CN104219744B - Ble分布网系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种BLE分布网系统和方法。BLE网络包括主扫描器和低功率的从/广播设备，从/广播设备用于向主设备/扫描器发送无线广播并且用于建立与主设备/扫描器的无线连接。从/广播设备中的电路(39)发送初始的非同步广播、等待连接请求(42)、与主扫描器建立关联并且同步(44)并且从主扫描器接收时间表(46)，并且接着进入睡眠(48)。从/广播设备根据时间表唤醒并且根据时间表发送后续广播并且返回睡眠(52)。

Description

BLE分布网系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求由Sandeep Kamath,Jason P.Krieke,Gregory P.Stewart,andLeonardo Estevez在2013年5月29日申请的，标题为“BLE SCATTERNET SYSTEM ANDMETHOD”的在先申请的共同待决的美国临时申请序列号为61/828,282的利益，并且该申请通过引用被并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及低能耗BLE(蓝牙低能耗)网络，并且更具体地涉及在分布网或传感器网络的“节点”之间建立无线连接的低功率/低能耗机制和方法。
背景技术
本领域中的技术人员知道“蓝牙”是各种无线通信标准(在本文中称为蓝牙标准)的注册品牌/商标/证明商标。称为“蓝牙SIG”的蓝牙技术联盟(Bluetooth SpecialInterest Group)已经开发并颁布了各种蓝牙标准。各种品牌/商标/证明商标归蓝牙SIG公司拥有并授权给不同的用户以与各种通信设备结合使用。可以从蓝牙SIG公司网站“https//www.bluetooth.org/en-us”上获取最新的蓝牙指南。蓝牙SIG公司实施蓝牙品牌/商标/证明商标的正确授权使用，以确保标准正确地依据蓝牙许可条款和指南。
蓝牙低能耗(BLE)品牌/标准/证明标现在被称为“蓝牙智能”。称为“蓝牙4.0”的标准包括BLE或蓝牙智能标准。术语“经典蓝牙”在这里用来指蓝牙4.0之前的所有版本的蓝牙标准。通过围绕IEEE802.15x系列规范的某些部分建立认证标准/程序来开发所有的蓝牙标准。
“微微网”基本上是由可以无线连接至另一微微网的主/扫描设备扫描的从属/广播设备的集合。“分布网”是包括两个或更多个微微网的自组网(ad-hoc)计算机网络类型。术语“分布网”和“微微网”通常适用于蓝牙无线技术。蓝牙低能耗(BLE)是蓝牙4.0无线射频技术(目标主要在于上至160英尺的短范围的无线设备的低功耗和低延迟应用)的特征，并且有助于宽范围的应用。
“现有技术”图1示出了包括微微网A和微微网B的常规BLE分布网，微微网A和微微网B中的每一个都包括能够与多个附近的“从”或“从/广播”设备无线通信的“主”或“主/扫描”设备。蓝牙低能耗(BLE)具有最低功耗标准，并且使用BLE对微微网中的从设备进行广播，提供BLE标准内的最低已知功率消耗机制。如果希望具有目前可用的最低功率射频标准，则BLE被认为是起点。
在微微网A中，主/扫描设备3-1能够分别通过无线链接2-1、2-2、2-3、2-4以及2-5与广播设备5-1、5-2、5-3、5-4以及5-5无线通信。类似地，在微微网B中，主/扫描设备10-2能够分别通过无线链接2-6和2-7与广播设备5-6和5-7无线通信。微微网A中的从/广播设备5-5也通过无线链接7与微微网B中的主设备10-2进行通信。在微微网A中，主/扫描设备3-1能够与微微网A中的任何从/广播设备(例如附图标记15所示)同步以建立无线链接2-1。在同步之后，接着主/扫描设备3-1可与从/广播设备进行双向无线数据通信，例如附图标记17所示。在现有技术图1中所示出的BLE分布网可以包括主要以上述方式彼此通信的更多个微微网。在图1中所示的现有技术的缺点是其不能容纳必须以非常低的功率/能量来工作(由于BLE标准的要求)的微微网从/广播设备。
如果实现非常低的功率消耗不是问题，则可以使用具有现有标准的所谓ZigBee技术。BLE标准是蓝牙4.0标准的一部分并且可与大多数的移动电话互操作。ZigBee是与IEEE802.15.4建立的MAC(介质访问控制)协议结合的协议。ZigBee具有多个工作模式。已经示出广播/通告(advertisement)是在分布网“节点”之间无线通信的最低能耗技术。然而，ZigBee标准在移动电话中不可工作。只要考虑到BLE标准，就存在“单一模式”，其仅是相对新的蓝牙低能耗工作模式；并且还存在“双重模式”，其支持“经典”蓝牙标准操作以及根据BLE低能耗标准的操作。现代的智能电话通常支持这两种模式，以能够分别以这两种模式与相对旧的智能电话和新的非常低能耗的蓝牙电话和设备进行无线连接。
蓝牙标准指定标准连接时间间隔，标准连接时间间隔在时间间隔的开始建立，在该时间间隔期间，微微网中连接的从/广播设备被允许与其他设备进行无线通信，但是通信连接间隔通常限于大约四秒。由于微微网中的从/广播设备中的内部晶振产生(crystal-generated)的时钟信号的同步的偏移，所以微微网中的每一个从/广播设备必须大约每四秒“唤醒”进入高功率消耗状态。在一些应用中这样的高功耗不能被接受。如果所有的从/广播设备需要是非常低的能耗设备，则从/广播设备通常不会用来汇总由微微网中的从/广播设备在其允许的广播时间间隔期间生成的数据，并且如图1所示的现有技术系统中的链接7所示的，无线连接至不同微微网中的主/扫描设备。
因此，存在未满足的需要，即需要用于在分布网内自动建立无线连接的经济的、低功率/低能耗的技术。
还存在未满足的需要，即需要在分布网中利用标准的BLE机制的改进的经济的、低功率/低能耗的技术。
还存在未满足的需要，即需要通过准静态的网络中的一系列BLE节点来传播信息的更高能效方法。
还存在未满足的需要，即需要在微微网中，同步主/扫描设备与多个从属/广播设备的改进的更高能效方法。
还存在未满足的需要，即需要将一个微微网中的主/扫描设备与另一微微网中的主/扫描设备同步的改进的更高能效方法。
还存在未满足的需要，即需要避免微微网中的每一个从/广播设备需要周期地唤醒(不论该从/广播设备是否需要发送数据)的低功率/低能耗方法。
还存在未满足的需要，即需要在启用BLE的移动无线设备和传感器之间传播消息的低功率/低能耗方法，而不需要启用BLE的设备的硬件改变或固件改变。
还存在未满足的需要，即需要当有效避免各种从/广播设备和主/扫描设备中的内部时钟信号之间的偏移的影响时，在BLE使能的移动无线设备和传感器之间传播消息的低功率/低能耗的方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在分布网内自动建立无线连接的经济的、低功率/低能技术。
本发明的另一目的是提供一种用于在分布网中利用标准化BLE机制的改进的经济的、低功率/低能技术。
本发明的另一目的是提供一种通过准静态网络中的一系列BLE节点来传播信息的更节能方法。
本发明的另一目的是提供一种在微微网中同步主/扫描设备与多个从/广播设备的改进的、节能方法。
本发明的另一目的是提供一种将一个微微网中的主/扫描设备与另一微微网中的主/扫描设备同步的改进的、节能方法。
本发明的另一目的是提供一种避免微微网中的每一个从/广播设备需要周期地唤醒(不论该从/广播设备是否需要发送数据)的低功率/低能方法。
本发明的另一目的是提供一种在不需要启用BLE的设备的硬件改变或固件改变的情况下在启用BLE的移动无线设备和传感器之间传播消息的低功率/低能方法。
本发明的另一目的是提供在启用BLE的移动无线设备和传感器之间传播消息同时有效避免各种从/广播设备和主/扫描设备中的内部时钟信号之间的偏移效应的低功率/低能方法。
简述之，根据一个实施例，本发明提供一种BLE网络，该BLE网络包括第一微微网(A)，该第一微微网(A)包括第一主扫描设备(3-1)和用于发送无线广播以及分别与第一主/扫描设备建立无线连接的第一组低功率从/广播设备(5-1,2…5)。第一主/扫描设备中的电路(3,55)无线扫描以检测由第一组的第一从/广播设备(5-1)发送的广播(58，62)并且响应该检测来发送连接请求(58，62)，并且在第一从/广播设备的初始广播之后发送后续广播的时间表(60)，从而完成第一主/扫描设备与第一从/广播设备的同步。第一从/广播设备中的电路(5,39)发送初始广播(42)，接收接受结果连接请求，建立与第一主扫描设备的关联(44)，并且然后使得第一从/广播设备以低功率模式进入睡眠，仅根据时间表(50)唤醒并且发送后续广播，并且如果数据可用于被广播，则接受来自第一主/扫描设备的结果连接请求，将可用数据发送到第一主/扫描设备，并且返回睡眠。
在一个实施例中，本发明提供包括第一微微网(A)的BLE(蓝牙低能耗)网络，该第一微微网(A)包括第一主扫描设备(3-1)和用于发送无线广播以及分别与第一主/扫描设备(3-1)建立无线连接的第一组低功率从/广播设备(5-1,2…5)；在第一主/扫描设备(3-1)中的电路(图7中的3、图10中的55)，该电路无线扫描以检测由第一组(5-1,2…5)的第一从/广播设备(5-1)发送的广播(图10中的58、62)并且响应于该检测发送连接请求(图10中的58、62)，并且在第一从/广播设备(5-1)的初始广播之后发送后续广播的时间表(图10中的60)，从而完成第一主/扫描设备(3-1)与第一从/广播设备(5-1)的同步；以及第一从/广播设备(5-1)中的电路(图8中的5、图9中的39)，该电路发送初始广播(图9中的42)，接收并且接受结果连接请求，建立与第一主扫描设备(3-1)的关联(图9中的44)，在这之后第一从/广播设备(5-1)以降低的功率模式进入睡眠，仅根据时间表(图9中的50)来唤醒并且发送后续广播，并且如果数据可用于被广播，则接受来自第一主/扫描设备(3-1)的结果连接请求，将可用数据发送至第一主/扫描设备(3-1)并且返回睡眠。
在所描述的实施例中，连接请求是初始连接请求并且由第一主/扫描设备(3-1)发送并且由第一从/广播设备(5-1)接受和确认以建立第一主/扫描设备(3-1)和第一主/广播设备(5-1)之间的关联和同步。
在一个实施例中，仅当第一从/广播设备(5-1)具有可用于被广播的数据时，在关联已经被建立之后，第一从/广播设备(5-1)接受连接请求。
在一个实施例中，仅当广播满足预定的RSSI(接收的信号强度指示)要求时，第一主/扫描设备(3-1)发送连接请求。在一个实施例中，由从/广播设备(5-1)接受连接请求使得从/广播设备(5-1)建立其与第一主/扫描设备(3-1)之间的临时无线连接。
在一个实施例中，在第一从/广播设备(5-1)启动第一从/广播设备(5-1)与第一主/扫描设备(3-1)的重新同步之前，时间表需要预定数量的由第一从/广播设备(5-1)允许的广播以分别补偿第一从广播设备(5-1)和第一主/扫描设备(3-1)的内部时钟信号之间的偏移。
在一个实施例中，BLE低能耗网络包括第一主/扫描设备(3-1)中的电路(图7中的3)，该电路用于将包含从第一从/广播设备(5-1)接收的汇总数据的广播发送到第二主/扫描设备(3-2)。
在一个实施例中，BLE低能耗网络包括第一(3-1)和第二(3-2)主/扫描设备中的电路(图7中的3)，该电路用来选择性地(1)以BLE工作模式根据非连续的预定时间表将汇总的数据传输到第二主/扫描设备(3-2)或者(2)以连续的但不根据时间表的方式将汇总数据从第一从/广播设备(5-1)传输到第二主/扫描设备(3-2)。
在一个实施例中，BLE低能耗网络包括第二微微网(B),该第二微微网(B)包括第二主扫描设备(3-2)和用于发送无线广播以及分别与第二主/扫描设备(3-2)建立无线连接的第二组低功率从/广播设备(5-6,7)，第二微微网(B)还包括第二主/扫描设备(3-2)中的电路(图7中的3、图10中的55)，该电路用来无线扫描以检测由第二组(5-6、7)的第二从/广播设备(5-6)发送的广播(图10中的58、62)并且响应于该检测发送连接请求(58、62)，并且在第二从/广播设备(5-6)的初始广播之后发送用于后续广播的时间表(图10中的60)；以及第二从/广播设备(5-6)中的电路(图8中的5、图9中的39)，该电路用来发送初始广播(图9中的42)，接收并且接受结果连接请求，建立与第二主扫描设备(3-2)的关联(图9中的44)，并且然后使得第二从/广播设备(5-6)以低功率模式进入睡眠，仅根据时间表(图9中的50)唤醒并且发送接下来的广播，并且如果数据可用于被广播，则接受来自第二主/扫描设备(3-2)的结果连接请求，将可用数据发送至第一主/扫描设备(3-2)，使得第二从/广播设备(5-6)返回睡眠；以及第二主/扫描设备(图5中的3-2)中的电路，该电路用来将包含从第一从/广播设备(5-6)接收的汇总数据的广播发送到第三主/扫描设备(3-3)。
在一个实施例中，第一主/扫描设备(3-1)基于从其他主/扫描设备中接收的广播的RSSI级别和主/扫描设备之间的跳转(hop)数，沿着来自第一组中的所述第一从/广播设备汇总数据所需的特定路径剔除与另一主/扫描设备的连接，以到达汇总数据的目的地。
在一个实施例中，第一从/广播设备(5-1)能够在关联和同步已经被执行之后仅根据时间表广播。
在一个实施例中，汇总数据被累积在数据包中，所述数据包包括识别首先广播该汇总数据的从/扫描设备以及还识别该汇总数据的上游目的地的信息。
在一个实施例中，如果第一主/扫描设备(3-1)和第二主/扫描设备(3-2)都将相同特定集合的汇总数据发送至第三主/扫描设备(图5中的3-3)并且第二主/扫描设备(3-2)的数据载荷大于第一主/扫描设备(3-1)的数据载荷，则剔除包括操作第三主/扫描设备(3-3)以使得第二主/扫描设备(3-2)停止将特定集合的汇总数据发送到第三主/扫描设备(3-3)。
在一个实施例中，BLE低能耗网络工作以沿包括第一(3-1)和第二(3-2)主/扫描设备的所建立的路径执行主/扫描设备的重复扫描和广播操作直到汇总数据到达预定的目的地。
在一个实施例中，本发明提供用于操作BLE(蓝牙低能耗)网络来降低能量消耗的方法，该方法包括提供第一微微网(A),该第一微微网(A)包括第一主扫描设备(3-1)以及发送无线广播以及分别与第一主/扫描设备(3-1)建立无线连接的第一组低功率从/广播设备(5-1,2…5)；操作第一组(5-1,2…5)的第一从/广播设备(5-1)以发送初始广播(图9中的42)；以扫描模式操作第一主/扫描设备(3-1)以检测初始广播(图10中的58、62)并且响应于该检测发送对应的连接请求(图10中的58、62)；操作第一从/广播设备(5-1)以接收并且接受对应的连接请求(图10中的58、62)并且与第一主扫描设备(3-1)建立关联(图9中的44)；操作第一主/扫描设备(3-1)以向第一从/广播设备(5-1)发送后续广播的时间表(图10中的60)，从而同步(图9中的44)第一主/扫描设备(3-1)与第一从/广播设备(5-1)，并且然后使得第一从/广播设备(5-1)以低功率模式(图9中的52)进入睡眠(图9中的48)；操作第一从/广播设备(5-1)以仅根据时间表唤醒并且发送(图9中的50)后续广播，并且操作第一主/扫描设备(3-1)以根据时间表(图10中的60)同时扫描后续广播(图10中的62)并且发送对应于后续广播的连接请求，并且如果第一从/广播设备(5-1)具有可用于广播的数据，则操作第一从/广播设备(5-1)以接受来自第一主/扫描设备(3-1)的对应的连接请求(图9中的44)；以及操作第一从/广播设备(5-1)以将可用数据(图9中的50)广播至第一主/扫描设备(3-1)并且操作第一主/扫描设备(3-1)以汇总所广播的可用数据(图10中的62)。
在一个实施例中，该方法包括仅当广播满足预定的RSSI(接收的信号强度指示)要求(图10中的58)时，则操作第一主/扫描设备(3-1)以发送连接请求。
在一个实施例中，在第一从/广播设备(5-1)启动第一从/广播设备(5-1)与第一主/扫描设备(3-1)的重新同步(图9中的46)之前，需要预定数量的第一从/广播设备(5-1)允许的广播以分别补偿第一从广播设备(5-1)和第一主/扫描设备(3-1)的内部时钟信号之间的偏移。
在一个实施例中，该方法包括第二微微网(B),该第二微微网(B)包括第二主扫描设备(3-2)和用于发送无线广播以及分别与第二主/扫描设备(3-2)建立无线连接的第二组低功率从/广播设备(5-6、7)，第二微微网(B)实质上类似于第一微微网(A)。
在一个实施例中，该方法包括操作第一主/扫描设备(3-1)，以基于从其他主/扫描设备接收的广播的RSSI级别和主/扫描设备之间的跳转数，沿着来自所述第一组(5-1,2…5)中的所述第一从/广播设备汇总数据所需的特定路径剔除与另一主/扫描设备的连接，以到达所述汇总数据的目的地(图10中的64)。
在一个实施例中，剔除包括操作第一主/扫描设备(3-1)以命令具有大数据载荷的另一主/扫描设备停止将冗余数据发送到第一主/扫描设备(3-1)。
在一个实施例中，该方法包括沿建立的路径重复主/扫描设备的扫描和广播操作直到汇总数据到达预定的目的地。
在一个实施例中，本发明提供了一种操作BLE(蓝牙低能耗)网络以降低能量消耗的系统，该系统包括第一微微网(A),该第一微微网(A)包括第一主扫描设备(3-1)和用于发送无线广播以及分别与第一主/扫描设备(3-1)建立无线连接的第一组低功率从/广播设备(5-1,2…5)；装置(28-2、42)，该装置(28-2、42)用于操作第一组的第一从/广播设备(5-1)来发送初始广播(42)；装置(28-1,58)，该装置(28-1,58)用于以其扫描模式操作第一主/扫描设备(3-1)以检测初始广播(58,62)并且响应于该检测发送对应的连接请求(58,62)；装置(28-2,44)，该装置(28-2,44)用于操作第一从/广播设备(5-1)以接收并且接受对应的连接请求并且建立与第一主扫描设备(3-1)的关联(44)；装置(28-1,60)，该装置(28-1,60)用于操作第一主/扫描设备(3-1)以将后续广播的时间表(60)发送到第一从/广播设备(5-1)，从而同步第一主/扫描设备(3-1)与第一从/广播设备(5-1)；以及装置(28-2,48,52)，该装置(28-2,48,52)然后使得第一从/广播设备(5-1)以低功率模式睡眠；装置(28-2,46)，该装置(28-2,46)用于操作第一从/广播设备(5-1)以仅根据时间表唤醒并且发送后续广播；以及装置(28-1，62)，该装置(28-1，62)用于操作第一主/扫描设备以根据时间表(50)同时扫描后续广播；以及装置(28-1，62)，该装置(28-1,62)用于操作第一主/扫描设备(3-1)以发送对应于后续广播的连接请求；以及装置(28-2,5)，该装置(28-2,5)用于如果第一从/广播设备(5-1)具有可用于被广播的数据，则操作第一从/广播设备(5-1)以接受来自第一主/扫描设备(3-1)的对应的连接请求；装置(28-2,46)，该装置(28-2,46)用于操作第一从/广播设备(5-1)以将可用数据广播至第一主/扫描设备(3-1)；以及装置(28-1,62)，该装置(28-1,62)用于操作第一主/扫描设备(3-1)以汇总所广播的可用数据。
在一个实施例中，该系统包括用于仅当广播满足预定的RSSI(接收的信号强度指示)要求时，操作第一主/扫描设备(3-1)以发送连接请求的装置(28-1、58)。
附图说明
图1是示出了一对微微网之间的常规通信的示图；
图2是示出了根据本发明的一对微微网之间的通信的示图；
图3是示出了在图2的微微网的操作期间BLE传感器网低功率关联过程的示图；
图4是示出了在图2的微微网的操作期间BLE传感器扫描同步过程的示图；
图5是示出了在图2的微微网的操作期间路径剔除过程的示图；
图6是示出了图2的微微网操作期间确认和相位同步过程的示图；
图7是图2中所示的主/扫描设备的框图；
图8是图2中所示的从/广播设备的框图；
图9是从/广播设备的操作算法的流程图；
图10是主/扫描设备的操作算法的流程图。
具体实施方式
图2示出改进的、低功率的分布网1，所述分布网1包括微微网A和微微网B，所述微微网A和微微网B中的每一个都包括能够与多个附近的从/广播设备无线通信的主/扫描设备。在微微网A中，主/扫描设备3-1能够分别通过无线链接2-1、2-2、2-3、2-4以及2-5与广播设备5-1、5-2、5-3、5-4以及5-5无线通信。类似地，在微微网B中，主/扫描设备10-2能够分别通过无线链接2-6和2-7与广播设备5-6和5-7无线通信。每一个从/广播设备能够仅与一个主/扫描设备无线链接。每一从/广播设备和每一主/扫描设备都包括至少收发器和具有运行BLE协议栈的集成内存的处理器。如蓝牙4.0核心规范所定义的，BLE协议栈包含执行BLE协议的软件。
如图7所示，图2中所示种类的主/扫描设备3包括经由总线30-1耦合到控制电路27-1的收发器系统25-1。控制电路27-1通过总线31-1连接至处理器26-1，所述处理器26-1通过总线33-1连接至框28-1，所述框28-1包括存储器和所存储的标准BLE4.0协议信息、所存储的扫描模式以及广播设备模式算法。框28-1通过总线32-1耦合至控制电路27-1。除了在收发器系统25-1(其可是预先存在的收发器系统)中的更新的固件之外，主/扫描设备3中的所有事物可以是常规的。更新的固件使得主/扫描设备3能够根据随后在此描述的从-主关联和同步方法工作并且还使得主/扫描设备3能够根据随后在此描述的主/扫描设备-主/扫描设备的同步以及剔除方法工作。
类似地，如图8所示，图2中所示的种类的从/广播设备5包括通过总线30-2耦合至控制电路27-2的收发器系统25-2。控制电路27-2通过总线31-2连接至处理器26-2，所述处理器26-2通过总线33-2连接至框28-2，所述框28-2包括存储器和所存储的标准BLE4.0协议信息、所存储的扫描模式以及广播设备模式算法。框28-2通过总线32-2耦合至控制电路27-2。除了在收发器系统25-2(其可以是预先存在的收发器系统)中的更新的固件之外，从/广播设备5中的所有事物可以是常规的。更新的固件使得从/广播设备5能够根据随后在此描述的从-主关联和同步方法工作并且还使得从/广播设备5能够根据随后在此描述的从/广播设备-主/扫描设备的关联和同步方法工作。
微微网A中的主/扫描设备3-1通过无线链接7与微微网B中的主设备3进行通信。在微微网A中，主/扫描设备3-1能够与微微网A中的从/广播设备5-1,2…5中的任何一个进行同步，例如如附图标记15所指示的与从/广播设备5-1建立无线链接2-1，并且然后可以与从/广播设备，例如与从/广播设备5-2进行双向的无线数据通信，如附图标记17所指示的。即，微微网A基本上是由主/扫描设备3-1扫描的从/广播设备的集合，所述主/扫描设备3-1还能够无线连接至微微网B的主/扫描设备3-2。分布网1可以包括主要以相同方式彼此通信的更多个微微网。
在诸如A和B等的微微网中，所有的主/扫描设备是“被通电”的设备，这意味着它们都通过对应的电源通电，所述电源足以容许主/扫描设备持续工作。每一从/广播设备是通过电源(诸如小电池或小太阳能板或其他能量收集器等)供电的低功率设备，电源不需要能够允许该从/广播设备的连续操作。从/广播设备需要花费大量的时间在“睡眠”模式，以保存其能源用于当从/广播设备唤醒时的工作。(例如，从/广播设备可具有可再次充电的电池和非常小的太阳能板(例如，约1平方厘米))，所以从/广播设备具有非常“紧”的能量预算，而主/扫描设备可具有使其能够连续工作的大得多的太阳能板和可再次充电的电池。从/广播设备周期性地唤醒并且发出广播。
每一主/扫描设备通过发送连接请求确认广播，并且如果从/广播设备希望具有更复杂的通信，则由从/广播设备接受连接请求并且在从/广播设备和主/扫描设备之间建立临时无线连接。(如果从/广播设备试图在其他时刻发送广播，则主/扫描设备将不会确认它；并且从/广播设备将仅在从/广播设备在其下一安排的时间唤醒之后与主/扫描设备连接)。
微微网中的从/广播设备是低能耗的设备，如现有技术图1的网络所示，其通常不用来汇总由其他从/广播设备所生成的数据以及然后连接至不同微微网的主/扫描设备。
由于为了维持与各种蓝牙设备(诸如“智能电话”)的互操作性需要用于无线通信的最低功率可用的射频标准，所以BLE标准用作随后参考图3-6描述的方法的起点。在图2中的微微网A和B的操作方法中，每一从/广播设备每当其“希望”时首先发送广播，而不论任何预定的时间间隔和/或频率或“周期”，并且作为响应，每一微微网的主/扫描设备首先与该微微网中的每一从/广播设备相“关联”，并且然后在与从/广播设备同步的过程期间，“规定”通过从/广播设备的未来广播的开始时间和持续时间。然后主/扫描设备知道何时“唤醒”以扫描微微网中的各种从/广播设备的广播。这避免每一从/广播设备需要如标准BLE操作所需的周期性地唤醒(例如，每4秒)以广播，并且从而避免周期性地功耗，否则其在先前安排的周期的唤醒间隔(在此期间从/广播设备没有什么可广播)期间将发生。
另外，如随后所说明的，在从/广播设备的预定数量的广播之后，主/扫描设备必须与从/广播设备“重新同步”以补偿主/扫描设备和从/广播设备的内部时钟信号之间的“偏移”。
图3示出了图2的分布网1的配置1-1，其中微微网A中的低功率的从/广播设备5-1、5-2…5-5与主/扫描设备3-1类似地关联，并且其中，微微网B中的低功率的从/广播设备5-6和5-7与主/扫描设备3-2相“关联”。由低功率的从/广播设备5-1、5-2…5-5无线发送的广播分别发生在不同步或稍微随机时间的关联之前，并且主/扫描设备3-1通过向原始从/广播设备发送“连接请求”来响应第一个这种具有超过预定RSSI(接收的信号强度指示)阈值的信号强度的广播。然后主/扫描设备3-1启动同步程序以同步第一从/广播设备与主/扫描设备3-1并且从而将第一从/广播设备与主/扫描设备3-1相“关联”。微微网A中的其他从/广播设备最终也以相同的方式与主/扫描设备3-1相关联。类似地，微微网B中的低功率从/广播设备5-6和5-7最终以本质相同的方式与主/扫描设备3-2相关联。
低功率网络或微微网“节点”在这里被称为从/广播设备，虽然直到与主/扫描设备实际上建立了无线通信连接，技术上该节点才被认为是从设备。另外，网络或微微网节点直到在其与从/广播设备之间建立了无线连接，在技术上才被认为是主/扫描设备。
在相关时间间隔的开始，所有的从/广播设备最初在不同步的间隔期间广播并且具有与任何主/扫描设备(对于与从/广播设备的有效无线连接来说足够接近)“关联”的能力。在从/广播设备已经与主/扫描设备建立了无线连接之后，该从/广播设备被称为与主/扫描设备相“关联”。常规的RSSI有适当的预定阈值(当所发送的广播信号被主/扫描设备所接收时，阈值必须被所发送的广播信号超过，以便与主/扫描设备建立有效的无线连接)。如果特定的从/广播设备是满足特定主/扫描设备的RSSI阈值的第一从/广播设备，则主/扫描设备发回“连接请求”。响应于从/广播设备的广播，连接请求被从主/扫描设备发送至从/广播设备，以便根据BLE标准安排周期的唤醒时间和通信时间。注意在主/扫描设备接收/检测广播时以及当其发送连接请求时，主/扫描设备在其扫描模式。
然后从/广播设备与主/扫描设备建立初始连接，并且从而与该主/扫描设备相关联。从/广播设备能够仅与一个主/扫描设备相关联，并且不能无线连接至任何其他的主/扫描设备。(另外，“关联”的从/广播设备不能无线连接至另一从/广播设备。)从/广播设备一与主/扫描设备相关联，主/扫描设备就决定或规定先前建立的时间间隔的开始时间或开始时间的周期性的时刻表，在该时间间隔，每当从/广播设备具有可用于发送的数据时，从/广播设备必须发送其后续广播。如果从/广播设备没有可用于发送的数据，则其能够立即返回其非常低功率的“睡眠”模式。
主/扫描设备根据上面提到的其规定的时间表知道何时进入其扫描模式，以便从关联的从/广播设备接收后续广播。初始地，主/扫描设备无线地并且连续地扫描和检测任何从属广播，并且作为响应，发送对应的连接请求。从/广播设备与主/扫描设备无线连接以接收连接请求并且然后主/扫描设备发送广播“时间表”。如果从/广播设备具有要发送的更多数据，则其将“接受”在后续广播之后所接收到的连接请求。否则，从/广播设备将仅将其现有数据放入广播包中并且将连接请求用作确认。如果在广播之后没有接收连接请求，则从属/广播设备重新发送广播并且接受由主/扫描设备发送的结果响应的后续连接请求。如果主/扫描设备希望将数据发送至从/广播设备，则主/扫描设备在广播之后不发送连接请求。主/扫描设备随后根据先前建立的时间表通过所建立的无线连接来发送数据。主/扫描设备能够在与那些主/扫描设备已经“达成一致”的先前建立的广播时间段期间将汇总数据广播至其他的主/扫描设备(参见随后图9中所描述的流程图)。
应该理解两个微微网一起表示“静态的环境”，意味着主/扫描设备和从属/广播设备都不物理移动。一旦微微网的主/扫描设备已经扫描了足够长的时间，其就利用剩余的可用时间间隔(还未被分配用于扫描器至从/广播设备同步的目的)以其自身的广播模式运行，使得其能够无线地与其他微微网的主/扫描设备连接和同步。还应理解微微网中的所有的从/广播设备和主/扫描设备初始不同步，并且从/广播设备初始根据各种从/广播设备的需要在稍微随机、不同步的时间广播。当每一从/广播设备无线连接至特定的主/扫描设备并且与其关联时，该从/广播设备和该主/扫描设备必须变得彼此同步。另外，每个微微网中的每个主/扫描设备在以最少化主/扫描设备需要偶尔分别与其各种从/广播设备重新同步的次数的方式安排其各种无线连接时工作，以避免其内部时钟信号相位和其关联的从/广播设备的内部时钟信号相位之间的偏移的影响并且还留下足够大的剩余时间间隔以允许主/扫描设备广播至其他微微网的主/扫描设备。在主至从同步过程期间，主/扫描设备规定关联的从/广播设备何时唤醒并且启动其下一次广播，并且该广播被允许的时间。(那些值通常由微微网的中央控制的网络初始地确定，并且能够被更新。)
广播包中的信息指示由希望连接至另一微微网的主扫描设备的主/扫描设备发送包。(在主/扫描设备发送的广播包中，广播包含32-39字节的数据)。然后，足够近而接收所发送的广播包信号的其他这样的主/扫描设备识别出其已经被从主/扫描设备发送，而不是从/广播设备发送，并且如果满足适当的RSSI信号准则，则能够同步并且建立主/扫描设备之间的无线连接。这个过程继续直到彼此同步并且彼此建立无线连接的范围内的所有主/扫描设备实现了称之为微微网的“全连接”。
如图9的流程图所示，附图标记39指明了存储在图8中的从/广播设备5的框28-2中的工作算法的实施例。从/广播设备算法39在图9中的标签40处开始。如框42所示，从/广播设备发送不同步的初始广播并且等待连接请求。然后，如框44所示，如果从/广播设备5从已经接收到初始广播的主/扫描设备接收及时的连接请求，则图8中的从/广播设备5可以接受该连接请求并且从而尽其职责与主/扫描设备关联和同步。如果从/广播设备5没有接收及时的连接请求，则其等待适当的时间并且重新发送初始广播。如框46所示，一旦图8中的从/广播设备5与主/扫描设备的关联完成，从/广播设备5然后接收并且存储针对后续广播(连同必须执行重新同步操作之前从/广播设备5必须执行的预定数量的广播)的时间表，以便完成与主/扫描设备的关联和同步(或重新同步)。然后该算法进入框48并且使得图8中的从/广播设备5以非常低功率模式进行睡眠。在这之后，如框50所示，从/广播设备5仅在被安排的时刻周期性地唤醒，并且广播或发送其具有的任何可用数据到所关联的主/扫描设备的，并且接着如框52中所示返回睡眠。
图4示出了图2中的分布网1的配置1-2，其中微微网A中的“被通电”的主/扫描设备3-1与微微网B中的主/扫描设备3-2“同步”。图4中所示的在图2中的主/扫描设备3-1和3-2之间的无线连接7包括从主/扫描设备3-1发送到主/扫描设备3-2的无线信号7A以及从主/扫描设备3-2发送到主/扫描设备1的无线信号7B。扫描同步过程包括主/扫描设备3-1在其具有从其各种从/广播设备5-1,2…5中的任何一个已经接收的汇总数据之后进入其广播模式，在先前达成协议的广播时间间隔在广播包中将所接收和汇总数据发送或转发到微微网A之外的其他主/扫描设备。当将这样汇总的广播数据发送至另一主/扫描设备时，主/扫描设备作为广播设备。从/广播设备在被安排的时刻广播数据，所关联的主/扫描设备接收并且汇总所广播的数据，并且“所关联”的主/扫描设备向另一主/扫描设备广播或转播汇总数据包的过程被重复直到该数据被连接至有线或非BLE网络(诸如Wi-Fi网络等)的主/扫描设备接收。
在图4中，主/扫描设备3-1在“未建立的”或“未协商的”或“随机的”低功率时间间隔期间发送信号7A以触发双向过程，通过该双向过程，主/扫描设备3-1将广播或发送汇总数据以及主/扫描设备3-2将扫描或接收数据的时间点被建立。在这个扫描设备同步处理完成之后，主/扫描设备3-1能够汇总来自微微网A中的各种从/广播设备中的任何一个的数据并且将该数据发送到主/扫描设备3-2，主/扫描设备3-2将广播(即，广播包或标准连接间隔包)中的汇总数据发送到另一微微网的主/扫描设备或发送到上游网络。
一旦特定微微网的主/扫描设备与其所有的从/广播设备(仍然包括未发送广播中的“关联请求”消息)同步，则主/扫描设备在上面提到的剩余时间间隔期间开始将广播发送到其他主/扫描设备。在该时间段期间，其他微微网的主/扫描设备可以以新或已经建立的无线连接接收这样的广播。
在图4中，在两个主/扫描设备3-1和3-2之间建立无线连接7-1和7-2。建立时间间隔，其中每个主/扫描设备能够分别充当扫描设备，在对应的特定时间间隔期间和在对应的剩余时间间隔期间，每个主/扫描设备能够充当广播设备。这使得主/扫描设备3-1和3-2能够在彼此之间在多个包中发送或交换汇总数据，一个通过上游无线连接7-1并且另一个通过下游无线连接7-2。在那时，能够建立无线连接时间间隔，在该无线连接时间间隔期间，具有汇总数据的主/扫描设备能够将汇总数据转发到另一微微网的主/扫描设备或转发到上游网络。例如，如果建立的连接间隔为30秒并且主/扫描设备3-2希望从微微网A中的从/广播设备5-1,2…5中的任何一个接收汇总数据，则微微网B中的主/扫描设备3-2将在指定的周期或频率建立与主/扫描设备3-1的无线连接并且将其汇总数据发送到主/扫描设备3-2。微微网A中的主/扫描设备3-1还将接受微微网B中主/扫描设备3-2具有的可用于主/扫描设备3-1的任何从/广播设备的任何其他汇总数据，并且接着将该数据重新分配到那些从/广播设备。
如图10的流程图所示，附图标记55指明了存储在图7的主/扫描设备3的框28-1中的工作算法的实施例。主/扫描设备算法55开始于标签56，并且进入框58，其中图7的主/扫描设备3以其扫描模式工作，从而如果任何初始广播满足预定的RSSI阈值准则，则接收任何初始广播，并且如果初始广播确实满足RSSI准则，则主/扫描设备将连接请求发送到发出的从/广播设备以使得该从/广播设备能够与主/扫描设备关联并且同步。图7的主/扫描设备3还以其扫描模式工作，从而从其他相关联的从/广播设备接收任何其他的初始广播，并且作为响应，将连接请求发送给它们以使得它们能够与主/扫描设备相关联。图7的主/扫描设备3还将连接请求发送到其已经关联的从/广播设备中的任何一个。如框60所示，主/扫描设备3接收从任何从/广播设备发送的接受/确认，所述任何从/广播设备响应于该从/广播设备的初始广播，已经接受了图7的主/扫描设备3所发送的连接请求，并且主/扫描设备3然后发送从/广播设备的后续广播的时间表，并且在启动与主/扫描设备的重新同步操作之前，还发送等于该从/广播设备必须发送的额外广播的数量的预定数量的广播。
主/扫描设备算法55然后进入框62，并且图7的主/扫描设备3根据先前发送到从/广播设备的时间表以其扫描模式进行工作，从而接收/检测来自从/广播设备的任何新的广播，发送对应的连接请求，接收连接请求的确认或接受，并且然后在数据包中汇总在新的广播中包含的数据。然后，如框64中所示，在使用RSSI和“跳转数”作为剔除准则来剔除任何冗余的无线连接从而获取从汇总数据的主/扫描设备3至数据的最终目的地的最佳无线路径之后，主/扫描设备3接着进入其广播模式并且对另一主/扫描设备广播以将汇总数据通过现有的无线连接转发到上游(或下游)的主/扫描设备，或者主/扫描设备建立与另一主/扫描设备3的新的无线连接并且通过该新的无线连接将汇总数据转发给它。
如接下来关于图5中所说明的，在重复前述的过程以实现“全连接”(其可以包括沿一个或更多个路径至广播的上游目的地的主/扫描设备之间的多个冗余或不必要建立的无线连接)之后，冗余或不必要的无线连接被“剔除”。从各个从/广播设备汇总的数据通过一个或更多个主/扫描设备“管道输送”到上游，通常直到该数据到达预期的上游网络。本质上，相同的技术还用于从上游网络到下游主/扫描设备和其相应的从/广播设备的通信。
应该理解的是所发送的数据包括一旦数据被汇总能够识别数据所预期的目的地的信息。目的地-识别信息可明确识别所期望的数据目的地，或者目的地-识别信息可从布置汇总数据的顺序得到暗示。因此汇总数据包包括让上游主/扫描设备和从/广播设备知道汇总数据的各种包来自哪里和/或汇总数据的各种包的最终预期的目的地的信息。汇总数据经常通过一个或更多个主/扫描设备转播至上游外部网络，接着被分析，并且然后从中央源发送回原始的从/广播设备以完成控制功能等。(然而，主/扫描设备可扫描其在一个微微网中的从/广播设备，并且为了将该数据沿路径发送至另一微微网中的主/扫描设备以及从另一微微网中的主/扫描设备向另一微微网中的从/广播设备发送数据的目的从其从属/广播设备中获取数据。)所描述的本发明的实施例特别适合于各种工业控制应用中的占用感测和控制应用。
图5示出了简化的网络配置，包括：提供三个分离的微微网的三个主/扫描设备3-1、3-2和3-3之间的“全连接”的多个建立的无线“路径”。(为了简便，三个微微网中的“关联”的从/广播设备未被示出。)主/扫描设备3-1通过无线连接2-1和2-2无线连接至主/扫描设备3-3，并且还通过无线连接2-3和2-4无线连接至主/扫描设备3-2。主/扫描设备3-2通过无线连接2-5和2-6无线连接至主/扫描设备3-3。主/扫描设备3-3通过连接9(其可以是无线或物理的连接9)连接至上游网络10。不冗余(或由于其他原因不需要)的连接根据基于最高RSSI级别和最少的“跳转数”(即，需要到达标准网络的数据包信号的重新发送)的剔除过程被去除。
在图5中，该系统仔细检查并且剔除或去除主/扫描设备之间的不必要的无线连接。从微微网的“全连接”的网络开始，其中一些建立的无线连接是冗余的或不必要的，除了各个主/扫描设备之间最期望或最佳的无线连接之外，剔除处理分别移除各种微微网中的各个主/扫描设备之间的所有无线连接，直到实现上游网络10上的各种从/广播设备和中央的处理器之间的所需的BLE连接。在图5中，通过无线连接2-3和2-4绘出的“X”指示剔除包括主/扫描设备3-1和3-2之间的无线连接2-3和2-4的冗余无线路径的结果。
剔除过程能够被认为是以包括树状结构的无线路径(其中一些是冗余或非最佳连接至该树状结构的主干)的网络开始，并且移除除了期望的无线路径之外的所有的无线路径以便建立单个路径，其中数据被重新发送以到达其目的地的次数被减少。
包括RSSI和跳转数的剔除准则被应用在所评估的可能无线连接路径的每一主/扫描设备节点处，并且具有最高RSSI值和在原始主/扫描设备和上游网络10之间的最小跳转数的组合的一个被保留，并且剩余的路径被去除。(“跳转”对应于从一个主/扫描设备到另一个主/扫描设备的发送。例如，如果从/广播设备将数据发送到主/扫描设备3-1，则主/扫描设备3-1然后将该数据转发至主/扫描设备3-2，并且主/扫描设备3-2接着将该数据发送到外部的网络，该路径包括两个跳转。即，跳转的数量等于从原始的主/扫描设备到数据的所预期的目的地的数据发送的次数。)
为了沿到达指定数据目的地的期望的路径去除主/扫描设备之间的多个路径(即，冗余无线连接)，本地执行剔除，而不在远程上游网络中执行。例如，如果主/扫描设备从两个其他的主/扫描设备接收相同的汇总数据，则该主/扫描设备告诉两个其他的主/扫描设备中的一个以停止转发该数据的子集。关于哪个扫描器命令停止冗余的发送的决定是基于数据“载荷”。例如，如果主/扫描设备比另一主/扫描设备发送多一倍的数据，则具有大数据载荷的一个被告知或命令以停止转发该冗余的数据。实际载荷更大的主/扫描设备被告知停止发送冗余数据。例如，如果第一主/扫描设备3-1和第二主/扫描设备3-2将相同特定集合的汇总数据发送到图5中的第三主/扫描设备3-3并且第二主/扫描设备3-2的数据载荷大于第一主/扫描设备3-1的数据载荷，则剔除包括操作第三主/扫描设备3-3以告知第二主/扫描设备3-2停止将特定集合的汇总数据发送到第三主/扫描设备3-3。
图6是示出了从/广播设备的连续广播之间的时间间隔的时序图。从/广播设备在间隔11-1期间发出广播，并且接收的主/扫描设备在间隔11-2期间发送“连接请求”。如果从/广播设备具有要发送的数据，则从/广播设备将接受连接请求。否则，从/广播设备将拒绝该连接请求。时间间隔11-3从在间隔11-1期间的广播的开始延伸至间隔11-4期间相同从/广播设备的下一广播的开始。
注意在主/扫描设备与关联的从/广播设备的第一同步过程之后，主/扫描设备在从/广播设备中建立多个后续广播，在此之后，从/广播设备和主/扫描设备需要“重新同步”以便调节或再校准连续广播之间的时间间隔11-3，以便消除或补偿在20个(在这个示例中)连续广播期间从/广播设备和主/扫描设备的内部时钟信号之间的内部偏移。(由于内部时钟信号基于通常具有微小不同的震荡频率的不同的晶体振荡器，所以出现内部时钟信号偏移。)这样的时钟信号偏移是累积的并因此最终使得时间间隔11-3改变，可能(如果没有重新同步)使得其与先前分配的时间间隔(在此期间，主/扫描设备必须充当汇总数据的广播设备)重叠。重新同步允许从/广播设备知道何时与主/服务设备无线连接以启动该重新同步过程。
图2的分布网1具有之前提到的“双重模式”能力，其支持“经典的”蓝牙标准操作以及根据BLE低能耗标准的操作。在双重模式操作中，形成网络的“核心”的多个主/扫描设备具有选择：或者如之前上面关于图3-10的彼此通信；或者使用“经典的”蓝牙操作彼此通信，其在不包括根据如先前描述的时间表的操作的主/扫描设备之间的通信的意义上是“连续的”。然而，如先前描述的，在这两个模式中，主/扫描设备和其关联的从/广播设备之间的通信总是根据时间表和BLE标准。
如果提供上面提到的双重模式能力，则第一【3-1】和第二【3-2】主/扫描设备可选择性地(1)根据如上面描述的非连续的预定时间表，如上面描述的操作，或者(2)在不等待根据连续的经典标准蓝牙操作模式的安排的时间的情况下，以连续的方式传送汇总数据。
由于在主/扫描设备之间没有等待所安排的通信时间的延迟，所以以主/扫描设备之间的连续通信的方式工作具有提供降低的“延时”(通过网络传播数据所需的时间量)的优点。刚接收到消息的主/扫描设备能够立即将其通过其他主/扫描设备发送通过网络。如果提高数据通过网络的速度比降低其网络的功耗更重要，则这非常有利。如果增加网络的范围(距离)比降低其功耗更重要，则这也非常有利。
所描述的本发明的实施例使用标准BLE机制(诸如广播以及扫描)以传播带有预期的接收者的MAC(介质访问控制)地址的消息。消息通过网络初始地广播或“充斥”。在开始的从/广播设备和接收的主/扫描设备之间的“最短”的无线路径通过从消息接收者传播到消息发起者的一系列主/从连接请求确定，接着它们之间的后续消息沿通过分析并且剔除先前建立的路径确定的优选的路径仅使用定向广播广播至节点(主/扫描设备)。当消息被传播时，在所描述的BLE网络中的中继节点(即，主/扫描设备)必须连续地广播或扫描以便最小化接收者节点或主/扫描设备在通信期间扫描或广播花费的时间。
所描述的本发明的实施例与现有的能够用于移动电话/平板的BLE互操作，并且能够在移动无线设备之间传播消息，而不需要对现有的能够用于移动电话/平板的BLE的硬件改变或固件改变。注意，为了能够使用所描述的本发明的实施例，仅必须改变或更新射频或收发器中的固件。固件更新可以是移动电话/平板操作系统的标准更新的一部分，其中，前述的BLE功能性的行为被执行。所描述的本发明的实施例提供使用BLE网络的方法，其中从/广播设备的广播用于在主/扫描设备和相关联的从/广播设备之间发送数据和连接请求，并且用于周期性的相位同步和所发送数据的确认。从/广播设备被周期性地重新同步以消除主/扫描设备和相关联的从/广播设备中的内部时钟信号之间的偏移。传播至主/扫描设备或从/广播设备节点的RSSI信息和汇总数据所需的跳转数被用来建立并且接着“剔除”无线连接以建立消息发起节点和消息接收节点之间的优选的路径，而不需要使用路由信息或路由表格。
此外，所描述的本发明的实施例提供一种BLE网络，其比在先的BLE网络实质上需要更少的功率，更便宜、更容易使用，以及与较新的移动电话互操作。
虽然已经参考几个特定的实施例来描述了本发明，但是在不偏离本发明的正确思维和范围的情况下，本领域的技术人员将能够对所描述的本发明的实施例作出各种修改。旨在使得所有非实质性不同于权利要求记载但分别以本质上相同的方式执行本质上相同功能从而实现所要求的相同的结果的元件或步骤在本发明要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种BLE网络，即蓝牙低能耗网络，包括：
第一微微网，所述第一微微网包括第一主/扫描设备和用于发送无线广播以及分别建立与所述第一主/扫描设备的无线连接的第一组从/广播设备；
其中用于发送无线广播的所述第一组从/广播设备中的每个从/广播设备能够仅仅建立与所述第一主/扫描设备的无线连接；
所述第一主/扫描设备中的电路，其用于
无线扫描以检测由所述第一组中的第一从/广播设备发送的广播并且响应于所述检测而发送连接请求到所述第一组中的第一从/广播设备，以及
在所述第一从/广播设备的初始广播之后发送针对后续广播的时间表，从而完成所述第一主/扫描设备与所述第一从/广播设备的同步；以及
将包含从所述第一从/广播设备接收的汇总数据的广播发送到第二主/扫描设备；以及
所述第一从/广播设备中的电路，其用于
发送所述初始广播，接收并且接受结果连接请求，并且建立与所述第一主/扫描设备的关联，在这之后所述第一从/广播设备以降低功率的模式进入睡眠，
根据所述时间表唤醒并且发送后续广播，以及
在数据可用于被广播时，接受来自所述第一主/扫描设备的结果连接请求，将可用数据发送至所述第一主/扫描设备，并且返回睡眠；
第二微微网，所述第二微微网包括所述第二主/扫描设备和第二组低功率从/广播设备，所述第二组低功率从/广播设备用于发送无线广播以及分别与所述第二主/扫描设备建立无线连接，所述第二微微网还包括：
所述第二主/扫描设备中的电路，该电路用于
无线扫描以检测由所述第二组中的第二从/广播设备发送的广播并且响应于所述检测来发送连接请求，以及
在所述第二从/广播设备的初始广播之后发送针对后续广播的时间表；以及
将包含从所述第一从/广播设备接收的汇总数据的广播发送到第三主/扫描设备；以及
所述第二从/广播设备中的电路，该电路用于
发送所述初始广播，接收并且接受结果连接请求，建立与所述第二主/扫描设备的关联，并且然后使得所述第二从/广播设备以低功率模式进入睡眠，
仅根据所述时间表唤醒并且发送后续广播，以及
在数据可用于被广播时，接受来自所述第二主/扫描设备的结果连接请求，将所述可用数据发送到所述第一主/扫描设备，使得所述第二从/广播设备返回睡眠；以及
其中所述第一主/扫描设备运行为基于从其他主/扫描设备接收的广播的RSSI级别和主/扫描设备之间的跳转数，沿着来自所述第一组中的所述第一从/广播设备的汇总数据所需的特定路径剔除与另一主/扫描设备的连接，以到达所述汇总数据的目的地；以及
其中在所述第一主/扫描设备和所述第二主/扫描设备都将汇总数据的相同特定集合发送到第三主/扫描设备，并且所述第二主/扫描设备的数据载荷大于所述第一主/扫描设备的数据载荷时，所述剔除包括操作所述第三主/扫描设备以使所述第二主/扫描设备停止向所述第三主/扫描设备发送汇总数据的所述特定集合。
2.根据权利要求1所述的BLE网络，其中所述连接请求是初始连接请求，并且由所述第一主/扫描设备发送，并且由所述第一从/广播设备接受和确认以建立所述第一主/扫描设备和所述第一从/广播设备之间的关联和同步。
3.根据权利要求1所述的BLE网络，其中仅当所述第一从/广播设备具有可用于广播的数据时，所述第一从/广播设备在所述关联已经被建立之后才接受连接请求。
4.根据权利要求1所述的BLE网络，其中仅当所述广播满足预定的RSSI要求，即预定的接收的信号强度指示要求时，所述第一主/扫描设备才发送连接请求。
5.根据权利要求4所述的BLE网络，其中由所述从/广播设备接受连接请求导致所述从/广播设备在其与所述第一主/扫描设备之间建立临时无线连接。
6.根据权利要求1所述的BLE网络，其中在所述第一从/广播设备启动所述第一从/广播设备与所述第一主/扫描设备的重新同步之前，所述时间表需要预定数量的所述第一从/广播设备允许的广播以分别补偿所述第一从/广播设备和所述第一主/扫描设备的内部时钟信号之间的偏移。
7.根据权利要求2所述的BLE网络，其中所述第一从/广播设备能够在所述关联和同步已经被执行之后，仅根据所述时间表来广播。
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