CN103152839A - 一种工业无线通讯设备快速配对系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业无线通讯设备快速配对系统及方法，通过主动配对端对位于无线网络中的被动配对端进行搜索匹配，并进行密码确认，实现配对。本发明不仅能同时保证准确安全、快速自动和无接触，而且只需对设备少量改动就可实现最大限度提高设备的应用效率，从而建立快速安全可靠的无线通讯工业设备，极大满足了用户对工业设备无线通讯的配对方法的特殊要求，本发明通过增加无线通讯的配对过程的中间状态来满足需求，解决了工业设备无线通讯配对方法无法同时保证准确安全、快速自动和无接触的技术难题。

Description

一种工业无线通讯设备快速配对系统及方法

技术领域

本发明涉及一种工业无线通讯设备快速配对系统及方法，主要用于解决目前工业无线通讯设备配对操作过于复杂的问题。

背景技术

目前，由于工业设备无线通讯技术的快速发展，具备无线通讯功能的工业设备越来越普遍，工业设备无线通讯技术的特点是在特殊的固定应用环境中实现安全和高效的无线通讯。而对工业设备进行无线配对则显得尤为重要，但是目前无线配对过程中的被动配对方在没有任何操作按键的情况下，采用的无线通讯配对方法无法满足工业化的定制要求，这主要是因为标准的无线通讯设备配对方法操作过于繁琐而会影响使用效率，且需要无线通讯设备双方互相确认过程，因此在需要频繁更换新通信目标并频繁配对的特殊使用环境下无法解决无线通讯工业设备的高效化要求。

目前的快速自动无接触配对方案主要有以下几种：

一、搜索方按配对键进入配对状态，并开始搜索被连接方；找到被连接方后，自动选择信号最强的设备；与信号最强的设备互相交换配对密码互相确认，自动完成配对。这种方式的特点是不用选择被连接方等复杂操作，只需要进入配对状态，就可以在2秒内快速自动配对。目前多数需要快速配对的工业设备通常采用此方案，但是其缺点是容易与周围其他无线设备互相干扰，产生误配，缺少安全性和准确性。

二、搜索方按配对键进入配对状态，并开始搜索被连接方；找到被连接方后，将周围的被连接方在屏幕用列表全部显示出来，供用户选择；与被选择方互相交换配对密码互相确认，自动完成配对。这种方式的特点是可以保证安全性和准确性，需要看屏幕被连接方信息列表选择被连接方，操作复杂，而且如果周围同类设备较多，就需要对被连接方的信息要足够了解细节才能正确选择。

三、准备进行无线通讯配对的双方配对按键，设备同时切换到无线通讯配对状态，此时指示灯闪烁；双方指示灯长亮，完成配对。这种方式的特点是安全性和准确性提高且配对快速，但需要接触被连接方，根据双方的指示灯显示进行手动控制。

四、标准的蓝牙配对方法，首先双方把蓝牙功能都打开，然后随便谁开始搜索对方蓝牙，搜索到后选择连接；第一次连接时，收到连接要求的手机还需设置一个密码，然后告诉连接方密码，选择接受；然后连接方输入密码，连接成功；如果是第二次或已多次连接就不会提示需要设置密码。这种方式的特点是安全性和准确性较好，但操作最复杂，双方主要依赖约定的密码来保证安全性，只要不泄露密码就可以保证安全性和准确性。

五、通过NFC快速建立设备间的点对点蓝牙通信，也可以快速建立WIFIDirect(WIFI直连)的点对点通讯，可实现快速的配对，但是无线通讯双方必须有一次近距离接触才能完成配对，受有效配对距离在10厘米内的限制。对于通讯距离较长的应用环境则不便操作。

综上所述，虽然目前有很多应用的配对方案，但每种方案都有其自身的缺点，不能同时保证准确安全、快速自动和无接触三个条件，工业设备无线通讯的配对方法对三个条件都有较高的特殊要求，目前仍缺少适合工业设备无线通讯的既保证安全和准确性有可以快速自动无接触配对方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业无线通讯设备快速配对系统及方法，以解决目前工业无线通讯设备配对操作过于复杂的问题，实现工业无线通讯设备之间的准确安全、快速自动和无接触的配对。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种工业无线通讯设备快速配对系统，包括：

一主动配对端，包括处理器、搜索模块、配对模块和主无线通讯模块，所述搜索模块、配对模块和主无线通讯模块分别与处理器连接；

多个被动配对端，包括控制器、数据传输模块和无线通讯模块，所述无线通讯模块通过数据传输模块与控制器连接；

所述主动配对端的主无线通讯模块与被动配对端的无线通讯模块处于同一无线网络中；

所述处理器通过搜索模块搜索处于无线网络内的被动配对端，并通过配对模块对上述处于空闲状态的被动配对端进行配对。

优选地，所述主动配对端还包括有一处理器连接的搜索按键，用于产生搜索指令，并由处理器根据该搜索指令控制搜索模块搜索处于无线网络内的被动配对端。

优选地，所述主动配对端还包括有一处理器连接的配对按键，用于产生配对指令，并由处理器根据该配对指令控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对。

优选地，所述被动配对端还包括有一与控制器连接的配对指示灯，根据该配对指示灯的状态对应显示配对状态。

另外，本发明还提供了一种工业无线通讯设备快速配对方法，其具体包括步骤：

S1、主动配对端根据搜索指令对应控制搜索模块搜索位于无线网络中的被动配对端，并对应发出准备配对指令，进入准备配对状态；

S2、主动配对端根据配对指令对应控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对；

S3、主动配对端与待配对的被动配对端之间进行约定密码交换，且分别对交换密码进行确认，如确认通过，则完成配对。

优选地，步骤S1包括：

按下搜索按键，产生搜索指令给主动配对端，主动配对端根据搜索指令对应控制搜索模块搜索位于无线网络中的被动配对端，如果搜索到信号最强的被动配对端，则发出准备配对指令；如果未搜索到，则重新搜索。

优选地，步骤S1之前包括：

被动配对端发出空闲状态和地址信息给主动配对端，同时控制配对指示灯慢速闪烁。

优选地，步骤S2包括：

被动配对端指示灯快速闪烁，按下配对按键，产生配对指令给主动配对端，主动配对端根据配对指令对应控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对。

优选地，步骤S3包括：

主动配对端与待配对的被动配对端之间进行约定密码交换，如果约定密码相符，则交换密码确认信息，并存储配对信息，同时配对指示灯长亮，完成配对。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的工业无线通讯设备快速配对系统及方法，通过主动配对端对位于无线网络中的被动配对端进行搜索匹配，并进行密码确认，实现配对。本发明不仅能同时保证准确安全、快速自动和无接触，而且只需对设备少量改动就可实现最大限度提高设备的应用效率，从而建立快速安全可靠的无线通讯工业设备，极大满足了用户对工业设备无线通讯的配对方法的特殊要求，本发明通过增加无线通讯的配对过程的中间状态来满足需求，解决了工业设备无线通讯配对方法无法同时保证准确安全、快速自动和无接触的技术难题。

附图说明

图1为本发明的系统原理框图。

图2为本发明的工作原理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1所示，图1为本发明的系统原理框图。本发明提供的是一种工业无线通讯设备快速配对系统，主要用于解决目前工业无线通讯设备使用过程中配对操作过于复杂的问题，本发明系统适用于需要频繁配对操作，对配对效率要求较高的特殊环境，且本系统在无线通信目标设备即被动配对方没有任何操作按键的环境下，能够准确快速的完成配对过程。

其中本发明工业无线通讯设备快速配对系统主要包括有一主动配对端和多个被动配对端。

主动配对端包括有处理器、搜索模块、配对模块、搜索按键、配对按键和主无线通讯模块，所述搜索模块、配对模块和主无线通讯模块分别与处理器连接；搜索按键与处理器连接，用于产生搜索指令，并由处理器根据该搜索指令控制搜索模块搜索处于无线网络内的被动配对端；配对按键与处理器连接，用于产生配对指令，并由处理器根据该配对指令控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对。

被动配对端，对应安装在机动车内，其包括有控制器、数据传输模块、无线通讯模块和配对指示灯，所述无线通讯模块通过数据传输模块与控制器连接，配对指示灯与控制器连接，且根据配对指示灯的状态可对应显示配对的状态。

其中主动配对端的主无线通讯模块与被动配对端的无线通讯模块处于同一无线网络中；且在主动配对端与被动配对端需要进行配对时，则可通过主无线通讯模块和无线通讯模块之间建立通讯连接，主动配对端处理器通过搜索模块搜索处于无线网络内的被动配对端，并通过配对模块对上述处于空闲状态的被动配对端进行配对。

本系统中的主动配对方即为工业无线通讯设备数据收集终端，为了实现快速配对功能，本系统工业无线通讯设备数据收集终端上设计有两个与无线通讯配对相关的控制按键，一个是搜索按键，一个是配对按键，这两个按键需要与处理器及主无线通讯模块配合使用。用户通过这两个按键可完成主动配对功能，被动配对端为实现快速配对功能，设计有无线通讯配对指示灯，用户不需要接触到被动配对端，只需要远距离观察被动配对端的配对指示灯亮度及闪烁情况即可了解被动配对端的配对状态，主动配对端和被动配对端互相配合可完成快速配对功能。

以上是对本发明工业无线通讯设备快速配对系统的说明，下面将结合附图2对本发明工业无线通讯设备快速配对方法做进一步的描述。

请参见图2所示，图2为本发明的工作原理流程图。本发明还提供了一种工业无线通讯设备快速配对方法，具体包括步骤如下：

首先保证被动配对端和主动配对端处于同一无线网络中，然后被动配对端发出空闲状态和地址信息给主动配对端，同时控制配对指示灯慢速闪烁，以便于用户观察。

S1、主动配对端根据搜索指令对应控制搜索模块搜索位于无线网络中的被动配对端，并对应发出准备配对指令，进入准备配对状态；

当用户观察到被动配对端的配对指示灯处于慢速闪烁时，则表示该被动配对端处于空闲状态，此时用户可按下搜索按键，产生搜索指令给主动配对端的处理器，主动配对端处理器根据搜索指令对应控制搜索模块搜索位于无线网络中的这些空闲被动配对端，如果搜索到信号最强的空闲被动配对端，则发出准备配对指令；如果未搜索到，则返回进行重新搜索。

S2、主动配对端根据配对指令对应控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对；

当被动配对端收到准备配对指令后，则进入准备配对状态，此时控制器对应控制配对指示灯快速闪烁。

当用户看到配对指示灯快速闪烁时，表示被动配对端已经做好配对准备，此时用户按下主动配对端的配对按键，则产生配对指令给主动配对端的处理器，主动配对端根据该配对指令对应控制配对模块，对步骤S1中搜索到的被动配对端进行配对。

S3、主动配对端与待配对的被动配对端之间进行约定密码交换，且分别对交换密码进行确认，如确认通过，则完成配对。

主动配对端与待配对的被动配对端之间进行约定密码交换，如果约定密码相符，则交换密码确认信息，并存储配对信息，同时配对指示灯长亮，完成配对。

被动配对端收到配对命令后，开始与对方交换约定密码；同时主动配对端与对方交换约定密码，被动配对端如果密码相符就建立配对关系，并将交换密码确认信息和配对信息对应存储，此时配对指示灯长亮，完成配对过程；而主动配对端如果密码相符就建立配对关系，同时交换密码确认信息，并存储配对信息，完成配对过程。

本发明克服了现有工业设备无线通讯配对方法不能同时保证准确安全、快速自动和无接触三个条件的不足，只需对设备少量改动就可实现最大限度的提高设备应用效率。已经过实践验证可实现2秒内完成安全的配对过程，并且减少对其他工业无线通讯设备的互相干扰。建立快速安全可靠的无线通讯工业设备。满足工业用户对工业无线通讯设备配对方法高效安全的特殊需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工业无线通讯设备快速配对系统，其特征在于包括：

一主动配对端，包括处理器、搜索模块、配对模块和主无线通讯模块，所述搜索模块、配对模块和主无线通讯模块分别与处理器连接；

多个被动配对端，包括控制器、数据传输模块和无线通讯模块，所述无线通讯模块通过数据传输模块与控制器连接；

所述主动配对端的主无线通讯模块与被动配对端的无线通讯模块处于同一无线网络中；

所述处理器通过搜索模块搜索处于无线网络内的被动配对端，并通过配对模块对上述处于空闲状态的被动配对端进行配对。

2.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对系统，其特征在于所述主动配对端还包括有一处理器连接的搜索按键，用于产生搜索指令，并由处理器根据该搜索指令控制搜索模块搜索处于无线网络内的被动配对端。

3.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对系统，其特征在于所述主动配对端还包括有一处理器连接的配对按键，用于产生配对指令，并由处理器根据该配对指令控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对。

4.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对系统，其特征在于所述被动配对端还包括有一与控制器连接的配对指示灯，根据该配对指示灯的状态对应显示配对状态。

5.一种工业无线通讯设备快速配对方法，其特征在于包括步骤：

S1、主动配对端根据搜索指令对应控制搜索模块搜索位于无线网络中的被动配对端，并对应发出准备配对指令，进入准备配对状态；

S2、主动配对端根据配对指令对应控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对；

S3、主动配对端与待配对的被动配对端之间进行约定密码交换，且分别对交换密码进行确认，如确认通过，则完成配对。

6.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对方法，其特征在于步骤S1包括：

按下搜索按键，产生搜索指令给主动配对端，主动配对端根据搜索指令对应控制搜索模块搜索位于无线网络中的被动配对端，如果搜索到信号最强的被动配对端，则发出准备配对指令；如果未搜索到，则重新搜索。

7.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对方法，其特征在于步骤S1之前包括：

被动配对端发出空闲状态和地址信息给主动配对端，同时控制配对指示灯慢速闪烁。

8.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对方法，其特征在于步骤S2包括：

被动配对端指示灯快速闪烁，按下配对按键，产生配对指令给主动配对端，主动配对端根据配对指令对应控制配对模块对搜索到的被动配对端进行配对。

9.根据权利要求1所述的工业无线通讯设备快速配对方法，其特征在于步骤S3包括：

主动配对端与待配对的被动配对端之间进行约定密码交换，如果约定密码相符，则交换密码确认信息，并存储配对信息，同时配对指示灯长亮，完成配对。

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