CN107396289B - 蓝牙网络拓扑的配置方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓝牙网络拓扑的配置方法和系统，一种蓝牙网络拓扑的配置方法包括以下步骤：当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。上述蓝牙网络拓扑的自动优化方法和系统，不再需要关心网络拓扑的结构和了解各个设备的位置和分布进行组网操作，而且在某个设备移动后不再需要重新地规划网络，并使设备自动地选择网络最佳路径加入到合适的网络中。

Description

蓝牙网络拓扑的配置方法和系统
技术领域
本发明涉及蓝牙通信技术领域，特别是涉及一种蓝牙网络拓扑的配置方法和系统。
背景技术
蓝牙技术由于具备普及性、移动性及低功耗等优点，在短距离无线通信技术中得到了广泛运用，尤其在移动端如手机、耳机和便携电脑等设备，基本上成为了一种标准配置。随着物联网的兴起，蓝牙技术也在物联网中扮演重要角色。
蓝牙技术在物联网中的应用主要是通过对各个设备进行连接组网，使其成为一个网络，通过对网络上的某个设备或多个设备进行通信，以实现对物联网的信息获取和设备控制。如果网络中已建立连接的两个设备距离较远，会使得整个网络中各个设备间的通信质量变差。若此时有另一设备加入到网络中，且位于已建立连接的两个设备之间，传统的方法是根据网络拓扑的结构和各个设备的位置和分布重新进行组网来改善设备间的通信质量。但是这种方法需要重新规划网络，操作繁琐。
发明内容
基于此，有必要针对需要重新规划网络，操作繁琐的问题，提供一种蓝牙网络拓扑的自动优化方法、系统。
一种蓝牙网络拓扑配置方法，包括以下步骤：
当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；
向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；其中，所述外来设备根据所述第一状态设置请求切换到被搜索状态，所述第一设备根据所述第二状态设置请求切换到搜索状态；
获取所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度当所述当前设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度，且所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度时，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。
一种蓝牙网络拓扑的配置系统，包括：
连接模块，用于当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；
请求模块，用于向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；其中，所述外来设备根据所述第一状态设置请求切换到被搜索状态，所述第一设备根据所述第二状态设置请求切换到搜索状态；
比较模块，获取所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度，当所述当前设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度，且所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度时，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。
上述蓝牙网络拓扑的自动优化方法和系统，能自动把原来通信双方使用的组网参数和相位同步关系转移到外来设备，让其扮演其中一方设备与原来通信双方的另一方设备继续连接不再需要关心网络拓扑的结构和了解各个设备的位置和分布进行组网操作，而且在某个设备移动后不再需要重新规划网络，并使设备自动地选择网络最佳路径加入到合适的网络中。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的蓝牙网络拓扑的配置方法的步骤示意图；
图2为本发明的蓝牙设备之间位置和通信初始关系的示意图；
图3为本发明的外来蓝牙设备加入网络的示意图；
图4是本发明的蓝牙设备间检测及网络拓扑检测的示意图；
图5是本发明的蓝牙网络拓扑自动优化后通信关系的示意图；
图6是本发明的蓝牙网络拓扑初始组网网络间相位同步关系的示意图；
图7是本发明的蓝牙网络拓扑自动优化后组网网络间相位同步关系的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的蓝牙对箱的音频同步播放方法、系统作详细描述。
如图1所示，为本发明一个实施例的蓝牙网络拓扑配置方法的步骤示意图，包括以下步骤：
S101：当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；
S102：向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；其中，所述外来设备根据所述第一状态设置请求切换到被搜索状态，所述第一设备根据所述第二状态设置请求切换到搜索状态；
S103：获取所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度当所述当前设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度，且所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度时，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。
在上述实施例中，当前设备A与第一设备B之间可以连接组成通信网络，如图2所示，当前设备A与第一设备B两者距离较远，并且两者之间干扰严重，通信质量很差。对于步骤S101：外来设备B可以移动到当前设备A和第一设备B的范围内，如图3所示，外来设备C移动到当前设备A与第一设备B之间的某个位置后，用户此时可以使外来设备C与当前设备A连接加入到网络中。此时外来设备C其实并不需要知道连接到哪个蓝牙设备而加入当前的网络，并不需要了解各个设备的位置和分布进行组网操作，这里假定连接到当前设备A加入网络；对于步骤S102：当前设备A此时可以当成一个中心节点，如图4所示，作为中心节点的当前设备A请求第一设备B进入搜索状态进行搜索，同时当前设备A请求外来设备C进入被搜索状态进行被搜索。第一设备B若搜索到外来设备C，则返回一个包含有第一设备B与外来设备C之间信号强度的事件给当前设备A；对于步骤S103：当前设备A在获取所述第一设备B与所述外来设备C之间的信号强度后，如图5所示，对比当前设备A与外来设备C之间的信号强度、当前设备A与第一设备B之间的信号强度、外来设备C与第一设备B之间的信号强度。选出两条最佳网络路径，自动完成外来设备C与第一设备B的连接，并在连接后的通信阶段告知第一设备B网络拓扑的变化，第一设备B与当前设备A断开连接。
在上述实施例中，可以使外来设备自动地选择网络最佳路径加入到合适的网络中，不再需要关心网络拓扑的结构和了解各个设备的位置和分布进行组网操作，而且在某个设备移动后不再需要重新地规划网络，操作便捷。
具体地，在蓝牙网络拓扑的配置方法中，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接，具体包括以下步骤：
S201：将当前设备与所述第一设备建立的组网参数和第一相位同步关系参数发送至所述外来设备；其中，所述外来设备接收所述组网参数和第一相位同步关系参数，与所述第一设备建立蓝牙连接；
S202：将网络拓扑的变化信息发送至所述第一设备，其中，所述第一设备根据所述网络拓扑的变化信息断开与当前设备之间的蓝牙连接。
在上述实施例中，对于步骤S201：当前设备A与外来设备C通信和外来设备C与第一设备B通信为当前网络的最佳路径，但外来设备C与第一设备B并没有连接，而当前设备A与第一设备B是已经连接上的，所以可以把当前设备A与第一设备B使用的组网参数和相位同步关系转移到外来设备C上。
上述实施例，通过自动把原来通信双方(当前设备A和第一设备B)使用的组网参数和相位同步关系转移到第三方设备(外来设备C)，让外来设备C扮演当前设备A与第一设备B继续连接，从而减小需要用户参与进行规划网络和重新连接重新组网的过程。
在一个具体的实施例中，蓝牙网络拓扑的配置方法，所述组网参数包括同步码和跳频序列。
在上述实施例中，同步码指具有帧同步能力的码字，在数字通信系统中，代表消息的数字信号是分帧传送的，即用一定数目的码元组成一个码字，由若干码字组成一帧，接收端必须按每一个码字的起止位置进行译码；跳频序列为用于控制载波频率跳变的地址码序列称，蓝牙跳频序列由本地时钟和蓝牙设备地址通过首次相加、异或运算、换位操作、二次相加等处理方法产生。
上述实施例，通过将原来通信双方(当前设备A和第一设备B)使用的组网参数(如同步码和跳频序列等)和相位同步关系转移到第三方设备(外来设备C)，使外来设备C与第一设备B自动建立连接，自动优化了网络拓扑，使设备之间建立良好的网络通信。
在另一个具体的实施例中，蓝牙网络拓扑的配置方法中，所述外来设备根据如下方式与所述第一设备建立蓝牙连接：
获取外来设备C与当前设备A之间的第二相位同步关系参数；计算所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和；将与所述第一设备的相位同步关系参数配置为所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和。
在上述实施例中，把当前设备A与第一设备B使用的组网参数和相位同步关系转移到外来设备C上，此时外来设备C的相位发生变化，如图6，描述的是图4时组网网络的相位同步关系，当前设备A与外来设备C通信的相位同步关系为offset1，当前设备A与第一设备B通信的相位同步关系为offset2。则当把当前设备A与第一设备B使用相位同步关系参数转移到外来设备C上时，如图7，外来设备C与第一设备B通信的相位同步关系则变为(offset1+offset2)。
上述实施例中，外来设备加入原网络之后，可以优化原网络的网络拓扑，使设备之间建立良好的网络通信。
在一个实施例中，一种蓝牙网络拓扑的配置系统，包括：
连接模块，用于当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；
请求模块，用于向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；其中，所述外来设备根据所述第一状态设置请求切换到被搜索状态，所述第一设备根据所述第二状态设置请求切换到搜索状态；
比较模块，用于获取所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度当所述当前设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度，且所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度时，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。
在上述实施例中，当前设备A与第一设备B之间可以连接组成通信网络，如图1所示，当前设备A与第一设备B两者距离较远，并且两者之间干扰严重，通信质量很差。对于连接模块：外来设备B可以移动到当前设备A和第一设备B的范围内，如图2所示，外来设备C移动到当前设备A与第一设备B之间的某个位置后，用户此时可以使外来设备C与当前设备A连接加入到网络中。此时外来设备C其实并不需要知道连接到哪个蓝牙设备而加入当前的网络，并不需要了解各个设备的位置和分布进行组网操作，这里假定连接到当前设备A加入网络；对于请求模块：当前设备A此时可以当成一个中心节点，如图3所示，作为中心节点的当前设备A请求第一设备B进入搜索状态进行搜索，同时当前设备A请求外来设备C进入被搜索状态进行被搜索。第一设备B若搜索到外来设备C，则返回一个包含有第一设备B与外来设备C之间信号强度的事件给当前设备A；对于比较模块:当前设备A在获取所述第一设备B与所述外来设备C之间的信号强度后，对比当前设备A与外来设备C之间的信号强度、当前设备A与第一设备B之间的信号强度、外来设备C与第一设备B之间的信号强度。选出两条最佳网络路径，自动完成外来设备C与第一设备B的连接，并在连接后的通信阶段告知第一设备B网络拓扑的变化，第一设备B与当前设备A断开连接。
在上述实施例中，可以使外来设备自动地选择网络最佳路径加入到合适的网络中，不再需要关心网络拓扑的结构和了解各个设备的位置和分布进行组网操作，而且在某个设备移动后不再需要重新地规划网络，操作便捷。
具体地，蓝牙网络拓扑的配置系统，所述比较模块包括：
发送单元，用于将当前设备与所述第一设备建立的组网参数和第一相位同步关系参数发送至所述外来设备；其中，所述外来设备接收所述组网参数和第一相位同步关系参数，与所述第一设备建立蓝牙连接；
断开单元，用于将网络拓扑的变化信息发送至所述第一设备，其中，所述第一设备根据所述网络拓扑的变化信息断开与当前设备之间的蓝牙连接。
在上述实施例中，对于发送单元：当前设备A与外来设备C通信和外来设备C与第一设备B通信为当前网络的最佳路径，但外来设备C与第一设备B并没有连接，而当前设备A与第一设备B是已经连接上的，所以可以把当前设备A与第一设备B使用的组网参数和相位同步关系转移到外来设备C上，此时外来设备C的相位发生变化，如图5，描述的是图3时组网网络的相位同步关系，当前设备A与外来设备C通信的相位同步关系为offset1，当前设备A与第一设备B通信的相位同步关系为offset2。则当把当前设备A与第一设备B使用相位同步关系参数转移到外来设备C上时，如图6，外来设备C与第一设备B通信的相位同步关系则变为(offset1+offset2)。
上述实施例，通过自动把原来通信双方(当前设备A和第一设备B)使用的组网参数和相位同步关系转移到第三方设备(外来设备C)，让外来设备C扮演当前设备A与第一设备B继续连接，从而减小需要用户参与进行规划网络和重新连接重新组网的过程。
在一个具体的实施例中，蓝牙网络拓扑的配置系统，所述发送单元中的组网参数包括：同步码和跳频序列。
在上述实施例中，同步码指具有帧同步能力的码字，在数字通信系统中，代表消息的数字信号是分帧传送的，即用一定数目的码元组成一个码字，由若干码字组成一帧，接收端必须按每一个码字的起止位置进行译码；跳频序列为用于控制载波频率跳变的地址码序列称，蓝牙跳频序列由本地时钟和蓝牙设备地址通过首次相加、异或运算、换位操作、二次相加等处理方法产生。
上述实施例，通过将原来通信双方(当前设备A和第一设备B)使用的组网参数(如同步码和跳频序列等)和相位同步关系转移到第三方设备(外来设备C)，使外来设备C与第一设备B自动建立连接，自动优化了网络拓扑，使设备之间建立良好的网络通信。
在另一个具体的实施例中，蓝牙网络拓扑的配置系统，所述比较模块包括：
获取单元，用于获取外来设备与当前设备之间的第二相位同步关系参数；
计算单元，用于计算所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和；
配置单元，用于将与所述第一设备的相位同步关系参数配置为所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和。
在上述实施例中，把当前设备A与第一设备B使用的组网参数和相位同步关系转移到外来设备C上，此时外来设备C的相位发生变化，如图5，描述的是图3时组网网络的相位同步关系，当前设备A与外来设备C通信的相位同步关系为offset1，当前设备A与第一设备B通信的相位同步关系为offset2。则当把当前设备A与第一设备B使用相位同步关系参数转移到外来设备C上时，如图6，外来设备C与第一设备B通信的相位同步关系则变为(offset1+offset2)。
上述实施例中，外来设备加入原网络之后，可以优化原网络的网络拓扑，使设备之间建立良好的网络通信。
在一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现所述的蓝牙网络拓扑的配置方法。此实施例与所述的蓝牙网络拓扑的配置方法对应实施例相类似，此处不再赘述。
在另一个实施例中，一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现所述的蓝牙网络拓扑的配置方法。此实施例与所述的蓝牙网络拓扑的配置方法对应实施例相类似，此处不再赘述。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种蓝牙网络拓扑的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；
向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；其中，所述外来设备根据所述第一状态设置请求切换到被搜索状态，所述第一设备根据所述第二状态设置请求切换到搜索状态；
获取所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度当所述当前设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度，且所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度时，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。
2.根据权利要求1所述的蓝牙网络拓扑的配置方法，其特征在于，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接，具体包括以下步骤：
将当前设备与所述第一设备建立的组网参数和第一相位同步关系参数发送至所述外来设备；其中，所述外来设备接收所述组网参数和第一相位同步关系参数，与所述第一设备建立蓝牙连接；
将网络拓扑的变化信息发送至所述第一设备，其中，所述第一设备根据所述网络拓扑的变化信息断开与当前设备之间的蓝牙连接。
3.根据权利要求2所述的蓝牙网络拓扑的配置方法，其特征在于，所述组网参数包括同步码和跳频序列。
4.根据权利要求2所述的蓝牙网络拓扑的配置方法，其特征在于，所述外来设备根据如下方式与所述第一设备建立蓝牙连接：
获取外来设备与当前设备之间的第二相位同步关系参数；
计算所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和；
将与所述第一设备的相位同步关系参数配置为所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和。
5.一种蓝牙网络拓扑的配置系统，其特征在于，包括：
连接模块，用于当检测到外来设备移动到当前设备的蓝牙连接范围内时，与外来设备建立蓝牙连接；
请求模块，用于向所述外来设备发送第一状态设置请求，并向与当前设备之间存在蓝牙连接的第一设备发送第二状态设置请求；其中，所述外来设备根据所述第一状态设置请求切换到被搜索状态，所述第一设备根据所述第二状态设置请求切换到搜索状态；
比较模块，用于获取所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度当所述当前设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度，且所述第一设备与所述外来设备之间的信号强度大于所述当前设备与所述第一设备之间的信号强度时，控制第一设备与外来设备建立蓝牙连接，控制第一设备与当前设备断开蓝牙连接。
6.根据权利要求5所述的蓝牙网络拓扑的配置系统，其特征在于，所述比较模块包括：
发送单元，用于将当前设备与所述第一设备建立的组网参数和第一相位同步关系参数发送至所述外来设备；其中，所述外来设备接收所述组网参数和第一相位同步关系参数，与所述第一设备建立蓝牙连接；
断开单元，用于将网络拓扑的变化信息发送至所述第一设备，其中，所述第一设备根据所述网络拓扑的变化信息断开与当前设备之间的蓝牙连接。
7.根据权利要求6所述的蓝牙网络拓扑的配置系统，其特征在于，所述发送单元中的组网参数包括：
同步码和跳频序列。
8.根据权利要求6所述的蓝牙网络拓扑的配置系统，其特征在于，所述比较模块包括：
获取单元，用于获取外来设备与当前设备之间的第二相位同步关系参数；
计算单元，用于计算所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和；
配置单元，用于将与所述第一设备的相位同步关系参数配置为所述第一相位同步关系参数与第二相位同步关系参数的和。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至4任意一项所述的蓝牙网络拓扑的配置方法。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4任意一项所述的蓝牙网络拓扑的配置方法。
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