CN106535103B - 一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，包括由一个以太网服务器、多个以太网热点设备、一个或多个无人机组成的数据传输系统，以太网服务器与以太网热点设备通过以太网连通，无人机与以太网热点设备通过蓝牙4.0相互连通，无人机均设有通用唯一识别码，以太网热点设备相互间隔设置并形成无人机数据传输网络；数据传输系统传输的数据包包括指令型数据、图像数据、统计资料数据，指令型数据采用蓝牙4.0的BLE模式传输，图像数据、统计资料数据采用蓝牙4.0的Class One模式传输。本发明可导引多个无人机飞行器，可实现多个无人机与服务器的高效低耗能数据传输，可进行虚拟远端控制及收集使用者习性。

Description

一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式
技术领域
本发明涉及无人机数据传输及导航技术领域，尤其是涉及一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式。
背景技术
现有无人机的数据传输及导航技术，通常均是使用无线电作一对一沟通，并使用无线电传输指令到终端机器，即无人机；若使用无线区域网络(WI-FI)等技术作出大范围的终端机器控制，在低成本环境下均不能作精准距离测量，而且若使用无线区域网络(WI-FI)进行数据传输会产生高耗能。以上技术只能作单一沟通并以高功耗运作；现有的遥距机器控制器均局限于遥控传输方式之距离界限并不能作远端控制。
蓝牙4.0提供三种连接方式，包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术，与3.0版本相比最大的不同就是低功耗，功耗较老版本降低了90％，更省电。
发明内容
本发明是为了解决无人机飞行过程中对多个飞行器进行精准导引及进行大量数据传输的问题，提供一种可导引多个无人机飞行器的，可实现多个无人机与服务器的高效低耗能数据传输的基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，包括由一个以太网服务器、多个以太网热点设备、一个或多个无人机组成的数据传输系统，所述的以太网服务器与以太网热点设备通过以太网连通，所述的无人机与以太网热点设备通过蓝牙4.0相互连通，所述无人机均设有通用唯一识别码，所述的以太网热点设备相互间隔设置并形成无人机数据传输网络，所述的数据传输系统数据传输方式如下：1)所述无人机或者以太网服务器给需要传送的数据包按照类别加上标签，无人机或者以太网服务器将数据包排成队列，相同标签的数据包在队列中排在同一传输时段；2)步骤1中所述无人机在无人机数据传输网络内将数据包通过蓝牙4.0的不同模式传输给以太网热点设备，所述以太网热点设备再将数据包传输给以太网服务器；3)步骤1中所述以太网服务器将数据包传输给以太网热点设备，以太网热点设备在无人机数据传输网络内将数据包通过蓝牙4.0的不同模式传输给不同的无人机。本方案应用于多个无人机的数据传输和导航上，建立一个由多个以太网热点设备组成的数据传输网络内，在该网络范围内利用蓝牙4.0进行数据包传输，数据包根据不同数据类型打上标签进行排队，在传输数据时，会先籍由该数据的标签来判断并切换到正确且适合的传输方式，整个智能切换流程可以被分为前端及后端，前端在收到数据时会依其数据特性及整个流程管理需求(云端大数据分析)给予不同的标签，后端则依据标签切换正确的传输模式；智能切换流程会将相同标签的数据包尽量排在同一时间段传输，这样后端的模式切换不至于太过频繁，以减少切换模式造成的负担并提升传输效率；除了正常的数据包传输队列，另外给没有成功传输出去的数据包设置一个重新传输的队列，待传输条件达成后，再行传输。
作为优选，所述的数据传输系统传输的数据包包括指令型数据、图像数据、统计资料数据，其中，所述的指令型数据采用蓝牙4.0的BLE模式传输，所述的图像数据、统计资料数据采用蓝牙4.0的Class One模式传输。本方案的BLE模式即蓝牙4.0的低耗能模式，而Class One模式即蓝牙4.0的高速模式；指令型数据是控制无人机的飞行方式的，需要尽量减少设备的负担，故选择BLE模式传输；图像数据的数量比较大，因此选择高速的Class One模式，减少数据传输耗时；统计资料数据属于较高安全等级的数据，故采用兼具安全和高速的Class One模式传输。
作为优选，所述的数据传输系统连接云计算服务器，所述的以太网服务器记录无人机的飞行轨迹和飞行环境信息并传送至云计算服务器，所述的云计算服务器进行大数据分析并归纳出不同飞行环境下的无人机控制方式传送给以太网服务器。根据不同模式的数据传输时的信号强度指标值(Received Signal-Strength Indicator,RSSI值)，可分析得出无人机与相应以太网热点设备的距离，而以太网热点设备的位置是一定的，这样即可计算出无人机的准确位置信息，结合该位置处的飞行环境信息，云计算服务器可进行大数据(BIG DATA)分析并归纳出该飞行环境下的最佳无人机控制方式。
作为优选，所述的不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机利用顺风环境飞行。在不影响服务质量的前提下，根据无人机到达目的地的时间和无人机的控制状况，可指令无人机利用顺风飞行环境的有利因素，减少无人机的能量消耗。
作为优选，所述的不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机利用风向改变飞行方向。在不影响服务质量的前提下，根据无人机到达目的地的时间和无人机的控制状况，利用环境风向可改变无人机飞行方向的特性，节省服务器针对无人机飞行方向的控制指令，增加控制系统的承载量。
作为优选，所述的不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机避开有强干扰信号的区域。在某些区域，可能会临时产生信号干扰增强的问题(例如通讯服务商针对某地区用户突然增多的适度调配)，利用大数据(BIG DATA)分析的云计算服务器，可指令无人机绕行以避开有强干扰信号的区域。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)可导引多个无人机飞行器；(2)可实现多个无人机与服务器的高效低耗能数据传输；(3)可进行虚拟远端控制及收集使用者习性。
附图说明
图1是本发明数据传输队列示意图。
图2是本发明信号强度指标值(RSSI)示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，包括由一个以太网服务器、多个以太网热点设备、一个或多个无人机组成的数据传输系统，以太网服务器与以太网热点设备通过以太网连通，无人机与以太网热点设备通过蓝牙4.0相互连通，无人机均设有通用唯一识别码，以太网热点设备相互间隔设置并形成无人机数据传输网络，数据传输系统数据传输方式如下：1)所述无人机或者以太网服务器给需要传送的数据包按照类别加上标签，无人机或者以太网服务器将数据包排成队列，相同标签的数据包在队列中排在同一传输时段；2)步骤1中所述无人机在无人机数据传输网络内将数据包通过蓝牙4.0的不同模式传输给以太网热点设备，所述以太网热点设备再将数据包传输给以太网服务器；3)步骤1中所述以太网服务器将数据包传输给以太网热点设备，以太网热点设备在无人机数据传输网络内将数据包通过蓝牙4.0的不同模式传输给不同的无人机；
数据传输系统传输的数据包包括指令型数据、图像数据、统计资料数据，其中，指令型数据采用蓝牙4.0的BLE模式传输，图像数据、统计资料数据采用蓝牙4.0的Class One模式传输；
数据传输系统连接云计算服务器，以太网服务器记录无人机的飞行轨迹和飞行环境信息并传送至云计算服务器，云计算服务器进行大数据分析并归纳出不同飞行环境下的无人机控制方式传送给以太网服务器；不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机利用顺风环境飞行、指令无人机利用风向改变飞行方向、指令无人机避开有强干扰信号的区域；
飞行器导引系统可采用个人终端操控。
具体实施过程是，数据传输系统在数据传输网络范围内利用蓝牙4.0进行数据包传输，整个智能切换流程分为前端及后端，前端在收到数据时会依其数据特性及整个流程管理需求(云端大数据分析)给予不同的标签，后端则依据标签切换正确的传输模式；智能切换流程会将相同标签的数据包尽量排在同一时间段传输，这样后端的模式切换不至于太过频繁，以减少切换模式造成的负担并提升传输效率；除了正常的数据包传输队列，另外给没有成功传输出去的数据包设置一个重新传输的队列，待传输条件达成后，再行传输，如图1所示。
数据传输系统在数据传输过程中，连接云计算服务器，可根据不同模式的数据传输时的信号强度指标值(Received Signal-Strength Indicator,RSSI值)，如图2所示，可分析得出无人机与相应以太网热点设备的准确距离，计算出无人机的准确位置信息，结合该位置处的飞行环境信息，云计算服务器可进行大数据(BIG DATA)分析并归纳出该飞行环境下的最佳无人机控制方式，例如，指令无人机利用顺风环境飞行、指令无人机利用风向改变飞行方向、指令无人机避开有强干扰信号的区域。

Claims (5)

1.一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，其特征在于，包括由一个以太网服务器、多个以太网热点设备、一个或多个无人机组成的数据传输系统，所述的以太网服务器与以太网热点设备通过以太网连通，所述的无人机与以太网热点设备通过蓝牙4.0相互连通，所述无人机均设有通用唯一识别码，所述的以太网热点设备相互间隔设置并形成无人机数据传输网络，所述的数据传输系统数据传输方式如下：1)所述无人机或者以太网服务器给需要传送的数据包按照类别加上标签，无人机或者以太网服务器将数据包排成队列，相同标签的数据包在队列中排在同一传输时段；2)步骤1中所述无人机在无人机数据传输网络内将数据包通过蓝牙4.0的不同模式传输给以太网热点设备，所述以太网热点设备再将数据包传输给以太网服务器；3)步骤1中所述以太网服务器将数据包传输给以太网热点设备，以太网热点设备在无人机数据传输网络内将数据包通过蓝牙4.0的不同模式传输给不同的无人机；所述的数据传输系统传输的数据包包括指令型数据、图像数据、统计资料数据，其中，所述的指令型数据采用蓝牙4.0的BLE模式传输，所述的图像数据、统计资料数据采用蓝牙4.0的Class One模式传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，其特征是，所述的数据传输系统连接云计算服务器，所述的以太网服务器记录无人机的飞行轨迹和飞行环境信息并传送至云计算服务器，所述的云计算服务器进行大数据分析并归纳出不同飞行环境下的无人机控制方式传送给以太网服务器。
3.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，其特征是，所述的不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机利用顺风环境飞行。
4.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，其特征是，所述的不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机利用风向改变飞行方向。
5.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙通讯的无人机智能化数据传输方式，其特征是，所述的不同飞行环境下的无人机控制方式包括指令无人机避开有强干扰信号的区域。
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