CN104853307A - 一种基于蓝牙技术的自组网方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙技术的自组网方法及系统，方法包括：对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。系统包括：初始化单元、广播发送单元和组网单元。本发明能有效降低功耗，并且无需网关，采用广播技术能大大增大节点与节点之间距离，且使用芯片中继功后能可以将信号不断传输到更远，方便易用。而且，本发明采用多设备自动避让算法进行广播信息发送，能有效避免通信时的碰撞冲突，使整个网络工作更加稳定，大幅度提高组网效率和稳定性。本发明可广泛应用于蓝牙自组网技术中。

Description

一种基于蓝牙技术的自组网方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙技术的自组网方法及系统。

背景技术

蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）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。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s, 经过近几年的发展，我们对它已不再陌生，它也是目前数码产品中不可或缺的模块。蓝牙 技术的出现让我们在连接各种设备的时候不再被繁多的数据线所束缚，比如音响、电脑、鼠标、键盘，甚至是汽车。这技术是在两个设备间进行无线短距离通信的最 简单、最便捷的方法，也能够简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效。

随着计算机网络及通讯技术的发展，无线网络逐渐普及，无线局域网的组建越来越受大众的欢迎。组建无线局域网的方式及技术有很多，蓝牙作为一种小范围无线连接技术，能够在设备间实现方便快捷、灵活安全、低成本、低功耗的数据和语音通信，是目前实现无线个域网的主流技术之一。

然而，传统的蓝牙技术有以下问题：

1、功耗偏大，且一般1个主设备最多只能连接7个从设备,在蓝蓝牙4.0之前,蓝牙技术缺乏组网功能，物联网应用中相对薄弱；

2、使用2.4G ISM频段,易受到诸如同频WIFI、微波炉、无绳电话、科研仪器、工业或医疗设备的干扰等干扰；

3、通讯距离近, 1级（100米线视距）、2级（10米）和3级（2-3米），目前常用的设备为2级。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能减少干扰，且降低功耗的一种基于蓝牙技术的自组网方法及系统。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于蓝牙技术的自组网方法，包括以下步骤：

A、对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

B、从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；

C、主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法的进一步改进，所述步骤B包括：

B1、从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行步骤B2；反之，则不对该广播信息进行处理；

B2、从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法的进一步改进，所述步骤C包括：

C1、检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行步骤C2；反之，则执行步骤C3；

C2、根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行步骤C3；

C3、检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法的进一步改进，所述步骤C3中控制主设备和从设备进入节能模式之后还包括：当到达预设的唤醒时间后，返回执行步骤C1。

本发明所采用的另一技术方案是：

一种基于蓝牙技术的自组网系统，包括：

初始化单元，用于对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

广播发送单元，用于从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；

组网单元，用于主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网系统的进一步改进，所述广播发送单元包括：

数据检测单元，用于从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行信道检测单元；反之，则不对该广播信息进行处理；

信道检测单元，用于从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网系统的进一步改进，所述组网单元包括：

信息接收检测单元，用于检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行组网配置单元；反之，则执行节能检测单元；

组网配置单元，用于根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行节能检测单元；

节能检测单元，用于检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网系统的进一步改进，所述节能检测单元还包括：

唤醒单元，用于当到达预设的唤醒时间后，返回执行信息接收检测单元。

本发明的有益效果是：

本发明一种基于蓝牙技术的自组网方法及系统通过广播技术实现蓝牙组网功能,可以让符合协议的蓝牙设备组成网络，有效降低功耗，并且无需网关，采用广播技术能大大增大节点与节点之间距离，且使用芯片中继功后能可以将信号不断传输到更远，方便易用。而且，本发明采用多设备自动避让算法进行广播信息发送，能有效避免通信时的碰撞冲突，使整个网络工作更加稳定，大幅度提高组网效率和稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明一种基于蓝牙技术的自组网方法的步骤流程图；

图2是本发明一种基于蓝牙技术的自组网方法步骤B的步骤流程图；

图3是本发明一种基于蓝牙技术的自组网方法步骤C的步骤流程图；

图4是本发明一种基于蓝牙技术的自组网系统的模块方框图。

具体实施方式

参考图1，本发明一种基于蓝牙技术的自组网方法，包括以下步骤：

A、对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

B、从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；

C、主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。

其中，从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息，能主动侦测周围设备活动情况，根据传输信道的实际情况调整自己的数据收发行为，当信道上数据发生冲突时，设备会等待网络空闲后，再开始发送数据，从而能有效避免设备之间相互的干扰，有效防止同时发送数据产生碰撞的情况，大大提升通信的稳定性。

参考图2，作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法的进一步改进，所述步骤B包括：

B1、从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行步骤B2；反之，则不对该广播信息进行处理；

B2、从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

参考图3，作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法的进一步改进，所述步骤C包括：

C1、检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行步骤C2；反之，则执行步骤C3；

C2、根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行步骤C3；

C3、检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式。

进一步，本发明可控制主设备和从设备进入节能模式，自动把处理器和内存置入最低功耗状态，从而在不影响性能的情况下满足当前工作负载的运行需求，更能充分利用处理器的有限资源，可应用到各种对电池容量要求苛刻的场合，大大节省能耗。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法的进一步改进，所述步骤C3中控制主设备和从设备进入节能模式之后还包括：当到达预设的唤醒时间后，返回执行步骤C1。

参考图4，本发明一种基于蓝牙技术的自组网系统，包括：

初始化单元，用于对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

广播发送单元，用于从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；

组网单元，用于主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网系统的进一步改进，所述广播发送单元包括：

数据检测单元，用于从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行信道检测单元；反之，则不对该广播信息进行处理；

信道检测单元，用于从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网系统的进一步改进，所述组网单元包括：

信息接收检测单元，用于检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行组网配置单元；反之，则执行节能检测单元；

组网配置单元，用于根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行节能检测单元；

节能检测单元，用于检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式。

作为所述的一种基于蓝牙技术的自组网系统的进一步改进，所述节能检测单元还包括：

唤醒单元，用于当到达预设的唤醒时间后，返回执行信息接收检测单元。

本发明的具体实施例如下：

S1、对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

S2、从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行步骤S3；反之，则不对该广播信息进行处理；

S3、从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

S4、检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行步骤S5；反之，则执行步骤S6；

S5、根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行步骤S6；其中，从设备可以被主设备配置，一但设备配置完毕，例如配置通讯密码，那么后续所有通讯都需要采用相应密码对数据进行加密，才能正常通讯。

S6、检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式，当到达预设的唤醒时间后，返回执行步骤S4。

本发明能实现蓝牙组网功能,不断向物联网和智慧家庭领域渗透。可以让符合协议的蓝牙设备组成网络。这种蓝牙技术基于蓝牙低功耗技术,功耗只有WIFI的二十分之一，而且它无需网关，采用广播技术，大大提升通信距离，使得节点与节点之间距离>50m，芯片中继功能可以将信号不断传输到更远，可以用手机和平板控制，非常简单易用。本发明无需使用路由器或者集线器，并且具有极强的同类产品兼容性，比如它与WIFI信号互不干涉，且不会造成网络堵塞。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

B、从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；

C、主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于：所述步骤B包括：

B1、从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行步骤B2；反之，则不对该广播信息进行处理；

B2、从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于：所述步骤C包括：

C1、检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行步骤C2；反之，则执行步骤C3；

C2、根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行步骤C3；

C3、检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式。

4.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于：所述步骤C3中控制主设备和从设备进入节能模式之后还包括：当到达预设的唤醒时间后，返回执行步骤C1。

5.一种基于蓝牙技术的自组网系统，其特征在于，包括：

初始化单元，用于对RAM进行初始化，并然后对各外部设备和软件协议进行初始化处理；

广播发送单元，用于从设备通过多设备自动避让算法发送广播信息；

组网单元，用于主设备进入广播接收阶段，并对从设备发送组网信息进行组网配置。

6.根据权利要求5所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于：所述广播发送单元包括：

数据检测单元，用于从设备检测要发送的广播信息是否合法，若是，则执行信道检测单元；反之，则不对该广播信息进行处理；

信道检测单元，用于从设备检测传输信道的状态，若传输信道处于空闲状态，则对广播信息进行发送；若传输信道处于繁忙状态，则等待一个延时周期后重新从设备检测传输信道的状态。

7.根据权利要求5所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于：所述组网单元包括：

信息接收检测单元，用于检测是否接收到从设备的广播信息，若是，则执行组网配置单元；反之，则执行节能检测单元；

组网配置单元，用于根据接收到的广播信息发现从设备，并向该从设备发送组网信息对其进行组网配置，进而执行节能检测单元；

节能检测单元，用于检测是否有任务到达，若是，则唤醒控制主设备和从设备进行工作；反之，则控制主设备和从设备进入节能模式。

8.根据权利要求7所述的一种基于蓝牙技术的自组网方法，其特征在于：所述节能检测单元还包括：

唤醒单元，用于当到达预设的唤醒时间后，返回执行信息接收检测单元。