时避让重发的方法，避免心跳包丢失的问题。
实施例三：
可选地，如图1所示，通信设备100为从端通信设备，对端通信设备200为主端通信设备，对端通信设备200的第二通信模块还用于：
接收通信设备100的第二通信模块发出的连接请求；
对端通信设备200的第一通信模块具体用于：
从连接请求中解析特定字段信息；
基于特定字段信息，通过第一通信方式与通信设备的第一通信模块进行数据传输。
具体地，本发明实施例中所涉及的通信设备100和对端通信设备200可以是无线门铃、路由器、家庭智能控制设备、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、台式计算机、笔记本电脑和移动电话等具有通信功能的电子设备，本发明实施例不做具体限制。下面以通信设备100为无线门铃，对端通信设备200为家庭智能控制设备为例，对本发明实施例做详细的解释说明，详述如下：
在本发明实施例中，无线门铃为从端通信设备，家庭智能控制设备为主端通信设备，即无线门铃传输数据，家庭智能控制设备接收数据，传输的数据例如可以是实时视频画面。与本发明实施例二不同的是，本发明实施例二中的连接请求是由远端通信设备(移动电话)发出，由家庭智能控制设备(对端通信设备或者主端通信设备)转发，无线门铃(通信设备或者从端通信设备)接收；而本发明实施例中的连接请求是由无线门铃(通信设备或者从端通信设备)主动发起，由家庭智能控制设备(对端通信设备或者主端通信设备)接收。本发明实施例适用的可以是如下场景：
对于无线门铃端，在没有访客来访时，无线门铃处于待机状态，当有访客按下无线门铃上的通信开关，则无线门铃向家庭智能控制设备发出连接请求，同时无线门铃被唤醒，此时无线门铃的第二通信模块会给第一通信模块上电，第一通信模块工作，从第二通信模块向家庭智能控制设备发送的连接请求中解析特定字段信息，特定字段信息例如可以是无线门铃请求传输视频的信号，则在第一通信模块对连接请求解析完成后，与家庭智能控制设备建立连接，无线门铃通过第一通信方式向家庭智能控制设备传输实时视频画面。
在无线门铃传输完数据后，第一通信模块会向第二通信模块下发恢复第二通信方式的请求，第二通信模块在接收到恢复第二通信方式的请求后，给第一通信模块下电，并切换为第二通信方式与家庭智能控制设备恢复网络长连接。
需要说明的是，无线门铃由于设置于室外，因此通常采用电池供电。而本发明实施例的技术方案是使无线门铃中的第一通信模块在待机状态时不工作，只有在进行数据传输时，第二通信模块才会给第一通信模块上电，因此可以有效地减少无线门铃的待机消耗，提高无线门铃的待机时间。
此外，在本发明实施例中，第一通信模块可通过I2C总线向第二通信模块查询连接请求和下发恢复第二通信方式的请求，本发明实施例不做具体限制。第二通信模块可以采用GPIO接口控制第一通信模块的上电和下电，采用GPIO接口可进一步降低无线门铃的功耗，也可以其它接口控制第一通信模块的上电和下电，只要能降低无线门铃的功耗即可，本发明实施例不做具体限制。
对于家庭智能控制设备端，当有访客按下无线门铃上的通信开关，则无线门铃向家庭智能控制设备发出连接请求，当家庭智能控制设备接收到连接请求时，家庭智能控制设备的第一通信模块从第二通信模块接收的连接请求中解析特定字段信息，特定字段信息例如可以是无线门铃请求传输视频的信号，则在第一通信模块对连接请求解析完成后，与无线门铃建立连接，无线门铃通过第一通信方式向家庭智能控制设备传输实时视频画面。
需要说明的是，不同于无线门铃，家庭智能控制设备由于设置于室内，并且通常采用电源供电。因此家庭智能控制设备的第一通信模块和第二通信模块可以采用两种方式进行通信：
若不考虑功耗的问题，而从家庭智能控制设备的反馈速度角度考虑，则可以采用不同于无线门铃的技术方案，即家庭智能控制设备的第一通信模块一直与第二通信模块保持连接，例如第一通信模块可通过I2C总线向第二通信模块查询连接请求；第二通信模块可以采用GPIO接口向第一通信模块发送请求传输数据的请求，而不通过GPIO接口控制第一通信模块的上电和下电，从而一直保持与第一通信模块的连接。
若考虑功耗的问题，不考虑家庭智能控制设备的反馈速度，则可以采用与无线门铃相同的技术方案，即家庭智能控制设备的第一通信模块可通过I2C总线向第二通信模块查询连接请求；第二通信模块可以采用GPIO接口控制第一通信模块的上电和下电。采用GPIO接口可以降低家庭智能控制设备的功耗，也可以采用其它接口控制第一通信模块的上电和下电，只要能降低家庭智能控制设备的功耗即可，本发明实施例不做具体限制。
此外，针对在IoT物联网应用中需要通信设备100持续待机且保持一直在线的特点，本发明实施例可以直接采用现有的通信协议，例如第一通信方式采用802.11无线通信协议，第二通信方式采用SUB-G 433M通信协议，而不需要修改原生的WIFI通信协议，既保持了标准WIFI通信协议的兼容性和良好的传输性能又可以有效地降低通信设备100待机时的功耗，并且无需频繁唤醒通信设备100的第一通信模块，即可使通信设备100和对端通信设备200的一直保持网络长连接，并且在保持网络长连接的同时，由于通信设备100的第一通信模块不工作，因此通信设备100的待机电流可以达到微安级，解决了现有技术只能达到毫安级的网络长连接，而无法达到微安级的网络长连接的问题。
可选地，如图2所示，对端通信设备200的第一通信模块还用于：
将接收的数据发送至远端通信设备300。
具体地，本发明实施例中所述的远端通信设备300可以是PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、台式计算机、笔记本电脑和移动电话等具有接收数据和通信功能的电子设备，本发明实施例不做具体限制。下面以远端通信设备300为移动电话为例，对本发明实施例做详细的解释说明，详述如下：
当有访客进行访问时，无线门铃向家庭智能控制设备发出连接请求，家庭智能控制设备在接收到连接请求后，与无线门铃建立连接，传输实时视频画面，家庭智能控制设备再将无线门铃传输的实时视频画面转发给移动电话，用户即可通过家庭智能控制设备转发的实时视频画面了解到家中有访客访问。
需要说明的是，家庭智能控制设备作为主端通信设备，可以与多个从端通信设备建立连接，因此，本发明实施例中提供的通信设备可适用于存在多个从端通信设备的场景。由于多个从端通信设备在网络长连接状态下，同一时刻向主端通信设备发送的心跳包存在相互干扰，从而可能导致心跳包丢失的问题，因此可以采用冲突检测，对多个从端通信设备进行随机延时避让重发的方法，避免心跳包丢失的问题。
第二方面，如图3所示，本发明实施例提供了一种通信方法，包括：
S301、当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行数据传输；
S302、当完成数据传输后，由第一通信方式切换为第二通信方式，与对端通信设备建立网络长连接，第二通信方式所使用的频段低于第一通信方式所使用的频段。
可选地，通信设备为从端通信设备，对端通信设备为主端通信设备，在当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行通信之前，还包括：
接收对端设备的发出的连接请求；
给通信设备的第一通信模块上电；
从连接请求中解析特定字段信息；
基于特定字段信息，通过第一通信方式与对端通信设备进行数据传输。
可选地，接收对端设备的发出的连接请求具体包括：
接收对端通信设备转发的连接请求，连接请求由远端通信设备向对端通信设备发出。
可选地，通信设备为从端通信设备，对端通信设备为主端通信设备，在当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行通信之前，还包括：
接收通信设备的发出的连接请求；
从连接请求中解析特定字段信息；
基于特定字段信息，通过第一通信方式与通信设备进行数据传输。
可选地，对端通信设备将接收的数据发送至远端通信设备。
上述通信方法，可以应用到图1到图2所示装置实施例的技术方案中，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
本领域的技术人员能够理解，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种通信设备，其特征在于，包括：
第一通信模块，用于当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备的第一通信模块进行数据传输；
第二通信模块，用于当完成数据传输后，由所述第一通信方式切换为第二通信方式，与所述对端通信设备的第二通信模块建立网络长连接，所述第二通信方式所使用的频段低于所述第一通信方式所使用的频段。
2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备为从端通信设备，所述对端通信设备为主端通信设备，所述通信设备的第二通信模块还用于：
接收所述对端通信设备的第二通信模块发出的连接请求；
给所述通信设备的第一通信模块上电；
所述通信设备的第一通信模块具体用于：
从所述连接请求中解析特定字段信息；
基于所述特定字段信息，通过第一通信方式与所述对端通信设备的第一通信模块进行数据传输。
3.如权利要求2所述的通信设备，其特征在于，所述接收所述对端通信设备的第二通信模块发出的连接请求具体包括：
接收所述对端通信设备的第二通信模块转发的连接请求，所述连接请求由远端通信设备向所述对端通信设备发出。
4.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备为从端通信设备，所述对端通信设备为主端通信设备，所述对端通信设备的第二通信模块还用于：
接收所述通信设备的第二通信模块发出的连接请求；
所述对端通信设备的第一通信模块具体用于：
从所述连接请求中解析特定字段信息；
基于所述特定字段信息，通过第一通信方式与所述通信设备的第一通信模块进行数据传输。
5.如权利要求1-4任一所述的通信设备，其特征在于，所述对端通信设备的第一通信模块还用于：
将接收的数据发送至远端通信设备。
6.一种通信方法，其特征在于，包括：
当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行数据传输；
当完成数据传输后，由所述第一通信方式切换为第二通信方式，与所述对端通信设备建立网络长连接，所述第二通信方式所使用的频段低于所述第一通信方式所使用的频段。
7.如权利要求6所述的通信方法，其特征在于，所述通信设备为从端通信设备，所述对端通信设备为主端通信设备，在所述当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行通信之前，还包括：
接收所述对端设备的发出的连接请求；
给所述通信设备的第一通信模块上电；
从所述连接请求中解析特定字段信息；
基于所述特定字段信息，通过第一通信方式与所述对端通信设备进行数据传输。
8.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述接收所述对端设备的发出的连接请求具体包括：
接收所述对端通信设备转发的连接请求，所述连接请求由远端通信设备向所述对端通信设备发出。
9.如权利要求6所述的通信方法，其特征在于，所述通信设备为从端通信设备，所述对端通信设备为主端通信设备，在所述当进行数据传输时，通过第一通信方式与对端通信设备进行通信之前，还包括：
接收所述通信设备的发出的连接请求；
从所述连接请求中解析特定字段信息；
基于所述特定字段信息，通过第一通信方式与所述通信设备进行数据传输。
10.如权利要求6-9任一所述的通信方法，其特征在于，还包括：
所述对端通信设备将接收的数据发送至远端通信设备。
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2019
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