[實用新型]基于代理設備的低功耗物聯網架構

有效

• 申請號: 201520362178.0
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN204836236U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 林豪;展睿
• 申請（專利權）人: 樂鑫信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W52/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本實用新型涉及的是一種無線通信領域的技術，具體是一種基于代理設備的低功耗物聯網架構，用于Wi‐Fi物聯網中長數據周期的Wi‐Fi物聯網設備通過Wi‐Fi代理物聯網設備、經Wi‐Fi接入點、與互聯網服務器進行低功耗的數據交換。

背景技術

物聯網，即InternetOfThings(IoT)。物聯網設備可以是各種信息傳感器和控制器，也可以是各種智能化的家用電器。物聯網設備通過多種方式接入互聯網，形成的一個巨大網絡，實現了互聯網從人向物的延伸。

Wi‐Fi物聯網接入方式是應用最廣，成本最低，可擴展性最好的物聯網接入方式之一。通常，Wi‐Fi物聯網設備直接通過Wi‐Fi接入點(AP，AccessPoint，也稱為Wi‐Fi熱點或無線路由器)接入網絡，與互聯網服務器進行數據交換。

然而，大部分的Wi‐Fi物聯網設備功能較單一，數據交換量不大，而且，很多時候，Wi‐Fi物聯網設備產生數據和需要與互聯網服務器交換數據包的周期很長,如數小時乃至數天。假設，長數據周期Wi‐Fi物聯網設備與服務器經IP層鏈路進行數據交換，一般有以下兩種方式：1)一直維持該設備經Wi‐Fi接入點與服務器之間的IP層鏈路，需要持續發包以維持該鏈路，防止超時斷開；2)在每次需要交換數據包時，經Wi‐Fi接入點重新與互聯網服務器建立IP層及以上鏈路。

對于一般靠電池設備供給能量的長數據周期的Wi‐Fi物聯網設備來說，以上兩種方式將大部分的數據交換和設備能量用在了非有效數據的交換，在冗余數據上消耗了太多能量，是不合理的。因此，長數據周期的Wi‐Fi物聯網設備需要一種新的管理方式，以適應應用中的低功耗需求。

而且，雖然Wi‐Fi接入點可以對休眠設備的數據進行緩存，等待休眠設備醒來時再進行發送，但是若Wi‐Fi物聯網規模較大，Wi‐Fi接入點的緩存管理負擔也會較大，并在超過一定時間后Wi‐Fi接入點會丟棄緩存數據。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN104206001A公開(公告)日2014.12.10，公開了一種用于無線局域網(WLAN)的接入點，可以更好地管理休眠Wi‐Fi設備的緩存數據傳輸，降低休眠設備的數據傳輸功耗。

中國專利文獻號CN103546909A公開(公告)日2014.01.29，公開了一種WLAN網絡中基于802.11u協議的終端節能功耗管理方法，該技術中終端STA只處于激活狀態或睡眠狀態，AP為接入終端STA緩存數據，AP和終端STA之間通過802.11u協議中的GAS信令進行信息交換，一次傳輸周期內有緩存數據的終端STA都能獲取一次接收數據的機會。

但以上兩種技術試圖基于802.11協議族，來進行局部的省電優化，有以下兩個問題：

a)低功耗物聯網設備仍然需要和處于云端的服務器建立和保持IP層的連接關系，這會消耗電池供電設備寶貴的能量。

b)以上兩種技術中休眠Wi‐Fi設備受限于802.11協議要求，醒來的周期必須在正常Wi‐Fi鏈接可處理范圍內，如數秒至數分鐘，為了維持此Wi‐Fi連接，也要消耗長數據周期電池供電的Wi‐Fi物聯網設備的能量。總之，以上兩種技術沒有針對長數據周期的Wi‐Fi物聯網設備的特點沒有將處于云端的服務器和其他Wi‐Fi物聯網設備考慮進來進行系統性優化。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提出一種基于代理設備的低功耗物聯網架構，通過代理設備來實現長數據周期的Wi‐Fi物聯網設備經Wi‐Fi接入點、與互聯網服務器之間數據交換，并且不必對Wi‐Fi接入點進行任何改造。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本實用新型包括：代理設備、Wi‐Fi物聯網設備以及與之通過無線連接的互聯網服務器，其中：代理設備與至少一個Wi‐Fi物聯網設備通過低功耗Wi‐FiMAC層鏈接無線連接，該代理設備內設有緩沖存儲器。

所述的代理設備與互聯網服務器之間的鏈路持續時間大于Wi‐Fi物聯網設備與互聯網服務器之間的鏈路持續時間以及代理設備與Wi‐Fi物聯網設備之間的鏈路持續時間。

所述的Wi‐Fi物聯網設備包括但不限于：Wi‐Fi溫度傳感器、Wi‐Fi濕度傳感器等Wi‐Fi傳感設備和數據采集設備，Wi‐Fi照明開關、Wi‐Fi采暖(地暖)開關等開關設備。

所述的代理設備包括但不限于：帶電力線供電的Wi‐Fi照明設備、Wi‐Fi插座等有充足供電的Wi‐Fi物聯網設備。