1.技术背景

无线同步调制技术指基于对目标场景状态变化的协同感知而获得触发响应并进行智能决策，属于蓝奥声核心技术--边缘协同感知(EICS）技术的关键支撑性技术之一。该项技术涉及无线物联网边缘域网络的无线通信技术领域，具体主要涉及网络服务节点与低功耗目标对象设备（及其群组）之间的无线通信方式及服务机制与流程。

对于不同智能应用场景，由物联网边缘服务节点与其周边的若干目标对象设备（即网络客户端设备）所构成的具有动态信息交互特征的物联网边缘域，主要面向解决目标对象域和感知控制域的无线网络通信及其信息交互的服务机制与流程问题。

按照无线通信节点拓扑与协议架构，就目前面向近距离、低功耗的物联网无线技术，可将网络服务节点与目标对象设备（即网络客户端设备）之间无线多点通信的网络拓扑传输方式，归结为无线定向广播、无线多点连接与无线Mesh网络几种基本的类型。

物联网边缘域网络及其服务节点所面向的目标对象设备并不仅仅包括像电脑与智能手机那样支持标准无线网络接入、具有较强资源能力、可安装各种应用软件的强智能终端设备，还包括具有更低成本、超低功耗、资源能力相对较弱的移动式或分布式的目标对象设备（如可穿戴设备、分布式传感器、外围执行设备等）。

物联网边缘域内设备之间网络服务节点与目标对象设备之间的无线网络通信方式，在很多情况下边缘网络的稳定性与互操作性显得更为重要，而不需要大数据量宽带通信；在网络服务节点需要以“一对多”或“多对多”对于作为客户端的目标对象设备进行并发服务时，除了动态接入网络的互操作性问题，还需要追求硬件资源、功耗与瞬态响应效率之间的平衡，即一个或多个服务节点设备可同时为若干处于低功耗待机状态的目标对象设备或设备群组提供同步瞬态触发以及并发数据传输的服务。

物联网边缘域内具有相同或相互关联的设备网络属性的多个协同代理节点，与周边若干被代理节点通过协同配网构成一个协同代理网络系统。协同代理节点由上位协同代理节点或网络系统主机（简称“系统主机”）所管理；服务节点设备可以通过对目标对象设备在不同信道或时隙内发送的无线信标进行无线扫描探测，可以在一个瞬间（极短的时间内）对周边众多的目标对象设备的状态变量反馈进行监测收集；典型地，无线设备能够以无线扫描探测方式获得无线信标达到每秒几十到几百次。但是由于无线扫描探测需要占用较多的功耗与资源，在建立无线连接之前处于低功耗待机状态的目标对象设备并不能以同样的方式获得来自服务节点设备的快速触发响应与并发控制。

在现有技术中，无线定向广播虽然拓扑结构简单，无线资源占用少、同步数据传输效率高、触发响应速度快及无线协议简单，互操作性好，但有明显的缺陷：数据传输方向不对称性、非同步数据传输效率低、数据接收反馈监测效率偏低及无线接收端功耗偏高。

2.2蓝奥声无线同步调制技术针对现有类似技术存在的以下几方面缺陷：

无线多点连接虽然可多点双向无线数据传输、无线数据传输稳定、异步连接通信便利及安全性相对较高，但亦有一定的缺陷：如建立连接的响应时间较长，而且还取决于环境及资源因素、无线信道资源占用较大,尤其当客户端设备数量较多时，无线多点连接趋于稳定性变差、无线传输距离缩短及无线传输功耗增高。

无线Mesh网络虽然安装配置简单、易于快速组网、无线传输路径灵活、 冗余机制和通信负载平衡强及较低的无线传输功率，但其亦有明显的缺陷：如无线互操作兼容性差、无线通信延迟高、不同无线标准交叉覆盖协同性差，尤其对低功耗客户端设备不适合作中继节点，须解决待机功耗与触发响应时间的平衡问题。

综上，如何解决动态调制的同步并发数据的发送效率，如何节省网络服务资源，如何大幅提升并发数据传输的资源效率，如何解决同步数据发送与接收功耗的动态平衡，如何解决无线接收触发响应与待机功耗的平衡，成为了一亟需解决的技术问题。

2.关于蓝奥声无线同步调制技术

2.1蓝奥声无线同步调制技术所解决的技术问题

该项技术的目的在于提供一种无线同步调制方法和装置，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为此，根据***方面，本实施例公开了一种无线同步调制方法，所述方法包括：

某一无线主端设备，向处于同步匹配状态的若干无线从端设备发送包含同步调制标识的同步序列信标；

在所述无线从端设备与所述无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步；

当所述无线从端设备在其同步侦测接收时隙接收到所述无线主端设备发送的所述同步调制标识时，根据所述同步调制标识，执行与之对应的同步时隙调制，并将相应的调制核验标识置入其设备状态信标之中；

当所述无线从端设备判断设备自身或其服务对象处于潜在触发状态时，所述无线从端设备根据关联的状态监测变量，对所述同步侦测接收时隙进行状态反馈调制，并将所述调制核验标识置入其设备状态信标之中。

2.2类似竞争技术的缺陷问题（→见前述）

3.技术解决方案（技术内容）

3.1概述

该项技术进一步设置为：当所述无线从端设备接收到所述同步序列信标包含的同步数据包时，所述无线从端设备在所述同步侦测接收时隙内启动接收所述无线主端设备发送的所述同步数据包，并在所述同步有效期内以同步时隙调制的方式接收所述同步数据包，并将当前对应所述同步数据包接收的状态核验码置入所述设备状态信标之中。

该项技术进一步设置为：所述同步时隙调制通过对关联的调制特征参数的调整而进行，所述调制特征参数包括同步侦测时隙宽度、同步侦测时隙周期、同步侦测时隙相位及同步侦测时隙占空比的一组或多组参数。

该项技术进一步设置为：在所述无线从端设备与所述无线主端设备保持同步匹配状态且所述同步时间参数不改变的前提下，所述无线从端设备根据当前调制需求，按照自适应倍率调制的方式对设备自身自动进行所述同步时隙调制，所述自适应时隙调制包括：所述同步侦测时隙宽度调制和所述同步侦测时隙周期调制。

该项技术进一步设置为：所述同步调制标识为所述无线主端设备用以指示与其保持同步匹配状态的所述无线从端设备进行无线同步接收调制的标识信息；所述无线同步接收调制包括：所述无线从端设备根据与其保持同步匹配状态的所述无线主端设备的同步指示，基于当前的调制特征参数对设备自身的发送/接收状态及相关模式参数，按给定时序进行动态调整。

该项技术进一步设置为：所述状态反馈调制即根据状态监测变量的反馈进行所述同步时隙调制；所述状态反馈调制是所述无线从端设备根据状态监测变量的反馈，对无线数据接收的预期触发响应特征与同步时隙功耗之间的一种动态平衡机制。

该项技术进一步设置为：所述状态监测变量为目标对象设备中反映设备自身或关联的服务对象的当前状态特征的监测物理量；当所述状态监测变量达到或超过设定的预警值时，相应地调低无线模式参数中的同步侦测时隙占空比；反之当所述状态监测变量超过设定的期望值时，相应地调高所述同步侦测时隙占空比。

该项技术进一步设置为：所述同步时隙调制为所述无线从端设备对所述同步侦测接收时隙相关模式参数进行的无线同步接收调制，所述无线从端设备根据与其保持同步匹配状态的所述无线主端设备的同步指示，对设备自身进行的无线接收调制。

该项技术进一步设置为：所述同步序列信标包含分组同步序列信标，用于服务不同或多个目标设备群组；所述分组同步序列信标按照以下方式任一或组合，以被不同目标设备群组的无线从端设备所接收识别：

1）不同的设备群组ID；

2）不同的同步时间周期或其倍率；

3）不同的同步信标时隙相位或宽度。

4.技术效果

4.1解决的技术问题（技术先进性）

该项技术公开了一种无线同步调制方法和装置，通过无线主端设备向处于同步匹配状态的若干无线从端设备发送包含同步调制标识的同步序列信标，以此解决动态调制的同步并发数据的发送效率问题，节省网络服务资源，大幅度提升并发数据传输的资源效率；通过无线从端设备在同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以此解决同步匹配状态下同步时间的准确性与同步匹配的稳定性问题，通过提升侦测时隙效，提升低功耗状态下的触发接收响应速度与成功率；当无线从端设备在其同步侦测接收时隙接收到同步调制标识，执行执行与之对应的同步时隙调制，并将相应的调制核验标识置入其设备状态信标之中，以此使得无线主端设备可以对无线数据接收的预期性能需求与同步时隙功耗进行平衡规划与调整，解决同步数据发送与接收功耗的动态平衡问题；当无线从端设备处于潜在触发状态时，根据关联的状态监测变量，对同步侦测接收时隙进行状态反馈调制，以此大幅度降低无线设备在大部分时间处于非潜在触发状态的待机功耗，解决无线接收触发响应与待机功耗的平衡问题。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对该项技术进行进一步详细说明。

步骤S101，某一无线主端设备，向处于同步匹配状态的若干无线从端设备发送包含同步调制标识的同步序列信标。

在具体实施过程中，无线主端设备或无线从端设备为一种设备之间的相对角色：当两个无线设备之间进行的无线数据通信时，其中对无线数据通信方式及进程起主导作用的一方为无线主端设备，另一方即为无线从端设备，典型地，在网络系统中，无线主端设备即服务节点设备，无线从端设备即指目标对象设备，在本实施例中，无线主端设备为同步调制发起设备，无线从端设备为同步调制执行设备。

协同代理网络系统中多个协同代理节点为物联网边缘域中的无线网络服务节点，为周边若干作为目标对象设备的无线从端设备提供包括协同匹配接入和并发数据传输的协同代理服务。

其中，协同代理服务为无线边缘域中多个具有相同或关联的设备网络属性的服务节点设备，基于设备代理管理，共同为若干目标对象设备及其目标设备群组提供关联一致的协同服务，物联网边缘域内具有相同或相互关联的设备网络属性的多个协同代理节点（作为网络服务节点），与周边若干被代理节点通过协同匹配构成一个协同代理网络系统，物联网边缘域网络中通过多节点互联协同服务，为目标对象设备提供网络通信接入及信息交互服务的服务节点设备。

进一步的，目标对象设备即服务对象设备：即指与目标服务对象绑定或关联的设备，如感测设备与执行设备；其中：

感测设备：可穿戴设备、移动监测设备、分布式传感器等；

执行设备：外围控制设备、终端接收设备、终端监控设备。

目标设备群组即由若干目标对象设备构成的设备群组。

在具体实施过程中，无线从端设备处于低功耗待机状态下的平均功耗远远小于无线传输状态下的平均功耗，无线传输状态为基于触发控制响应而建立的同步匹配状态或无线连接状态；典型地，低功耗待机状态下的平均功耗由状态信标模式与同步侦测模式的功耗所组成。

无线低功耗装置即处于低功耗待机状态的无线装置，在没有基于触发响应而被激活之前，尚未与任何无线主端设备建立无线同步或无线链接。

其中，无线信标或无线电子标签作为无线低功耗装置，还包括指示刷新模块，指示刷新模块用于按照接收配置数据所指定的刷新模式参数及刷新信息执行刷新操作，并基于模式调整模块对无线模式参数按预定方式进行恢复调整，使得无线低功耗装置返回并保持低功耗待机状态。

其中，无线低功耗装置以立即或定时方式执行指示刷新操作之后，立即将刷新核验标识作为状态核验码植入设备状态信标之中。

需要说明的是，同步调制标识为无线主端设备用以指示与其保持同步匹配状态的无线从端设备进行无线同步接收调制的标识信息。

无线同步接收调制包括：无线从端设备根据与其保持同步匹配状态的无线主端设备的同步指示，基于当前的调制特征参数对设备自身的发送/接收状态及相关模式参数，按给定时序进行动态调整。

无线同步接收调制包括无线同步调制重置与无线同步调制维护两个过程：

(1)无线同步调制重置：无线设备基于调制需求，对当前的调制特征参数进行重新调整的设置与启动过程；

(2)无线同步调制维护：无线设备基于当前的调制特征参数按给定时序进行的周期性的状态参数切换。

在本实施例中，无线主端设备以特定无线模式的无线定向广播方式向处于同步匹配状态的若干无线从端设备发送包含同步调制标识的同步序列信标，具体的，特定无线模式指特定的无线数据传输模式及其关联参数，即特定的无线模式参数；特定无线模式为低功耗蓝牙模式与/或RFID的单模式或组合双模式，无线模式参数包括蓝牙设备在低功耗待机状态及无线数据传输状态下关联参数。其中，无线定向广播为无线发送设备向特定网域、特定目标对象设备（无线接收设备）或目标设备群组发送的无线广播信号，典型地，无线定向广播的信标发送时隙与特定目标对象设备的侦测接收时隙保持时域匹配,典型地，无线发送设备在进行无线定向广播时，同时通过无线扫描探测，监测收集来自若干无线接收设备在不同的无线信道或时隙内反向发送的无线信标,实现无线定向广播的方式，如：

1)通过特定物理层的无线调制信道、时隙发送无线广播信号；

2)通过特定算法或限定性参数信息发送无线广播信息。

进一步的，无线信标为无线设备通过无线广播或应答方式，以间歇周期式发送的、包含设定的无线设备属性及其它应用短信息的、可被周边同类无线设备通过无线侦测而获得的无线信号。

无线模式参数包括无线设备在低功耗待机状态及无线传输状态下关联参数；无线主端设备通过对无线模式参数的调整，对无线从端设备进行包括规划、预定及切换在内的无线模式管理；

典型地，无线模式参数包括状态信标模式、同步侦测模式与/或无线连接模式下的关联参数：1)与状态信标模式关联的信标广播参数，2)与同步侦测模式关联的同步侦测时隙参数；

当无线从端设备处于同步匹配状态时，无线模式参数包括给定的同步时间参数，同步时间参数包含于同步序列信标。

低功耗待机状态基于以下低功耗的无线模式参数：

状态信标模式：持续时间Ts1，信标发送时隙宽度T1；

同步侦测模式：持续时间Ts2，同步侦测时隙宽度T2；

同步时间周期为：Ts = Ts1 + Ts2；

在时隙宽度Td1、Td2以外的时间均进入睡眠或休眠状态；

当状态信标模式为可连接信标模式时，时隙宽度T1包括信标发送时隙Tt1与信标侦测时隙Tr1： T1 = Tt1 + Tr1。

其中，T1/Ts为状态信标模式的发送时隙占空比D1，T2/Ts为同步侦测模式的侦测时隙占空比D2。

当上述时隙占空比D1、D2均远远小于1，即可维持相对的低功耗待机状态；若同步侦测时隙宽度T2相对于同步时间周期Ts趋于非常小，以至于同步侦测时隙占空比D2远小于发送时隙占空比D1，则同步侦测模式带来额外功耗占比就会很小，即可维持功耗更低的低功耗待机状态；以下为低功耗待机状态的无线模式时间参数的典型配置值：

T1为mS量级，D1为1%（相当于每秒广播N1次），

T2为10mS量级，D2为0.1%（相当于每分钟N2次）；

其中N1、N2均为大致为个位数量级。

在本实施例中，当某一无线主端设备需要主动向处于低功耗待机状态的若干无线从端设备发送数据时，根据数据传输的目标设备数量、响应时间和功耗的平衡机制，决定对所述无线模式参数进行模式调整所依据的预定方式及预案参数，包括：采取何种无线模式参数发送数据，并以定向无线广播或当前可用的无线数据发送模式，发送更新的或预定的无线模式参数给无线从端设备。

所述模式调整包括对同步侦测模式的关联参数（即同步侦测时隙参数）进行同步模式调整。按照对同步侦测时隙占空比的调整取向，所述同步模式调整包括同步增强调整、同步减弱调整，分别使得所述同步侦测时隙占空比的参数值有所增加或减弱。

所述模式调整还包括低功耗状态恢复调整：对无线模式参数按预定方式进行恢复调整，使得无线从端设备自身返回并保持初始的低功耗待机状。

当无线从端设备处于状态信标模式或同步侦测模式时，无线主端设备分别通过在无线从端设备的信标侦测时隙或同步侦测时隙发送无线定向广播，从而与无线从端设备建立无线连接或调整，或与无线从端设备建立同步匹配状态，或调整无线从端设备的无线模式参数。

其中，同步时间参数为无线从端设备为保持与某一无线主端设备的同步匹配状态，而对自身无线模式参数进行周期性切换所依据的关键时序参数；同一无线主端设备发送的同步序列信标，同步时间参数至少包括同步时间周期和同步侦测时隙宽度；当与无线从端设备处于同步匹配状态时，同步时间参数包含于协同匹配参数之中。

由协同匹配参数至少可以导出以下参数：

1)匹配核验码：当前匹配的协同代理网络系统的关联参数，即多个协同代理节点的所隶属的同一协同代理网络系统的可识别的特征参数，如、域地址、群组编号；

2)服务识别码：分配给无线从端设备有别于其它无线从端设备的识别码信息。

在具体实施过程中，协同代理节点为基于其设备职责角色为若干共同服务的目标对象设备（作为被代理节点）提供协同代理服务的协同服务节点设备；

协同代理节点基于设备代理管理为周边若干与之协同匹配的目标对象设备提供协同数据通信服务；

协同代理节点为协同代理网络系统中，可为共同服务的目标对象设备（作为被代理节点）提供具有可替换性的关联一致的协同服务。

步骤S102，在无线从端设备与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步。

在本实施例中，在无线从端设备与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步，并在每个同步有效期内至少执行一次同步时间校正，以保持所述同步匹配状态。

需要说明的是，同步时间标识为一种存在于无线信标之中，反映无线设备本次发送的无线信标在其同步时间周期内的相对时间特征的标识信息；

1)同步时间标识用于反映同步时间周期内特定的相位时间的标识信息；

2)同步时间标识还可以用于反映同步时间周期内相对于特定的时隙时序位置的标识信息。

相对时间特征如以下信息/参数（示例）：时间序列码、时间相位、同步偏移量（时间）、时隙偏移量（时间）等。

同步时间标识包含以下相对时间特征的一种或组合：

1)同步指示标识：标示在同步时间周期Ts内的特定时序位置，而不需直接给定特征参数；

2)同步偏移标识：指示在同步时间周期内与特定时序位置的相对时间偏移量。

在一个或多个同步时间周期中，同步序列信标中至少有一个同步信标具有同步偏移标识；

同步偏移标识为一个可反映其所在的同步信标的收发后沿时间在对应同步时间周期内的相对于特定时序位置的相对时间偏移量。

需要说明的是，同步序列信标为以无线定向广播方式发送的、服务于指定目标设备群组的、包含同步信息的一系列无线信标；同步序列信标为基于同步时间参数给定的同步时序触发而发送的周期性的无线信标，一个同步时间周期内至少发送一个或一组包含同步信息无线信标；典型地一个同步时间周期内发送多个无线信标。

其中，同步信标为包含于同步序列信标中的用于无线收发设备之间时序同步的一个无线信标。

进一步的，同步序列信标包含同步信标识别码；同步信标识别码为用以指示本次同步数据传输ID的信息；同步数据传输ID对于源于任何相同网域或上位网络节点的无线数据传输，在短期内是一个不可逆代码（如循环序列码或时钟关联码）；因此无线从端设备只要将本次接收的同步数据传输ID与最近一次（即上一次）已经响应处理的同步数据传输ID进行比较，即可判断本次接收的同步数据传输ID的冗余性及时效性。

需要说明的是，同步序列信标包含分组同步序列信标，用于服务不同或多个目标设备群组；分组同步序列信标按照以下方式任一或组合，以被不同目标设备群组的无线从端设备所接收识别：

1）不同的设备群组ID；

2）不同的同步时间周期或其倍率；

3）不同的同步信标时隙相位或宽度。

典型地，当对多个目标设备群组发送的同步数据包相同时，可利用相同的同步信标时隙发送同步数据包；

而当对多个目标设备群组发送的同步数据包不相同时，需在不同的同步信标时隙发送不同的同步数据包；以此减少对同步数据包的发送冗余，提升发送效率。

在具体实施过程中，设备状态信标为无线从端设备以应答方式反馈/发送的反映设备自身及其关联对象的特征属性及当前物理状态的无线信标。

无线主端设备通过建立同步匹配或无线连接对无线从端设备在状态信标模式的信标广播参数进行调整，信标广播参数包括信标广播间隔时间、信标广播持续时间、信标广播功率等级、信标广播调制参数等。

在具体实施过程中，无线主端设备的信标广播间隔时间基于自身的信标广播配置信息的变化而自适应调整，包括：

1.当信标广播配置信息无变化时，信标广播时间间隔取常规配置参数，

2.一旦信标广播配置信息发生任何变化（如匹配请求呼叫、建立匹配成功、状态控制反馈）后的N个周期内，加快信标广播，即短期内缩短信标广播间隔时间。

在具体实施过程中，当无线从端设备处于同步匹配状态时，无线从端设备基于设备自身的群组序码与/或匹配码调整其信标广播相位时间，以使得处于同一同步匹配状态下多个无线从端设备保持一定的信标广播相位时间差。

需要说明的是，协同代理网络路径指由协同代理节点构成的提供给指定的无线从端设备进行无线数据传输的网络拓扑路径；协同代理网络路径包括由单点接入或多点接入的直接匹配的协同代理节点，作为指定的无线从端设备与协同代理网络系统的接入点；协同代理网络路径还包括由单级的或多级的协同代理节点所构成的网络拓扑路径。

进一步的，协同匹配代理切换：当无线从端设备与当前直接匹配的协同代理节点之间的数据传输效率较低时，通过与对其它非匹配的协同代理节点的接收信号质量的近期侦测值进行对比，在必要时按照协同代理匹配优选的条件规则，重新选择当前与之协同匹配的协同代理节点，并相应地更改自身的设备状态信标中的匹配核验标识。

其中，对于处于同步匹配状态的无线从端设备，协同匹配代理切换还包括同步匹配切换；同步匹配切换包括同步相位时间调整，并与新的协同代理节点建立同步匹配状态；根据不同协同代理节点之间的同步相位时间差进行同步相位时间调整，既可瞬态完成同步匹配切换；同步相位时间差为一个可根据当前同步时间参数以及可匹配的不同协同代理节点的协同代理参数而导出的伪随机值。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

另外，在该项技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，该项技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，基于无线物联网的协同定位方法的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤，即，某一无线主端设备向处于同步匹配状态的若干无线从端设备发送包含同步调制标识的同步序列信标；在无线从端设备与无线主端设备的同步匹配状态下，在每个同步时间周期内保持无线时隙同步；当无线从端设备在其同步侦测接收时隙接收到无线主端设备发送的同步调制标识时，根据同步调制标识，执行与之对应的同步时隙调制，并将相应的调制核验标识置入其设备状态信标之中；当无线从端设备判断设备自身或其服务对象处于潜在触发状态时，无线从端设备根据关联的状态监测变量，对同步侦测接收时隙进行状态反馈调制，并将调制核验标识置入其设备状态信标之中。