CN103179635A - 一种基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法，组网方法包括如下步骤：1）搜寻并获取周边蓝牙设备的名称及MAC地址；2）配对连接，并交换找到的周围设备数量信息；3）连接周围的设备并构成初始路由表；通信方法包括如下步骤：1）移动设备检测路由表信息，计算与目标设备的距离；2）若目标设备与移动设备直接连接，则直接发送信息内容；否则将信息内容发送至与移动设备相邻的设备，然后逐个传递直至传送至目标设备。本发明与现有技术相比，在蓝牙的基础上，通过设计新的发送方式，不需要预设的网络设施，具有很好的适应性和实用性组建过程和重组过程完全透明，无需人工配置参数和设置；并且扩大了可通信的距离范围。

Description

一种基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法

  

技术领域

本发明涉及一种局域网的组网方法，确切的说，是一种基于Android系统的蓝牙组网通信方法。 

  

背景技术

随着移动设备智能化和移动通信网络的发展，移动设备已经从一台普通的通信设备成为集通信、上网、个人事务处理、多媒体播放和游戏娱乐于一体的便携式微型计算机。同时，移动设备端的通信软件也随即迅速普及，现有的通信网络是通过接入移动运营商提供的移动通信网络来进行通信，接入方式一般都是 GPRS、WIFI和包括TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA在内的3G通信技术，这类通信技术也有它们的缺点：首先这些通信方式依赖于预先设置的网络接入点，一旦网络设施找到破坏，网络中的设备将无法通信。其次依赖于移动通信网络的通信，服务商会收取一定的费用。蓝牙是一种支持设备进行短距离通信的无线电技术。能在包括移动电话、PDA,无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够简单有效地实现移动设备之间的无线通信，但是蓝牙的有效通信范围很短，超过一定距离则无法进行连接和通信，且一台蓝牙主设备最多可以同时与7台从设备通信。无法承载更多用户，且蓝牙连接过程设置繁琐，需要双方设备同时处于活动状态才能相互发现，并且需要经过多次的参数设置才能实现通信。现在多用建立 WIFI 热点为其他移动设备提供网络，并使用这个热点构建基于WIFI的无线局域网络， WIFI网络距离范围大并且没有连接数量的限制，不过，相对于蓝牙来说，WIFI 的传输质量很不好，信号不稳定，丢包率高，而且安全性能也比较差。且WIFI的耗电量巨大，移动设备来说是无法承受。 

相关术语定义及缩略词：

Android：是一种以Linux为基础的开放源代码操作系统，主要使用于便携设备。

蓝牙：是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。 

自组网：是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，网络的信息交换采用计算机网络中的分组交换机制，用户终端是可以移动的便携式终端，自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。   

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种耗电量小、通信范围广、用户数量多的蓝牙组网及通信方法。 

技术方案：本发明基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法通过如下技术手段实现： 

1）移动设备启动蓝牙，搜寻并获取周边蓝牙设备的名称及MAC地址；

2）移动设备与周围设备进行配对，分别与之连接，并交换找到的周围设备数量信息；

3）根据周围设备的数量多少将移动设备排序，数值最大的连接周围设备，而其他设备进入等待状态，并将周围的移动设备信息加入路由表；

4）按照周围设备数量由大到小的顺序，向等待接收通知的设备发送通知，设备收到连接的通知后，连接周围的设备，如果路由表中已有该设备信息则不连接，每次连接之后都更新整个网络的路由表信息。

5）所有设备都已经连接好，网络建成； 

通信方法包括如下步骤：

1）移动设备检测路由表信息，计算与目标设备的距离；

2）若目标设备与移动设备直接连接，则直接发送信息内容；否则将信息内容发送至与移动设备相邻的设备，然后逐个传递直至传送至目标设备；

所述路由表信息中包含每一台设备的位置信息及MAC地址。

还包括新移动设备入网过程，包括如下步骤： 

1）新移动设备入网时，查询附近设备，并配对保存设备名称和MAC地址；

2）若附近设备的连接数已经大于7则不进行考虑，否则连接其中一个来获取整个网络的路由表。

3）根据路由表信息中的一台设备连接周围设备的数量多少进行排序，按照递增的方式选择，如果选择的节点在可查找的附近设备中，则进行连接，移动设备入网成功，并更新移动设备路由表和整个网络的路由表信息。 

还包括移动设备断开连接后的网络重组过程，包括如下步骤： 

1）在移动设备端监听关闭蓝牙动作或者关机动作等可以导致蓝牙服务关闭的动作，并在关闭之前，发送路由表更新信息，更新网络拓扑，断开连接后删除本机路由表信息。

2）当有移动设备发现连接的周围设备断开连接时，发出广播信息更新网络中所有移动设备的路由表信息。 

3）移动设备检测路由表信息，如果断开连接的移动设备MAC地址在目的地址中，且与之相邻，则移动设备搜索周围除了本机连接之外的蓝牙设备；否则将不采取动作； 

4）若移动设备没有搜索到与本机连接之外的设备则不采取措施，否则，对于搜寻到的设备，采用新移动设备入网的方法，重新组建网络，连接在此移动设备下的子节点的网络拓扑结构不变；

5）网络重组之后，更新移动设备的路由表信息，并在界面中显示移动设备的名称。

有益效果：本发明与现有技术相比，在蓝牙的基础上，通过设计新的通信方式，自动快速的构建无线自组网系统，不需要预设的网络设施，具有很好的适应性和实用性，同时也避免了无线设备接入点的设备投资；组建过程和重组过程完全透明，无需人工配置参数和设置；新移动设备节点进入网络，只需打开程序，即可和网络中所有用户通信；本发明通过转发的方法实现了一个移动设备通过蓝牙设备可以和7个以上的蓝牙设备进行通信，并且扩大了可通信的距离范围。 

  

附图说明

图1为路由表信息格式示意图； 

图2为组网方法流程图；

图3为蓝牙网络示意图；

图4为新移动设备入网示意图；

图5为网络重组示意图。

  

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步详述： 

本发明涉及一种基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法，具体来说包括如下的步骤：

组网步骤

首先移动设备启动蓝牙，搜寻并获取周边蓝牙设备的名称及MAC地址，具体来说，移动设备调用BluetoothAdapter.getDefaultAdapter()方法，得到本地默认的蓝牙适配器操作类BluetoothAdapter ，若返回为 null 则表示本地不支持蓝牙；否则，当发现蓝牙功能未启用时，如调用设置启用蓝牙。如果发现当前设备没有打开对外可见模式，则通过传递 Intent 的方法来调用打开可被发现模式；然后调用BluetoothAdapter类 的startDiscovery()方法就可以执行一个异步方式获取周边的蓝牙设备，并通过BluetoothDevice的getName()方法获得设备的名称和 getAddress() 方法获得设备的MAC地址。接着移动设备与周围设备进行配对，分别与之连接，并交换找到的周围设备数量信息；根据周围设备的数量多少将移动设备排序，数值最大的连接周围设备，并将周围的移动设备信息加入路由表；按照周围设备数量由大到小的顺序，向等待接收通知的设备发送通知，设备收到连接的通知后，连接周围的设备，如果路由表中已有该设备信息则不连接，每次连接之后都更新整个网络的路由表信息。

我们定义移动设备发送信息到目的设备所需经过的移动设备的个数为跳数，如果直接相连则跳数为0；定义本机向目的设备发送信息时决定信息将发送到哪一个移动设备进行转发的移动设备的MAC地址为下一跳地址，如果下一个移动设备为目的设备，则下一跳地址为空。 

最后当所有设备都已经连接好，网络建成，每个移动设备界面显示的是路由表中与设备MAC地址对应的设备名称，选择即可通信。 

通信步骤： 

首先移动设备检测路由表信息，计算与目标设备的距离即跳数，若目标设备与移动设备直接连接，则直接发送信息内容；否则将信息内容发送至下一跳地址所在设备即下一跳节点，然后逐个传递直至传送至目标设备，具体地说，发送方法使用write(byte[])方法将信息写入该输出流，然后使用getOutputStream() 方法得到输出流，发送信息给下一跳节点，下一跳节点的监听线程通过getInputStream()方法收到得到输入流，并调用read（byte[]）方法读取输入信息内容并提取目的地址，如果此节点即为目的地址则结束通信过程，并将内容显示到移动设备的界面，否则就将数据继续发送至下一跳节点直至节点为目的地。本发明中，所述路由表信息中包含每一台设备的位置信息及MAC地址。

本发明所述组网方法还包括新设备入网的方法，具体来说，包括了如下的步骤： 

1）新移动设备入网时，查询附近设备，并配对保存设备名称和MAC地址。

2）如果附近设备的连接数已经大于7则不进行考虑，否则连接其中一个来获取整个网络的路由表。 

3）根据路由表信息中的跳数总和大小排序，按照递增的方式选择，如果选择的节点在可查找的附近设备中，则进行连接，移动设备入网成功，并更新移动设备路由表和整个网络的路由表信息。 

本发明所述组网方法还包括移动设备断开连接及网络重组过程，具体步骤如下： 

1）在移动设备端监听关闭蓝牙动作或者关机动作等可以导致蓝牙服务关闭的动作，并在关闭之前，发送路由表更新信息，更新网络拓扑，断开连接后 删除本机路由表信息。

2）当有移动设备发现连接的周围设备断开连接时，发出广播信息更新网络中所有移动设备的路由表信息。 

3）移动设备检测路由表信息，如果断开连接的移动设备MAC地址，在目的地址中，且跳数为0，则进入步骤4,否则不进行任何操作。 

4）移动设备搜索周围除了本机连接之外的蓝牙设备，没有设备则不采取措施，否则，对于搜寻到的设备，采用新移动设备入网的方法，重新组建网络，连接在此移动设备下的子节点的网络拓扑结构不变。 

5）网络重组之后，更新移动设备的路由表信息，并在界面中显示移动设备的名称。

Claims (3)

1.一种基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法，其特征在于自组网方法包括如下步骤：

1）移动设备启动蓝牙，搜寻并获取周边蓝牙设备的名称及MAC地址；

2）移动设备与周围设备进行配对，分别与之连接，并交换找到的周围设备数量信息；

3）根据周围设备的数量多少将移动设备排序，数值最大的连接周围设备，而其他设备进入等待状态，并将周围的移动设备信息加入路由表；

4）按照周围设备数量由大到小的顺序，向等待接收通知的设备发送通知，设备收到连接的通知后，连接周围的设备，如果路由表中已有该设备信息则不连接，每次连接之后都更新整个网络的路由表信息；

5）所有设备都已经连接好，网络建成；

通信方法包括如下步骤：

1）移动设备检测路由表信息，计算与目标设备的距离；

2）若目标设备与移动设备直接连接，则直接发送信息内容；否则将信息内容发送至与移动设备相邻的设备，然后逐个传递直至传送至目标设备；

所述路由表信息中包含每一台设备的位置信息及MAC地址。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法，其特征在于：还包括新移动设备入网过程，包括如下步骤：

1）新移动设备入网时，查询附近设备，并配对保存设备名称和MAC地址；

2）若附近设备的连接数已经大于7则不进行考虑，否则连接其中一个来获取整个网络的路由表；

3）根据路由表信息中的一台设备连接周围设备的数量多少进行排序，按照递增的方式选择，如果选择的节点在可查找的附近设备中，则进行连接，移动设备入网成功，并更新移动设备路由表和整个网络的路由表信息。

3.根据权利要求1所述的基于蓝牙的Android移动设备自组网和通信的方法，其特征在于：还包括移动设备断开连接后的网络重组过程，包括如下步骤：

1）在移动设备端监听关闭蓝牙动作或者关机动作等可以导致蓝牙服务关闭的动作，并在关闭之前，发送路由表更新信息，更新网络拓扑，断开连接后删除本机路由表信息；

2）当有移动设备发现连接的周围设备断开连接时，发出广播信息更新网络中所有移动设备的路由表信息；

3）移动设备检测路由表信息，如果断开连接的移动设备MAC地址在目的地址中，且与之相邻，则移动设备搜索周围除了本机连接之外的蓝牙设备；否则将不采取动作；

4）若移动设备没有搜索到与本机连接之外的设备则不采取措施，否则，对于搜寻到的设备，采用新移动设备入网的方法，重新组建网络，连接在此移动设备下的子节点的网络拓扑结构不变；

5）网络重组之后，更新移动设备的路由表信息，并在界面中显示移动设备的名称。

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