CN105279940A - 一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法，该监控网由IP层和应用层来控制设备的开关等状态，该方法先进行控制信号广播步骤，再进行控制信号收敛步骤，控制信号广播步骤中通过IP层广播信号，通过应用层分组来控制设备状态。本发明的基于低功耗蓝牙的监控网组网方法的目的是为了实现家用电器设备监控的各种应用场景，用低功耗蓝牙控制端控制整片监控网中所有的设备、某一组设备或某一个设备的状态，并且能够通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态。

Description

一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法
技术领域
本发明涉及监控网组网领域，尤其涉及一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法。
背景技术
目前市场上主流的无线传输标准有Wifi、Zigbee和蓝牙，其中wifi的功耗大且设备要求高，而Zigbee开发难度大且成本高。
随着智能家居，智慧城市建设的兴起，各种家用电器分组控制的解决方案层出不群，但都不能很好的解决分组控制问题。
基于上述两点，本发明的发明人通过对监控网的优化设计，设计了一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法。
对于一般的家用电器设备控制来讲，低功耗蓝牙4.0一方面突破了功耗的瓶颈，另一方面广泛推广于智能手机中，更加具有技术和成本两方面的优势。
本发明的基于低功耗蓝牙的监控网组网方法的目的是为了实现家用电器设备监控的各种应用场景，用低功耗蓝牙4.0控制端控制整片监控网中所有的设备、某一组设备或某一个设备的状态，并且能够通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法，用低功耗蓝牙控制端控制整片监控网中所有的设备、某一组设备或某一个设备的状态，并且能够通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态。
低功耗蓝牙控制端可以是具备低功耗蓝牙4.0功能的手机、遥控、平板电脑等设备。
为了实现上述目的，本发明的实施例提出一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法，该监控网由IP层和应用层来控制设备的开等状态，IP层用于路由及数据的广播，应用层用于设备状态的调节。
本发明的信号广播方式为扩散式广播方式，信号以波的形式而非以线的形式广播给下一个节点，信号将通过信号转发广播至整片网络，其中广播延时只与网络深度有关，与宽度无关。
该方法先进行控制信号广播步骤，再进行控制信号收敛步骤，所述控制信号广播步骤中控制信号采用同一个信号先到先占据的竞争方式决定广播路径。
这种先到先占据的竞争措施避免了路径环回问题，同时，该机制使得每次广播路径都是重新建立的，这避免了路由维护的开销，也避免了节点损坏带来的各种问题。
控制信号广播步骤中通过IP层广播信号，通过应用层分组来控制设备的状态。
控制信号广播步骤中应用层分组是指所有的IP层对应的设备都能收到应用层的报文，收到应用层的报文后，设备根据应用层的报文的控制指令执行相应的操作。
通过上述方法，可以达到通过用低功耗蓝牙控制端控制整片监控网中所有的设备、某一组设备或某一个设备的状态。
然而，在监控网组网的应用场景，各种设备的状态反馈是一个必不可少的功能，使用者每次用低功耗蓝牙控制端发出控制指令后，一般需要关心被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态，基于这个需求，本发明实施例还提供了控制信号收敛方法，方便使用者通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态，包括如下几步：
S1低功耗蓝牙控制端广播分发控制信号到每个设备的IP层；
S2每个设备的IP层根据广播路径建立树状路由，树状路由的终点均指向控制信号发起的节点，并且所有树状路由的信息分布式地保存在各个途径节点上；
S3每个节点在接收并转发控制信号后，都需要进行角色判断，判断自己是否为树状路由的路径终点，非路径终点的设备需要知道其下面有挂有子节点的数量；
S4如果是路径终点设备，其立即向父节点递交状态反馈报文；
S5如果不是路径终点设备，其需要处于持续的扫描状态，以期待收集其所有子节点的状态返回，当所有子节点的状态收集完成后，其将对状态报文进行合并，然后把自己视为路径终点设备，立即向父节点递交状态反馈报文。
本发明实施例的控制信号广播和控制信号收敛方法，达到了使用低功耗蓝牙控制端控制整片监控网中所有的设备、某一组设备或某一个设备的状态，并且能够通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中控制信号扩散式广播方式图。
图2是本发明实施例中控制信号先到先占据的竞争传输过程图。
图3是本发明实施例中控制信号通过IP层广播，应用层分组图的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的被控制的设备是家用电器中最常见的灯，然而所有的家用电器如电视机、冰箱、洗衣机、空调等都适用于本实施例，这些家用电器可单独组网，也可混合组网。
本实施例中公开了一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法，用低功耗蓝牙控制端控制整片灯网络中所有的灯、某一组灯或某一盏灯的状态，并且能够通过控制端查看被控制的那一个或组灯设备是否已经达到了预期状态。
本发明中的低功耗蓝牙控制端可以是带低功耗蓝牙4.0功能的手机、遥控、平板电脑等设备。
本发明的实施例提出一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法，该监控由IP层和应用层来控制灯设备的开关状态，IP层用于路由及数据的广播，应用层用于灯设备状态的调节。
如图1所示，本发明的信号广播方式为扩散式广播方式，信号广播的路经是随机的，且信号以波的形式而非以线的形式广播给下一个节点，信号将通过信号转发广播至整片网络，其中广播延时只与网络深度有关，与宽度无关。
该方法先进行控制信号广播步骤，再进行控制信号收敛步骤，如图2所示，控制信号广播步骤中控制信号采用同一个信号先到先占据的竞争方式决定广播路径。
这种先到先占据的竞争措施避免了路径环回问题，同时，该机制使得每次广播路径都是重新建立的，这避免了路由维护的开销，也避免了节点损坏带来的各种问题。
控制信号广播步骤中通过IP层广播信号，通过应用层分组来实现灯网络中所有的设备、某一组设备或某一个设备的状态。
控制信号广播步骤中应用层分组是指所有的IP层对应的灯设备都能收到应用层的报文，收到应用层的报文后，灯设备根据应用层的报文的控制指令执行相应的操作。如图3所示，IP->X:X是指所有的IP层对应的灯设备都能收到应用层的报文，Light->1,3ON是指Dev为1和3的灯设备亮灯，当然，也可以调节颜色，亮度等状态。
通过上述方法，可以达到通过用低功耗蓝牙控制端控制整片灯网络中所有的灯、某一组灯或某一盏灯的开关、颜色、亮度等状态。
在灯的监控网组网的应用场景，灯设备的状态反馈是一个必不可少的功能，使用者每次用低功耗蓝牙控制端发出控制指令后，一般需要关心被控制的那一个或组灯设备是否已经达到了预期状态，基于这个需求，本发明实施例还提供了控制信号收敛方法，方便使用者通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态，包括如下几步：
S1低功耗蓝牙控制端广播分发控制信号到每个设备的IP层；
S2每个设备的IP层根据广播路径建立树状路由，树状路由的终点均指向控制信号发起的节点，并且所有树状路由的信息分布式地保存在各个途径节点上；
S3每个节点在接收并转发控制信号后，都需要进行角色判断，判断自己是否为树状路由的路径终点，非路径终点的设备需要知道其下面有挂有子节点的数量；
S4如果是路径终点设备，其立即向父节点递交状态反馈报文；
S5如果不是路径终点设备，其需要处于持续的扫描状态，以期待收集其所有子节点的状态返回，当所有子节点的状态收集完成后，其将对状态报文进行合并，然后把自己视为路径终点设备，立即向父节点递交状态反馈报文。
本发明实施例的控制信号广播和控制信号收敛方法，达到了使用低功耗蓝牙控制端控制整片灯网络中所有的设备、某一组设备或者某一个设备的状态，并且能够通过控制端查看被控制的那一个或组设备是否已经达到了预期状态。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种基于低功耗蓝牙的监控网组网方法，监控网由IP层和应用层来控制设备的状态，其特征在于，该方法先进行控制信号广播步骤，再进行控制信号收敛步骤，所述控制信号广播步骤中控制信号采用同一个信号先到先占据的竞争方式决定广播路径。
2.根据权利要求1所述的低功耗蓝牙的监控网组网方法，其特征在于，IP层用于路由及数据的广播，应用层用于设备状态的调节。
3.根据权利要求1或2所述的低功耗蓝牙的监控网组网方法，其特征在于，所述控制信号广播步骤中通过IP层广播信号，通过应用层分组来控制设备。
4.根据权利要求3所述的低功耗蓝牙的监控网组网方法，其特征在于，所述控制信号广播步骤中应用层分组是所有的IP层对应的设备都能收到应用层的报文，收到应用层的报文后，设备根据应用层的报文的控制指令执行相应的操作。
5.根据权利要求4所述的低功耗蓝牙的监控网组网方法，其特征在于，所述控制信号收敛步骤包括如下几步：
S1低功耗蓝牙控制端广播分发控制信号到每个设备的IP层；
S2每个设备的IP层根据广播路径建立树状路由，树状路由的终点均指向控制信号发起的节点，并且所有树状路由的信息分布式地保存在各个途径节点上；
S3每个节点在接收并转发控制信号后，都需要进行角色判断，判断自己是否为树状路由的路径终点，非路径终点的设备需要知道其下面有挂有子节点的数量；
S4如果是路径终点设备，其立即向父节点递交状态反馈报文；
S5如果不是路径终点设备，其需要处于持续的扫描状态，以期待收集其所有子节点的状态返回，当所有子节点的状态收集完成后，其将对状态报文进行合并，然后把自己视为路径终点设备，立即向父节点递交状态反馈报文。
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