CN111194022A - 一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度，减少不必要的能量消耗并节省节点能量，节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息。分析节点间接触过程，滤除了节点不能够发送数据的相遇机会，降低了能耗。

Description

一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法
技术领域
本发明涉及蓝牙通信领域，尤其涉及一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法。
背景技术
蓝牙传输网络中由于蓝牙节点的移动等原因，蓝牙节点间基本不存在端到端的连接路径，蓝牙节点采用存储-携带-转发的方式多跳地传递消息。由于不存在端到端的路径，蓝牙节点需要不断地通过探测发现邻居节点来进行消息的投递，蓝牙节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息，现有的蓝牙唤醒机制一般采用自适应地设置唤醒和休眠时长的调度算法，在该调度算法中，当两节点相遇并都处于唤醒状态，即接触为有效时，并且时隙长度固定，但是，唤醒时隙剩余时间太短，发送数据过程中节点进入休眠状态致使连接中断，从而消息传输失败，消息传送成功率降低，并且再次接触时重新传输又增加了额外发送的能量消耗；唤醒时隙剩余时间太长，有浪费了节点能量。因此为解决上述问题，本发明提供一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，可以自适应调整蓝牙唤醒时隙，平衡蓝牙唤醒时隙与能量消耗。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，可以自适应调整蓝牙唤醒时隙，平衡蓝牙唤醒时隙与能量消耗。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，包括以下步骤：
S1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；
S2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t0，估算消息传输所需消耗时间t以及相遇剩余时长t1；
S3、若当前节点和邻居节点在唤醒时隙相遇时，根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间；
若蓝牙网络中相邻的两个节点在唤醒时隙不相遇时，节点将在唤醒时隙的尾部剩余的[t-t1]时刻进入休眠状态。
在以上技术方案的基础上，优选的，预测机制为：
Figure BDA0002361240540000021
式中，tL为当前唤醒状态的开始时间，t0为当前唤醒状态的结束时间，t2为需预测的下次唤醒状态的开始时间，t3为需预测的下次唤醒状态的结束时间，λ为两个节点的接触率，ps为性能调节参数。
在以上技术方案的基础上，优选的，S1中，每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度。
在以上技术方案的基础上，优选的，S2中消息传输所需消耗时间t的计算公式为：
Figure BDA0002361240540000022
式中，L为所需交互的消息总长度，v为数据发送速率，d测为节点之间的距离，c为无线传输速率，Ps表示节点的发射信号强度；Pr表示节点的接收信号强度。
进一步优选的，S2中消息传输相遇剩余时长t1的计算公式为：
当d测逐渐增大时，
Figure BDA0002361240540000031
当d测逐渐减小时，
Figure BDA0002361240540000032
式中，R为节点通信半径，Vi为节点自身运动速率，Vmax为相遇节点运动速率。
进一步优选的，S3中根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间的具体步骤为：
S101、比较接触时长t0与消息传输所需消耗时间t；
若t0＞t，当前节点和邻居节点进行消息传输；
若
Figure BDA0002361240540000033
只传输邻居节点为相遇节点的消息；
若
Figure BDA0002361240540000034
邻居节点进入休眠状态；
S102、比较唤醒时隙剩余时间t1与发送数据所需时间t；
若t1＜t，则判定在唤醒时隙剩余的时间内不能完成节点间的消息传输，当下一时隙为休眠时隙时，节点相应地将唤醒时隙延长[t-t1]s，用于完成在相遇时间内剩余数据的发送；
若t1＞t，则判定剩余唤醒时间足够完成节点间数据交互，不需要进行时间调整。
本发明的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度，减少不必要的能量消耗并节省节点能量，节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息。分析节点间接触过程，滤除了节点不能够发送数据的相遇机会，降低了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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为本发明一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
蓝牙网络中的每个节点只有两个状态：唤醒状态和休眠状态。两个节点相遇，具有两种相遇可能：有效相遇和错失相遇。其中，只有有效相遇时节点间才可以传输消息。当两节点相遇时，两节点都处于唤醒状态或者在相遇结束前都处于唤醒状态时，节点相遇为有效相遇。两节点在运动过程中，若唤醒时隙剩余时间太短，发送数据过程中节点进入休眠状态致使连接中断，从而消息传输失败，消息传送成功率降低，并且再次接触时重新传输又增加了额外发送的能量消耗；若唤醒时隙剩余时间太长，又浪费了节点能量。因此，为解决上述问题，如图1所示，本发明的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，包括以下步骤：
S1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；
进一步优选的，若未探测到邻居节点，则说明当前预测的唤醒时间不准确，则在调度下次唤醒时间时，需要根据预测机制重新预测下次唤醒时间，本实施例中，预测机制为：
Figure BDA0002361240540000051
式中，tL为当前唤醒状态的开始时间，t0为当前唤醒状态的结束时间，t2为需预测的下次唤醒状态的开始时间，t3为需预测的下次唤醒状态的结束时间，λ为两个节点的接触率，ps为性能调节参数。
通过求解上式的极值，可以计算得下次唤醒开始时间t2和结束时间t3，从而根据当前相遇的时间预测出了下次唤醒调度的时间。
S2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t0，估算消息传输所需消耗时间t以及相遇剩余时长t1；
进一步优选的，消息传输所需消耗时间t的计算公式为：
Figure BDA0002361240540000052
式中，L为所需交互的消息总长度，v为数据发送速率，d测为节点之间的距离，c为无线传输速率，Ps表示节点的发射信号强度；Pr表示节点的接收信号强度。
进一步优选的，消息传输相遇剩余时长t1的计算公式为：
当d测逐渐增大时，
Figure BDA0002361240540000061
当d测逐渐减小时，
Figure BDA0002361240540000062
式中，R为节点通信半径，Vi为节点自身运动速率，Vmax为相遇节点运动速率。
S3、若蓝牙网络中相邻的两个节点在唤醒时隙不相遇时，节点将在唤醒时隙的尾部剩余的[t-t1]时刻进入休眠状态；
若当前节点和邻居节点在唤醒时隙相遇时，根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间。其中，根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间的具体步骤为：
S101、比较接触时长t0与消息传输所需消耗时间t；
若t0＞t，当前节点和邻居节点进行消息传输；
若
Figure BDA0002361240540000063
只传输邻居节点为相遇节点的消息；
若
Figure BDA0002361240540000064
邻居节点进入休眠状态；
S102、比较唤醒时隙剩余时间t1与发送数据所需时间t；
若t1＜t，则判定在唤醒时隙剩余的时间内不能完成节点间的消息传输，当下一时隙为休眠时隙时，节点相应地将唤醒时隙延长[t-t1]s，用于完成在相遇时间内剩余数据的发送；
若t1＞t，则判定剩余唤醒时间足够完成节点间数据交互，不需要进行时间调整。
本实施例的有益效果为：每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度，减少不必要的能量消耗并节省节点能量，节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息。分析节点间接触过程，滤除了节点不能够发送数据的相遇机会，降低了能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；
S2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t0，估算消息传输所需消耗时间t以及相遇剩余时长t1；
S3、若当前节点和邻居节点在唤醒时隙相遇时，根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间；
若蓝牙网络中相邻的两个节点在唤醒时隙不相遇时，节点将在唤醒时隙的尾部剩余的[t-t1]时刻进入休眠状态。
2.如权利要求1所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述预测机制为：
Figure FDA0002361240530000011
式中，tL为当前唤醒状态的开始时间，t0为当前唤醒状态的结束时间，t2为需预测的下次唤醒状态的开始时间，t3为需预测的下次唤醒状态的结束时间，λ为两个节点的接触率，ps为性能调节参数。
3.如权利要求1所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述S1中，每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度。
4.如权利要求1所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述S2中消息传输所需消耗时间t的计算公式为：
Figure FDA0002361240530000021
式中，L为所需交互的消息总长度，v为数据发送速率，d测为节点之间的距离，c为无线传输速率，Ps表示节点的发射信号强度；Pr表示节点的接收信号强度。
5.如权利要求4所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述S2中消息传输相遇剩余时长t1的计算公式为：
当d测逐渐增大时，
Figure FDA0002361240530000022
当d测逐渐减小时，
Figure FDA0002361240530000023
式中，R为节点通信半径，Vi为节点自身运动速率，Vmax为相遇节点运动速率。
6.如权利要求3所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述S3中根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间的具体步骤为：
S101、比较接触时长t0与消息传输所需消耗时间t；
若t0＞t，当前节点和邻居节点进行消息传输；
若
Figure FDA0002361240530000024
只传输邻居节点为相遇节点的消息；
若
Figure FDA0002361240530000025
邻居节点进入休眠状态；
S102、比较唤醒时隙剩余时间t1与发送数据所需时间t；
若t1＜t，则判定在唤醒时隙剩余的时间内不能完成节点间的消息传输，当下一时隙为休眠时隙时，节点相应地将唤醒时隙延长[t-t1]s，用于完成在相遇时间内剩余数据的发送；
若t1＞t，则判定剩余唤醒时间足够完成节点间数据交互，不需要进行时间调整。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114585062A (zh) * 2022-04-13 2022-06-03 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种基于蓝牙的节能连接方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1933507A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-18 Ubiwave Low-power multi-hop networks
CN102695265A (zh) * 2012-01-09 2012-09-26 河南科技大学 一种基于无线传感器网络的混合机制mac协议通信方法
KR101373134B1 (ko) * 2012-12-10 2014-03-12 포항공과대학교 산학협력단 기회적 네트워크에서의 적응적, 비동기적 랑데부 프로토콜을 이용한 이웃노드 탐색 방법 및 이를 이용하여 이웃노드를 탐색하는 휴대통신 장치
CN109168193A (zh) * 2018-11-07 2019-01-08 中南大学 一种适用于占空比无线传感器网络的自适应成组唤醒的机会路由策略

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1933507A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-18 Ubiwave Low-power multi-hop networks
CN102695265A (zh) * 2012-01-09 2012-09-26 河南科技大学 一种基于无线传感器网络的混合机制mac协议通信方法
KR101373134B1 (ko) * 2012-12-10 2014-03-12 포항공과대학교 산학협력단 기회적 네트워크에서의 적응적, 비동기적 랑데부 프로토콜을 이용한 이웃노드 탐색 방법 및 이를 이용하여 이웃노드를 탐색하는 휴대통신 장치
CN109168193A (zh) * 2018-11-07 2019-01-08 中南大学 一种适用于占空比无线传感器网络的自适应成组唤醒的机会路由策略

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任智等: "基于接触概率的机会网络低时延休眠调度算法", 《微电子学与计算机》 *
任智等: "基于自适应时间调整的机会网络可靠休眠调度算法", 《微电子学与计算机》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114585062A (zh) * 2022-04-13 2022-06-03 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种基于蓝牙的节能连接方法及系统
CN114585062B (zh) * 2022-04-13 2024-05-14 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种基于蓝牙的节能连接方法及系统

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