1.技術背景

無線場景感知技術指基於對目標場景狀態變化的協同感知而獲得觸發響應並進行智能決策，屬於藍奧聲核心技術--邊緣協同感知(EICS）技術的關鍵支撐性技術之一。該項技術涉及物聯網的無線通信與邊緣智能技術領域，主要涉及無線協同感知網絡及所包含的協同感知節點面向目標場景及其目標對象的邊緣協同感知服務的機製與流程。

由邊緣服務節點與其周邊的若幹目標對象設備（即客戶端設備）所構成的具有動態信息交互特征的物聯網邊緣域（簡稱邊緣域），主要面向解決目標對象域和感知控製域的無線網絡通信及其信息交互的服務機製與流程問題。

邊緣服務節點設備所面向的目標對象設備並不僅僅包括像電腦與智能手機那樣支持標準無線網絡接入、具有較強資源能力、可安裝各種應用軟件的強智能終端設備，還包括具有更低成本、超低功耗、資源能力相對較弱的移動式或分布式的目標對象設備。

面向目標場景的物聯網邊緣智能技術需要解決的問題是，基於場景感知的關聯決策與服務。決定目標場景狀態的是與目標場景關聯的若幹目標對象及其關聯的狀態變量，其中大部分狀態變量往往源自作為目標對象設備的低功耗無線傳感器或其它感知監測設備，這些感知監測設備作為目標感知節點，也是邊緣感知網絡所服務的目標對象設備，直接與所服務目標場景的移動對象或位置環境建立了關聯綁定關系。

目標感知節點具有面向特定物理對象的感知監測能力，但考慮到功耗、資源、算力、安裝數量或技術兼容性等問題，通常並不需要它們複用於網絡服務節點，但在必要性時在功耗資源允許時，它們也可以履行網絡服務節點角色的部分職責，以提升邊緣網絡系統硬件設備的複用性及性價比。

所述目標對象即目標服務對象：指所服務（定位、控製、監測、監控及監護等）的對象（如：人、物品、資產設備、位置及環境等）。目標對象包括直接或間接服務對象，如：定位追蹤對象、追蹤監測對象、監控設備對象、能源監測對象（如用電負載對象）等。

無線協同感知網絡（簡稱感知網絡）為物聯網邊緣域內一種由協同感知節點構成的的無線網絡；面向周邊目標對象設備提供包括對象識別、定位追蹤、狀態監測、控製監控及信息推送等協同感知服務。若幹協同感知節點通過協同感知，獲得當前指定的目標場景對象的目標狀態信息。

目標感知節點設備為一種目標對象設備（簡稱對象設備），一種與目標場景或其目標對象關聯綁定的感知監測設備（如被動定位設備、可穿戴設備、分布式傳感器、監測監控及外圍執行設備等）。

所述協同感知指無線網絡中多個感知節點，面向共同的目標場景或其子集（含目標對象），通過協同感知處理所進行的感知監測及關聯服務的過程。

目標對象設備指其作為周邊無線網絡節點（基站設備）的服務對象，提供信息交互服務的無線設備；為一種對目標對象進行關聯識別（或綁定）的無線設備（如電子標簽、傳感器、適配器等）。

所述目標場景對象即與目標場景關聯的目標對象；所述目標場景（簡稱場景）為一個給定物理時空內若幹目標對象及其位置環境的關系組合；所述目標場景可以包含若幹目標場景子集。

感知監測設備即具有無線感知監測能力的設備，包括直接面向目標場景對象進行感知監測的目標感知節點（作為目標對象設備或場景傳感器），或面向前置感知節點進行感知監測的協同感知節點。

所述感知監測指目標關聯信息的獲取過程（如信號接收、數據采集及處理等），包括面向目標場景對象的識別、追蹤、監測等過程。

所述對象識別指通過無線掃描偵測獲取目標對象（設備）的有關設備ID、服務屬性及狀態變量等信息；所述狀態監測指對目標對象的狀態變量範圍或其組合進行解析判斷獲得與目標場景對象關聯的目標狀態信息。

所述協同感知節點為具有協同感知服務能力的無線網絡服務節點，即無線協同感知網絡中具有對周邊的目標對象設備或目標感知節點提供協同感知服務能力的無線網絡節點。所述協同感知節點為一種節點設備角色，可以是無線基站設備或一般的感知節點；所述感知節點即可以對目標對象進行感知監測的網絡節點。

所述協同感知服務即向周邊感知節點提供的協同服務，包括面向感知監測及其關聯過程的無線網絡通信與協同感知處理。

所述協同服務指通過多節點協同為目標場景/對象提供無線感知、網絡接入及數據通信等信息交互服務；所述協同感知處理指由多個感知節點面向目標關聯的感知信息所進行的協同數據處理。

2.2藍奧聲無線場景感知技術針對現有類似技術存在的以下幾方面缺陷：

1.協同性問題：從能力配合來看，邊緣服務節點設備缺乏完整的無線感知能力模型。現場網絡服務節點之間缺乏靈活的協同服務配合，包括協同場景感知、無線觸發響應、協同數據通信、節點路徑選擇及能力配合互補等。

2.邊緣計算問題：從物理層次看，包括邊緣雲計算、雲邊協同計算、現場網絡計算、智能終端計算、目標對象計算等，現有技術的邊緣計算，尤其是邊緣域智能硬件設備承擔的數據處理與智能決策，尚缺乏整體的層次性，過於依賴個別核心智能設備（物聯網主機、智能網關、路由器）。

3.邊緣設備的複用性問題：從設備利用效率來看，邊緣服務節點複用性較低，過於依賴專用智能設備（物聯網主機、智能網關、路由器、定位基站），而較少利用一些同樣具有無線感知計算能力的低成本複用節點（如燈控、插座、開關等監測監控節點）。

4.面向低功耗對象設備問題：現有邊緣無線網絡通信技術主要包括無線連接（點對點或點對多點）與Mesh網絡兩大類型。面向低功耗目標對象設備的無線互操作仍然缺乏快速高效機製。其中，無線連接需要預先基於握手協議進行無線通信參數交換；而Mesh網絡節點在響應外圍低功耗對象設備時，尚未有效解決快速場景觸發響應及應答機製問題。

因此，在無線場景感知過程中，無線協同感知節點面向低功耗前置觸發時，如何高效地獲得對目標場景狀態變化的觸發響應，以提升無線場景感知的響應速度、靈活性及數據解析處理效率，成為亟待解決的技術問題。

2.關於藍奧聲無線場景感知技術

2.1藍奧聲無線場景感知技術所解決的技術問題

該項技術要解決的技術問題在於，無線協同感知節點如何通過獲得來自低功耗感知節點的前置觸發響應，解決低功耗與高效率的平衡問題；通過狀態跳變識別避免重複響應處理，提高數據處理效率；通過場景狀態解析，在節省協同感知服務的解析計算量的前提下，高效率獲得針對目標場景狀態的觸發響應。

2.2類似競爭技術的缺陷問題（→見前述）

3.技術解決方案（技術內容）

3.1概述

無線協同感知節點通過獲得前置觸發響應，對目標場景對象進行無線協同感知；所述協同感知節點接收到當前目標場景中任一前置感知節點發送的觸發狀態信標，並提取包含於所述觸發狀態信標中的觸發狀態標識；所述協同感知節點根據所述觸發狀態標識進行狀態跳變識別，當判斷存在狀態跳變信息時，所述協同感知節點基於所獲得的目標狀態變量進行場景狀態解析，獲得場景狀態信息：所述協同感知節點根據所述場景狀態信息判斷所述目標場景發生場景狀態跳變時，則獲得相應的場景觸發響應。

3.2 主要技術特征

1)觸發信標：所述前置感知節點通過對目標場景或子集的狀態監測響應，而發送觸發狀態信標；所述觸發狀態信標為前置感知節點以比非觸發常態更高的活躍度等級，發送的包含特定的觸發狀態標識信息的無線信標。

2)觸發條件：所述前置感知節點發送所述觸發狀態信標的條件包括以下任一或組合：條件一，所述前置感知節點接收到某一協同感知節點的主動控製信息，所述觸發狀態信標作為一種應答信標，包含對所述主動控製信息的應答信息；條件二，所述前置感知節點監測到其目標場景對象發生預定的狀態跳變時，將發送包含狀態跳變信息的觸發狀態信標。

3)狀態等級：所述前置感知節點通過設置信標廣播/調製參數而調整其狀態信標的活躍度等級：在所述觸發狀態信標的存續期內通過提升狀態信標的射頻信號能力與/或賦予特定信道占用，使具有更高的瞬態通信成功率；反之，在常態非狀態觸發時，通過降低或關閉所述狀態信標的射頻信號能力與/或特定信道占用而降低所述活躍度等級，使具有較低的信標廣播功耗及無線信道資源占用。

4）觸發響應：所述協同感知節點通過所述場景狀態解析導出的場景狀態信息包括對應的場景狀態代碼，當所述場景狀態代碼標識指示發生場景狀態跳變時，所述協同感知節點獲得相應的場景觸發響應。

5)解析方式：所述協同感知節點通過以下之一或組合的方式進行場景狀態解析，導出與當前目標場景對應的場景狀態代碼Ns：方式一，基於當前獲得的目標狀態變量Xi，根據與目標場景關聯的場景狀態函數與/或場景數據結構進行場景狀態解析；方式二，當所述目標狀態信息/變量全部或部分源自於當前前置感知節點所發送，則所述場景狀態解析包括對前置狀態代碼的引用；方式三，基於此前已通過場景狀態解析獲得的場景狀態信息，進行重用、迭代及/或疊加。

6)應答響應：所述協同感知節點接收到目標場景中任一前置感知節點發送的所述觸發狀態信標後，立即進行觸發應答：發送用以狀態平複的協同應答信息。

7)狀態恢複：所述前置感知節點為低功耗的目標感知節點，當在同步偵測時隙內接收到任一協同感知節點發送的所述協同應答信息後，在符合有效性條件時，立即關閉所述觸發狀態信標，或恢複到非觸發狀態。

4.技術效果

4.1解決的技術問題（技術先進性）

該項技術無線協同感知節點接收前置感知節點發送的具有更高活躍度的觸發狀態信標，從而提升了觸發響應效率及可靠性；根據提取的觸發狀態標識進行狀態跳變識別，從而提升了觸發響應的判斷效率，避免無效重複響應處理；通過場景狀態解析的方式選擇與數據重用，獲得更高的解析計算效率，以在場景狀態跳變時，快速獲得場景觸發響應。因此，相對於現有技術，該項技術對無線物聯網邊緣域的協同感知服務，在觸發響應速度、無線互操作效率、感知服務能力及靈活性等方面，均具有顯著的提升。

4.2技術效果（具體有益效果）：

該項技術通過無線觸發響應的互操作機製，解決無線場景感知過程的協同性、可靠性及靈活性問題，具有觸發響應快、常態低功耗及解析處理效率高的有益效果，具體體現在在以下幾個方面：

1)觸發響應快、可靠性高：前置感知節點在觸發瞬態，發送具有更高活躍度的觸發狀態信標、更高優先級的無線傳輸數據發送，使得協同感知節點可以在短時間快速、可靠地獲得前置觸發響應；

2)常態低功耗、減少無線幹擾：前置感知節點在觸發瞬態之後，基於平複應答接收或時間效應而關閉觸發狀態；在非觸發態(常態)的狀態信標處於不活躍或超低功耗狀態，有利於常態低功耗並減少無線幹擾及信道資源占用；

3)按敏感性優先級，監測數據處理效率高：按敏感狀態變化優先處理及上傳；減少不必要的數據冗餘（如對無有效狀態變化進行過濾），對於目標對象實時位置、狀態變化監測及數據上傳處理，具有更高的協同數據處理效率。

4)場景狀態解析的靈活性：基於多個目標狀態變量根據數據結構或函數解析，使得場景狀態解析與觸發響應更具關聯傳遞性以及面向多場景組合判斷。

5)協同性好、覆蓋性強：基於前置感知觸發與任務機製對周邊目標感知節點提供協同服務；根據場景狀態解析算法，提供有效持續性的跟蹤計算。

6)協同並發服務能力強：通過目標多選信息對目標對象設備進行並發服務，可同時對前置感知節點進行應答及控製，從而具有更高的數據進程管理效率。