降低WiFi设备功耗的方法、WiFi设备及WiFi网络系统与流程

降低wifi设备功耗的方法、wifi设备及wifi网络系统
技术领域
1.本发明涉及wifi设备功耗技术领域，尤其涉及一种降低wifi设备功耗的方法、wifi设备及wifi网络系统。


背景技术：

2.wifi技术耗电比较大，不适合电池供电的设备（比如智能门锁）长时间开启wifi工作，常规做法是使用wifi的节能模式。设备设置固定的listen interval（聆听间隔）时间之后进入休眠模式，然后在对应的时间内唤醒自身进入接收模式，接收路由器下发的beacon（信标）包，并判断是否需要继续工作或者休眠。
3.listen interval通常根据路由器的beacon interval（信标间隔）和dtim（delivery traffic indication message，使用无线路由器时无线发送数据包的频率）值来设定，不同路由器支持的最大dtim值不同，且设定值越大通信延迟越高。通常设备会设置一个较小的listen interval值来保证对不同路由器的兼容，但是较小的listen interval值会消耗较多电量。而且不同路由器的beacon interval时间有差异，wifi设备必须唤醒足够长时间才能保证接收到路由器beacon包，而唤醒时间越长耗电越多。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种自适应调整wifi设备参数来降低wifi设备功耗的方法、wifi设备及wifi网络系统。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种降低wifi设备功耗的方法，应用于wifi设备，包括以下步骤：当前连接路由器后，根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值；向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值；若否，则减小所述当前的聆听间隔值。
6.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，所述根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值之前还包括：连接所述路由器，获取所述路由器的信标间隔值。
7.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，所述获取所述路由器的信标间隔值包括：记录每相邻两次接收到所述路由器发送的信标的时间差；计算所有所述时间差的平均值，并将所述平均值作为所述路由器的信标间隔值。
8.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，所述减小所述当前的聆听间隔值之后还包括：返回执行所述向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时。
9.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，所述根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值包括：根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值；判断所述最大值与所述最小值的差值是否大于第一预设值，若否，则在当前连接所述路由器后，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值；若是，则在当前连接所述路由器后，以所述最大值和所述最小值分别作为调整时的上限值和下限值，取所述上限值和所述下限值的中间值作为所述当前的聆听间隔值；其中，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值时，所述减小所述当前的聆听间隔值包括：根据步进法减小所述当前的聆听间隔值；取所述上限值和所述下限值的中间值作为所述当前的聆听间隔值时，所述减小所述当前的聆听间隔值包括：根据二分法减小所述当前的聆听间隔值。
10.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值时，所述减小所述当前的聆听间隔值还包括：直至减小至所述最小值。
11.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，所述根据二分法减小所述当前的聆听间隔值包括：取所述当前的聆听间隔值作为上限值，并取所述上限值和所述下限值的中间值作为最新的所述当前的聆听间隔值。
12.在其中一个实施例中，所述的降低wifi设备功耗的方法中，取所述上限值和所述下限值的中间值作为所述当前的聆听间隔值时，所述以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值包括：取所述当前的聆听间隔值作为下限值；判断所述上限值与所述下限值的差值是否为第二预设值，若否，则取所述上限值和所述下限值的中间值作为最新的所述当前的聆听间隔值，并返回执行所述向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；若是，则以所述下限值为最终聆听间隔值。
13.本发明还构造了一种wifi设备，包括：设置模块，用于当前连接路由器后，根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值；处理模块，用于向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时，还用于检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值，若否，则减小所述当前的聆听间隔值。
14.本发明还构造了一种wifi网络系统，包括路由器和wifi设备，所述wifi设备用于实现上述任一项所述的降低wifi设备功耗的方法。
15.通过实施本发明，具有以下有益效果：本发明是一种自适应调整wifi设备参数来节省电量的技术方案，通过当前连接路由器后，根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值；向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值；若否，则减小所述当前的聆听间隔值，从而在不同路由器下使wifi设备的聆听间隔值可以达到最优，进而保证网
络工作正常的情况下降低功耗，最大程度提高电池寿命。
附图说明
16.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是本发明第一实施例降低wifi设备功耗的方法流程示意图；图2是本发明第二实施例降低wifi设备功耗的方法流程示意图；图3是本发明第三实施例降低wifi设备功耗的方法流程示意图；图4是本发明第四实施例降低wifi设备功耗的方法流程示意图；图5是本发明wifi设备的模块框图。
具体实施方式
17.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
18.需要说明的是，附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
19.附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。 即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
20.需要说明的是，信标（beacon）：是路由器端的名词；信标间隔（beacon interval）：是路由器端的名词，是指发送两个信标的时间间隔；dtim值：是路由器端的名词，是指多少个信标间隔发送一次组播流量。
21.聆听间隔（listen interval）：是wifi设备端的名词，是指wifi设备两次苏醒之间经历多少个信标间隔。较长时间的聆听间隔可让wifi设备关闭传送器较长时间，关闭电源越久，意味着可以省下更多的电力，因此显著延长了电池的使用。
22.其中，聆听间隔值和 dtim值这两个值是相同的，wifi设备通过协商告诉路由器这个值。聆听间隔值和dtim值都是以信标间隔为单位，比如聆听间隔值为3即为3个信标间隔时间。
23.并且通常来说，wifi设备在休眠前会设定一个聆听间隔值，在过了聆听间隔值后，wifi设备必须醒来侦听一下是否有发给自己的数据。由于路由器要缓存发给休眠状态的wifi设备的数据帧，因此缓存时长大于或等于聆听间隔值。如果在缓存时长之后，wifi设备并没有苏醒来获取暂存的数据，路由器就会直接将这些帧丢弃，而不再另行通知。
24.如图1所示，本发明的第一实施例公开了一种降低wifi设备功耗的方法，应用于wifi设备，包括以下步骤：s10：当前连接路由器后，根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值；s20：向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；s30：检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值；若否，则减小所述当前的聆听间隔值。
25.其中，在所述当前的聆听间隔时间内没有接收到所述路由器发送的dtim数据（所述dtim数据是所述路由器在dtim值下发送的一定数量的beacon包），则表明在所述当前的聆听间隔这时间内所述路由器没有缓存到足够数量的beacon包，因为所述路由器缓存到足够数量的beacon包才会进行发送，因此应减小所述路由器的dtim值，即减小所述wifi设备的聆听间隔值，让所述路由器缓存到的beacon包能在所述wifi设备苏醒的时候就能接收到。
26.具体地，所述根据所述路由器的信标间隔值设置所述当前的聆听间隔值之前还包括：s00：连接所述路由器，获取所述路由器的信标间隔值。通常来说，路由器的信标间隔值设置后在一段时间内是稳定的，因此可以记录每相邻两次接收到所述路由器发送的信标的时间差，计算所有所述时间差的平均值，并将所述平均值作为所述路由器的信标间隔值，此值即为当前路由器准确的信标间隔值，一般为100ms。可以理解，这里仅对信标间隔值进行举例说明，并不构成对其取值的限定。
27.如图2所示,本发明的第二实施例公开了一种降低wifi设备功耗的方法，应用于wifi设备，包括上述第一实施例所述的步骤。
28.其中，步骤s30包括：s301：检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则执行s302；若否，则执行s303；s302：以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值；s303：减小所述当前的聆听间隔值，并返回执行步骤s20，即所述向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时，从而重复调整聆听间隔值，直到减小到在所述当前的聆听间隔时间内接收到dtim数据。
29.如图3所示，本发明的第三实施例公开了一种降低wifi设备功耗的方法，应用于wifi设备，包括上述第一实施例或者第二实施例所述的步骤。
30.其中，所述根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值包括：s101-1：根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值。其中，所述最大值用于保证通信延迟在可接受范围内，所述最小值用于保证wifi设备与所有符合wifi节能模式标准规定的路由器可以正常工作。wifi节能模式标准允许的所述最小值是0，所有路由器都可以支持，但是根据实际产品功耗要求会稍微调大一点来平衡功耗，比如设置为3。所述最大值可根据实际产品确定，比如服务器下发指令要求设备在规定的时间内响应，这个时间算换成聆听间隔后即为最大值；s102-1：在当前连接所述路由器后，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值。
31.且，所述减小所述当前的聆听间隔值包括：根据步进法减小所述当前的聆听间隔值，直至减小至所述最小值。例如，按1步进减小所述当前的聆听间隔值，直至减小至所述最小值。可以理解，这里仅对减小聆听间隔值的过程进行举例说明，并不构成对其调整逻辑的限定。
32.如图4所示，本发明的第四实施例公开了一种降低wifi设备功耗的方法，应用于wifi设备，包括上述第一实施例或者第二实施例所述的步骤。
33.其中，所述根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值包括：
s101-2：根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值。其中，所述最大值用于保证通信延迟在可接受范围内，所述最小值用于保证wifi设备与所有符合wifi节能模式标准规定的路由器可以正常工作。wifi节能模式标准允许的所述最小值是0，所有路由器都可以支持，但是根据实际产品功耗要求会稍微调大一点来平衡功耗，比如设置为3。所述最大值可根据实际产品确定，比如服务器下发指令要求设备在规定的时间内响应，这个时间算换成聆听间隔后即为最大值；s102-2：在当前连接所述路由器后，以所述最大值和所述最小值分别作为调整时的上限值和下限值，取所述上限值和所述下限值的中间值作为当前的聆听间隔值。
34.且，所述减小所述当前的聆听间隔值包括：根据二分法减小所述当前的聆听间隔值，具体为取所述当前的聆听间隔值作为上限值，并取所述上限值和所述下限值的中间值作为最新的当前的聆听间隔值。
35.另外，所述以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值包括：取所述当前的聆听间隔值作为下限值；判断所述上限值与所述下限值的差值是否为第二预设值，例如第二预设值为1，若否，则取所述上限值和所述下限值的中间值作为最新的所述当前的聆听间隔值，并返回执行所述向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；若是，则以所述下限值为最终聆听间隔值。
36.本发明中对于具体选择使用第三实施例的方案还是第四实施例的方案，可在根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值后，判断所述最大值与所述最小值的差值是否大于第一预设值，即是否差值过大，若否，则在当前连接所述路由器后，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值，即选择第三实施例的方案；若是，则在当前连接所述路由器后，以所述最大值和所述最小值分别作为调整时的上限值和下限值，取所述上限值和所述下限值的中间值作为当前的聆听间隔值，即选择第四实施例的方案。
37.例如，根据实际情况，比如所述最大值30，所述最小值2，根据步进法调节最多可能要20多次，根据二分法调节最多5次；如果所述最大值是10，所述最小值是2，此时步进法和二分法所调节的次数差异就没这么大了。
38.通过以上步骤，即可将最终聆听间隔值作为wifi设备休眠模式的listen interval参数，最大限度减少不必要的电量消耗，同时也得到当前路由器所适用的最大dtim值。
39.如图5所示，本发明的第五实施例公开了一种wifi设备，包括：设置模块，用于当前连接路由器后，根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值；处理模块，用于向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时，还用于检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值，若否，则减小所述当前的聆听间隔值。
40.其中，在所述当前的聆听间隔时间内没有接收到dtim数据，则表明在聆听间隔这时间内路由器没有缓存到足够数量的beacon包，因为路由器缓存到足够数量的beacon包才会进行发送，因此应减小dtim值，即减小聆听间隔值，让路由器缓存到的beacon包能在wifi设备苏醒的时候就能接收到。
41.具体地，所述wifi设备还包括：获取模块，用于连接所述路由器，获取所述路由器的信标间隔值。通常来说，路由器的信标间隔值设置后在一段时间内是稳定的，因此可以记录每相邻两次接收到所述路由器发送的信标的时间差，计算所有所述时间差的平均值，并将所述平均值作为所述路由器的信标间隔值，此值即为当前路由器准确的信标间隔值，一般为100ms。
42.在本发明的第六实施例公开了一种wifi设备，包括上述第五实施例所述的模块。
43.其中，所述减小所述当前的聆听间隔值之后还包括：返回执行所述向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时，从而重复调整聆听间隔值，直到减小到在所述当前的聆听间隔时间内接收到dtim数据。
44.本发明的第七实施例公开了一种wifi设备，包括上述第五实施例或第六实施例所述的模块。
45.其中，所述根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值包括：根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值。其中，所述最大值用于保证通信延迟在可接受范围内，所述最小值用于保证wifi设备与所有符合wifi节能模式标准规定的路由器可以正常工作。wifi节能模式标准允许的所述最小值是0，所有路由器都可以支持，但是根据实际产品功耗要求会稍微调大一点来平衡功耗，比如设置为3。所述最大值可根据实际产品确定，比如服务器下发指令要求设备在规定的时间内响应，这个时间算换成聆听间隔后即为最大值；在当前连接所述路由器后，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值。
46.且，所述减小所述当前的聆听间隔值包括：根据步进法减小所述当前的聆听间隔值，直至减小至所述最小值。例如，按1步进减小所述当前的聆听间隔值，直至减小至所述最小值。
47.本发明的第八实施例公开了一种wifi设备，包括上述第五实施例或第六实施例所述的模块。
48.其中，所述根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值包括：根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值。其中，所述最大值用于保证通信延迟在可接受范围内，所述最小值用于保证wifi设备与所有符合wifi节能模式标准规定的路由器可以正常工作。wifi节能模式标准允许的所述最小值是0，所有路由器都可以支持，但是根据实际产品功耗要求会稍微调大一点来平衡功耗，比如设置为3。所述最大值可根据实际产品确定，比如服务器下发指令要求设备在规定的时间内响应，这个时间算换成聆听间隔后即为最大值；在当前连接所述路由器后，以所述最大值和所述最小值分别作为调整时的上限值和下限值，取所述上限值和所述下限值的中间值作为当前的聆听间隔值。
49.且，所述减小所述当前的聆听间隔值包括：根据二分法减小所述当前的聆听间隔值，具体为取所述当前的聆听间隔值作为上限值，并取所述上限值和所述下限值的中间值作为最新的当前的聆听间隔值。
50.另外，所述以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值包括：取所述当前的聆听间隔值作为下限值；判断所述上限值与所述下限值的差值是否为第二预设值，例如第二预设值为1，若
否，则取所述上限值和所述下限值的中间值作为最新的所述当前的聆听间隔值，并返回执行所述向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；若是，则以所述下限值为最终聆听间隔值。
51.本发明中对于具体选择使用第七实施例的方案还是第八实施例的方案，可在根据所述信标间隔值预设聆听间隔的一个最大值和一个最小值后，判断所述最大值与所述最小值的差值是否大于第一预设值，即是否差值过大，若否，则在当前连接所述路由器后，以所述最大值作为所述当前的聆听间隔值，即选择第七实施例的方案；若是，则在当前连接所述路由器后，以所述最大值和所述最小值分别作为调整时的上限值和下限值，取所述上限值和所述下限值的中间值作为当前的聆听间隔值，即选择第八实施例的方案。
52.例如，根据实际情况，比如所述最大值30，所述最小值2，根据步进法调节最多可能要20多次，根据二分法调节最多5次；如果所述最大值是10，所述最小值是2，此时步进法和二分法所调节的次数差异就没这么大了。
53.通过以上步骤，即可将最终聆听间隔值作为wifi设备休眠模式的listen interval参数，最大限度减少不必要的电量消耗，同时也得到当前路由器所适用的最大dtim值。
54.本发明的第九实施例公开了一种wifi网络系统，包括路由器和wifi设备，所述wifi设备用于实现上述第一实施例、第二实施例、第三实施例或第四实施例所述的降低wifi设备功耗的方法。
55.通过实施本发明，具有以下有益效果：本发明是一种自适应调整wifi设备参数来节省电量的技术方案，通过当前连接路由器后，根据所述路由器的信标间隔值设置当前的聆听间隔值；向预设的服务器发送需要响应的请求，进入接收dtim数据模式并计时；检测在所述当前的聆听间隔时间内是否接收到dtim数据，若是，则以所述当前的聆听间隔值为最终聆听间隔值；若否，则减小所述当前的聆听间隔值，从而在不同路由器下使wifi设备的聆听间隔值可以达到最优，进而保证网络工作正常的情况下降低功耗，最大程度提高电池寿命。
56.可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述实施例或技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，即“在一些实施例”所描述的实施例可与上下任一实施例进行自由组合；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。