CN109673044A - 芯片的通信控制方法、芯片、网关装置 - Google Patents
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Abstract
一种芯片的通信控制方法、芯片、网关装置,芯片包括蓝牙模块及zigbee模块,所述通信控制方法包括如下步骤:A.控制蓝牙模块传输蓝牙数据;B.当蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,去使能蓝牙模块以中断蓝牙数据的传输;C.使能zigbee模块,并控制zigbee模块传输zigbee数据;D.当zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,去使能zigbee模块以中断zigbee数据的传输;E.使能蓝牙模块,并返回步骤A,以继续传输蓝牙数据;其中,第一预设时长为9ms至11ms,第二预设时长为250ms至3s。通过本发明提供的方案,可以降低功耗,且丢包率低,有利于提高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及芯片技术领域,具体地涉及一种芯片的通信控制方法、芯片、网关装置。
背景技术
基于电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers,简称IEEE)802.15.4协议的无线个域网正在研究智能家居组网。
在智能家庭、智能家居中,有各种终端应用设备,如冰箱、空调、电视、智能控制灯、智能开关、智能秤、门锁、猫眼、烟雾传感器等等。不同设备可能具有不同网络通信协议模块,例如,有些设备采用紫峰(zigbee)模块通信,有些设备采用蓝牙模块通信。
如果单一芯片可以分别与蓝牙设备和zigbee设备通信,那么进行数据传输时,需在蓝牙协议和zigbee协议之间进行动态切换。如何降低不同协议进行动态切换时产生的功耗,延长芯片使用时间,还需进一步研究。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何降低支持多协议通信的芯片的工作功耗。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种芯片的通信控制方法,所述芯片包括蓝牙模块及zigbee模块,所述芯片的通信控制方法包括如下步骤:A.控制所述蓝牙模块传输蓝牙数据;B.当蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,去使能所述蓝牙模块以中断所述蓝牙数据的传输;C.使能所述zigbee模块,并控制所述zigbee模块传输zigbee数据;D.当所述zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,去使能所述zigbee模块以中断所述zigbee数据的传输;E.使能所述蓝牙模块,并返回步骤A,以继续传输所述蓝牙数据;其中,所述第一预设时长为9ms至11ms,所述第二预设时长为250ms至3s。
可选的,所述第一预设时长为10ms。
可选的,去使能所述蓝牙模块后,等待235μs至250μs后开始执行步骤C。
可选的,使能所述蓝牙模块后,等待250ms至251ms后开始执行步骤A。
可选的,所述蓝牙模块在建立连接后传输蓝牙数据,所述蓝牙模块用于建立连接的参数包括:广播间隔时间为1s至1.1s、连接间隔时间为10ms至11ms、间隔延时参数为0至0.1s、超时为3至3.3s。
可选的,去使能所述zigbee模块后,等待500μs至525μs后开始执行步骤E。
可选的,步骤C进一步包括:使能所述zigbee模块后,等待33ms至34ms后控制所述zigbee模块开始传输zigbee数据。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种芯片,包括:蓝牙模块;zigbee模块;控制器,所述控制器运行指令以执行上述方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令运行时执行上述芯片的通信控制方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种网关装置,包括:芯片,所述芯片为上述芯片。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
本发明实施例提供一种芯片的通信控制方法,所述芯片包括蓝牙模块及zigbee模块,所述芯片的通信控制方法包括如下步骤:A.控制所述蓝牙模块传输蓝牙数据;B.当蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,去使能所述蓝牙模块以中断所述蓝牙数据的传输;C.使能所述zigbee模块,并控制所述zigbee模块传输zigbee数据;D.当所述zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,去使能所述zigbee模块以中断所述zigbee数据的传输;E.使能所述蓝牙模块,并返回步骤A,以继续传输所述蓝牙数据;其中,所述第一预设时长为9ms至11ms,所述第二预设时长为250ms至3s。本发明实施例提供的数据传输时间是针对正常工作的芯片,进行反复调试得到的,采用本发明实施例提供的第一预设时长和第二预设时长,控制芯片的数据传输时间,可以有效降低功耗,且两种无线协议下传输数据的丢包率均非常低,有利于提高数据传输可靠性。
进一步,所述第一预设时长为10ms。当所述蓝牙模块的传输时长为10ms时,可以进一步降低功耗。
进一步,所述蓝牙模块在建立连接后传输蓝牙数据,所述蓝牙模块用于建立连接的参数包括:广播间隔时间为1s至1.1s、连接间隔时间为10ms至11ms、间隔延时参数为0至0.1s、超时为3至3.3s。采用本发明实施例提供的蓝牙参数进行蓝牙连接,可以进一步降低功耗。
附图说明
图1是本发明实施例的一种芯片的结构示意图;
图2是本发明实施例的一种芯片的通信控制方法的流程示意图。
具体实施方式
如背景技术所言,现有技术功耗大,不利于延长芯片使用时间。
具体而言,通常的芯片仅具有处理单一协议数据的功能,例如,可以单独处理Wi-Fi数据、蓝牙数据或zigbee数据。
当单一芯片包括蓝牙模块和zigbee模块时,必须支持zigbee协议和蓝牙协议共存,也必须支持在zigbee协议和蓝牙协议之间进行动态切换,以能够传输zigbee数据和蓝牙数据。
本领域技术人员理解,当所述芯片包括蓝牙模块时,也可以与手机等终端设备中的蓝牙模块进行通信。例如,手机可以通过其蓝牙模块将控制命令发送至所述芯片,以使所述芯片根据所述控制命令针对的设备类型确定并转换所述控制命令的协议格式,并输出至所述控制命令针对的zigbee模块和/或蓝牙模块,所述设备类型可以为蓝牙设备和zigbee设备。
进一步,如果启动所述芯片进行工作,那么所述芯片可以基于zigbee模块或蓝牙模块进行数据传输。所述芯片工作时,将产生动态功耗。
所述动态功耗指的是芯片工作时的功耗。相应地,其他非工作时产生的功耗可以称为静态功耗。例如,当芯片处于睡眠态时,其静态功耗将非常低。如果重新上电或接收到外部中断,则可以唤醒所述芯片。
考虑到所述芯片能够采用蓝牙模块和zigbee模块进行工作,如果工作时既要传输蓝牙数据,又要传输zigbee数据,那么所述芯片将在蓝牙模块和zigbee模块之间动态切换,以传输不同协议数据,且还需尽量降低丢包率。如果随机切换,那么将产生高功耗,缩短设备使用时间,且可能增大丢包率。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种芯片的通信控制方法,所述芯片包括蓝牙模块及zigbee模块,所述芯片的通信控制方法包括如下步骤:A.控制所述蓝牙模块传输蓝牙数据;B.当蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,去使能所述蓝牙模块以中断所述蓝牙数据的传输;C.使能所述zigbee模块,并控制所述zigbee模块传输zigbee数据;D.当所述zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,去使能所述zigbee模块以中断所述zigbee数据的传输;E.使能所述蓝牙模块,并返回步骤A,以继续传输所述蓝牙数据;其中,所述第一预设时长为9ms至11ms,所述第二预设时长为250ms至3s。
本发明实施例提供的数据传输时间是针对正常工作的芯片,进行反复调试得到的,采用本发明实施例提供的第一预设时长和第二预设时长,控制芯片的数据传输时间,可以有效降低功耗,且两种无线协议下传输数据的丢包率均非常低,有利于提高数据传输可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明实施例的一种芯片的结构示意图。
具体而言,所述芯片1可以用于接收、转发、整合蓝牙数据和zigbee数据,进而实现对外部蓝牙设备、外部zigbee设备的控制,以及数据交互。
具体而言,所述芯片1可以包括控制器11、蓝牙模块12和zigbee模块13。所述蓝牙模块12可以接收各个外部蓝牙设备(图未示)上报的蓝牙数据,并发送所述蓝牙数据至所述控制器11中;也可以从所述控制器11中接收其发出的数据或控制命令。本领域技术人员理解,所述数据或控制命令可以是外部控制模块输入至所述控制器11的,由所述控制器11转发出去。
在具体实施中,所述zigbee模块13可以接收各个外部zigbee设备(图未示)上报的zigbee数据,并发送所述zigbee数据至所述控制器11中;也可以从所述控制器11中接收其发送的数据或控制命令。
图2是本发明实施例的一种芯片的通信控制方法的流程示意图。具体地,所述通信控制方法可以包括如下步骤:
在S101处,执行步骤A,控制所述蓝牙模块传输蓝牙数据;
在S102处,执行步骤B,当蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,去使能所述蓝牙模块以中断所述蓝牙数据的传输;
在S103处,执行步骤C,使能所述zigbee模块,并控制所述zigbee模块传输zigbee数据;
在S104处,执行步骤D,当所述zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,去使能所述zigbee模块以中断所述zigbee数据的传输;
在S105处,执行步骤E,使能所述蓝牙模块,并返回步骤A,以继续传输所述蓝牙数据。
具体而言,结合图1和图2,所述芯片可以包括蓝牙模块12、zigbee模块13和控制器11。
在启动所述芯片1之后,所述蓝牙模块12将进行广播,以搜索通信范围内是否存在外部蓝牙设备。如果存在,可以与外部蓝牙设备进行连接。
为节省功耗,蓝牙模块12可以采用以下参数进行连接:广播间隔时间可以为1秒(second,简称s)至1.1s,超时时间为3s至3.3s。如果所述蓝牙模块12与外部蓝牙设备成功连接,则可以在连接后采用通用属性配置文件(GATT Generic Attribute Profile,简称GATT)进行蓝牙通信。
之后,在步骤A中,可以利用所述控制器11控制蓝牙模块12传输蓝牙数据。
在步骤B中,所述控制器11检测到蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,可以去使能所述蓝牙模块12,以中断对所述蓝牙数据的传输。其中,所述第一预设时长可以为9毫秒(millisecond,简称ms)至11ms。通常情况下,蓝牙模块12去使能耗时为235微妙(microsecond,简称μs)至250μs。
在步骤C中,所述控制器11可以使能所述zigbee模块13,以初始化所述zigbee模块13传输zigbee数据。
具体实施中,使能所述zigbee模块13耗时为33ms至34ms时,功耗较小。
在步骤D中,所述控制器11检测到zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,可以去使能所述zigbee模块13,以中断对所述zigbee数据的传输。其中,所述第二预设时长可以为250ms至3s。之后,所述控制器11可以控制所述zigbee模块13去使能,以使所述zigbee模块13中断对所述zigbee数据的传输。通常情况下,zigbee模块13去使能耗时为500μs至525μs。
在步骤E中,所述控制器11可以重新使能所述蓝牙模块12,以返回步骤S101,继续传输蓝牙数据。通常情况下,使能所述蓝牙模块12耗时250ms至251ms时,功耗较低。
在一个实施例中,如果所述芯片1与外部蓝牙设备的距离增大,导致所述芯片1与外部蓝牙设备的连接断开,那么所述芯片1还可以采用10ms至11ms的连接间隔时间尝试进行重连接,间隔延时参数可以设置为0至0.1s,如果超时时间达到3至3.3s,那么可以采用广播间隔时间为1s至1.1s的参数进行广播,以重新搜索外部蓝牙设备。
继续参考图1,作为一个优选实施例,所述芯片1可以采用如下参数配置所述蓝牙模块12:广播间隔时间为1s,连接后采用GATT通信方式,连接间隔时间为10ms,间隔延时参数为0,超时时间为3s。
进一步,所述蓝牙模块12和zigbee模块13传输数据时,可以先基于所述蓝牙模块12传输蓝牙数据,之后基于zigbee模块13传输zigbee数据。
具体实施中,可以按照如下步骤进行:
首先,所述蓝牙模块12传输蓝牙数据的时长为10ms;
其次,去使能蓝牙模块12,耗时235μs至250μs;
再次,使能zigbee模块13,耗时33ms;
之后,所述zigbee模块13传输zigbee数据的时长可以为250ms至3s;
进一步,去使能zigbee模块13,耗时500μs至525μs;
进一步,使能蓝牙初始化,耗时250ms,并继续传输蓝牙数据10ms。
通过多次调试所述芯片1可以发现:采用上述参数,利用所述蓝牙模块12和zigbee模块13进行数据传输时,功耗非常低,而且丢包率也很小,数据传输成功概率可以达到99.8%。
进一步,可以基于所述芯片1实现多协议网关,例如,支持蓝牙协议和zigbee协议的双协议网关,可以同时支持zigbee数据和蓝牙数据收发,降低智能家居的通信复杂度,实现智能化监控家居设备。
由上,通过本发明实施例提供的芯片的通信控制方法技术方案,可以极大地降低芯片功耗,延长设备使用时间,且丢包率低,可靠度高,有利于提高用户体验。
进一步地,本发明实施例还公开一种存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机指令运行时执行上述图2所示实施例中所述方法技术方案。优选地,所述存储介质可以包括诸如非挥发性(non-volatile)存储器或者非瞬态(non-transitory)存储器等计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种芯片的通信控制方法,其特征在于,所述芯片包括蓝牙模块及zigbee模块,所述芯片的通信控制方法包括如下步骤:
A.控制所述蓝牙模块传输蓝牙数据;
B.当蓝牙数据的传输时长达到第一预设时长时,去使能所述蓝牙模块以中断所述蓝牙数据的传输;
C.使能所述zigbee模块,并控制所述zigbee模块传输zigbee数据;
D.当所述zigbee数据的传输时长达到第二预设时长时,去使能所述zigbee模块以中断所述zigbee数据的传输;
E.使能所述蓝牙模块,并返回步骤A,以继续传输所述蓝牙数据;
其中,所述第一预设时长为9ms至11ms,所述第二预设时长为250ms至3s。
2.根据权利要求1所述的通信控制方法,其特征在于,所述第一预设时长为10ms。
3.根据权利要求1所述的通信控制方法,其特征在于,去使能所述蓝牙模块后,等待235μs至250μs后开始执行步骤C。
4.根据权利要求1所述的通信控制方法,其特征在于,使能所述蓝牙模块后,等待250ms至251ms后开始执行步骤A。
5.根据权利要求1至4任一项所述的通信控制方法,其特征在于,所述蓝牙模块在建立连接后传输蓝牙数据,所述蓝牙模块用于建立连接的参数包括:广播间隔时间为1s至1.1s、连接间隔时间为10ms至11ms、间隔延时参数为0至0.1s、超时为3至3.3s。
6.根据权利要求1所述的通信控制方法,其特征在于,去使能所述zigbee模块后,等待500μs至525μs后开始执行步骤E。
7.根据权利要求1所述的通信控制方法,其特征在于,步骤C进一步包括:使能所述zigbee模块后,等待33ms至34ms后控制所述zigbee模块开始传输zigbee数据。
8.一种芯片,其特征在于,包括:
蓝牙模块;
zigbee模块;
控制器,所述控制器运行指令以执行权利要求1至7任一项所述的芯片的通信控制方法的步骤。
9.一种存储介质,其上存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令运行时执行权利要求1至7任一项所述的芯片的通信控制方法的步骤。
10.一种网关装置,其特征在于,包括:
芯片,所述芯片为权利要求8所述的芯片。
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