CN112291831A - 一种2.4g设备动态多频接入方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种2.4G设备动态多频接入方法及装置，所述方法包括，在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从多个初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点；在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备；在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点。本发明的有益效果在于：动态切换最优频点的方式，提升了2.4G设备之间通信的抗干扰能力，从而提高通信效率。

Description

一种2.4G设备动态多频接入方法及装置

技术领域

本发明涉及2.4G设备的通信方法，尤其是指一种2.4G设备动态多频接入方法及装置。

背景技术

2.4G是一种无线技术，由于其频段处于2.400GHz～2.4835GHz之间，所以简称2.4G无线技术，是市面上三大主要无线技术(包括Bluetooth、27M、2.4G)之一。2.4G设备包括工业数据传输、无线遥控、无线鼠标、无线键盘、无线电子标签、遥控玩具、2.4g无线扩音器、无线麦克风、无线音箱等。

传统2.4G设备(蓝牙)接入，有如下弊端：

1：单频点采取公共频点的接入方式，频点固定，环境会变化容易干扰。

2：多频点，即使能降低干扰的风险，但是由于依然是固定的，也会存在接入干扰的问题。

因此，有必要设计一种2.4G设备动态多频接入方法，以提高2.4G设备之间通信的抗干扰能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：一种2.4G设备动态多频接入方法及装置，以提高2.4G设备之间通信的抗干扰能力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种2.4G设备动态多频接入方法，包括，

在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点；

在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备；

在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点。

进一步的，所述在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点中，接入频点的更新周期为1s。

进一步的，所述在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备，具体包括，

在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点向2.4G接收设备发送广播包；

2.4G接收设备在接收到广播包后，向2.4G发送设备发送广播回复包；

2.4G发送设备接收到广播回复包，并校验通过后，完成公共频点接入。

进一步的，广播包和广播回复包的结构由帧头、帧长度、包类型、包数据及CRC组成。

进一步的，所述在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点，具体包括，

2.4G接收设备在帧信号最后1ms计算当前频点的RSSI值，每一帧变化一个频点，直到轮询完所有频点，并以此循环；

每一个频点以20次的RSSI值做窗口均值计算；

每隔1s从所有频点中选出4个RSSI值最优的频点作为数据和公共接入的频点。

本发明还提供了一种2.4G设备动态多频接入装置，包括，

公共频点选择模块，用于在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点；

广播接入模块，用于在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备；

数据接入模块，用于在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点。

进一步的，所述公共频点选择模块中，接入频点的更新周期为1s。

进一步的，所述广播接入模块具体包括，

广播包发送单元，用于在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点向2.4G接收设备发送广播包；

广播回复包发送单元，用于2.4G接收设备在接收到广播包后，向2.4G发送设备发送广播回复包；

广播回复包校验单元，用于2.4G发送设备接收到广播回复包，并校验通过后，完成公共频点接入。

进一步的，所述广播接入模块中，广播包和广播回复包的结构由帧头、帧长度、包类型、包数据及CRC组成。

进一步的，所述数据接入模块具体包括，

频点轮询单元，用于2.4G接收设备在帧信号最后1ms计算当前频点的RSSI值，每一帧变化一个频点，直到轮询完所有频点，并以此循环；

均值计算单元，用于每一个频点以20次的RSSI值做窗口均值计算；

频点筛选单元，用于每隔1s从所有频点中选出4个RSSI值最优的频点作为数据和公共接入的频点。

本发明的有益效果在于：在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点，在广播接入阶段使得2.4G发送设备在接入2.4G接收设备后，能够快速切换到最优的公共频点，而在数据阶段，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点，这种动态切换最优频点的方式，提升了2.4G设备之间通信的抗干扰能力，从而提高通信效率。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构。

图1为本发明实施例的2.4G设备动态多频接入方法流程图；

图2为本发明实施例的2.4G设备动态多频接入装置框图；

图3为本发明实施例的广播接入时序图；

图4为本发明实施例的数据接入时序图；

图5为本发明实施例的设备交互图；

图6为本发明实施例的2.4G频段划分图；

图7为本发明实施例的广播时序图；

图8为本发明实施例的帧信号结构图；

图9为本发明实施例的计算机设备的示意性框图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1所示，本发明第一实施例为：一种2.4G设备动态多频接入方法，包括，

步骤S10、在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点，接入频点的更新周期为1s；也就是说在1S以上有信号改变，接入频点都会采取最优的接入频点。

2.4G接收设备(slave)指2.4G信号接收设备，该设备不主动发送2.4G信号，所有发出的信号必须由2.4G发送设备(master)发起，slave以回复包(ack)的方式参与2.4G装置信号交互；2.4G发送设备(master)指2.4G信号发送设备，该设备会主动向slave发起信号交互，交互图如图5所示。

本方法中，使用到的2.4G频段从2400MH到2480MHZ,把频带分为20段,每段的步进为4MHZ，具体频段划分如图6所示。

公共接入频点为master设备接入slave设备的频点，该频点设置为4个，该4个频点会根据数据通讯频点变化而变化。数据通讯频点在该装置中和公共接入频点可互相转换。也就是说公共接入频点在数据通讯阶段的时候被理解为数据通讯频点。

Master和slave作为通讯的地址，该装置中地址采用四个字节，如0XA1,0X55,0XBA,0XA3，该装置的配对无线地址为0X5A,0XA5,0XB6,0X78,该装置的配对无线频率频点频段[1]，频段[5],频段[10],频段[20]

RSSI(Received Signal Strength Indicator)为接收信号强度指示，用来描述某个频点接收到信号的强度(或信号干扰)。

步骤S20、在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备，具体包括，

在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点向2.4G接收设备发送广播包；

2.4G接收设备在接收到广播包后，向2.4G发送设备发送广播回复包；

2.4G发送设备接收到广播回复包，并校验通过后，完成公共频点接入。

其中，广播包和广播回复包的结构由帧头、帧长度、包类型、包数据及CRC组成。

初始状态会在频段[1]，频段[5],频段[10],频段[20]进行发送广播，发送广播的时序为8ms中分成四个片段，每个片段轮训在四个频段用完成信号收发过程，广播时序如图7所示，每一个片段时序为2MS包括TX(N)，RX(N)，分一个片段分别对应接入的逻辑频段1，2，3，4。

广播包定义：

广播回复包(ACK)：

广播接入时序如图3所示。

步骤S30、在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点，具体包括，

2.4G接收设备在帧信号最后1ms计算当前频点的RSSI值，每一帧变化一个频点，直到轮询完所有频点，并以此循环；

每一个频点以20次的RSSI值做窗口均值计算；

每隔1s从所有频点中选出4个RSSI值最优的频点作为数据和公共接入的频点。

当进入数据阶段后，帧信号还是8ms为周期，帧信号结构如图8所示：分为两部分：7ms数据通讯时序和1ms RSSI监控时序。

数据接入时序如图4所示。

非初始状态的广播接入，当四个频点有变化的时候，下一次接入的时候，就采取最优的四个频点接入。

本实施例的有益效果在于：在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点，在广播接入阶段使得2.4G发送设备在接入2.4G接收设备后，能够快速切换到最优的公共频点，而在数据阶段，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点，这种动态切换最优频点的方式，提升了2.4G设备之间通信的抗干扰能力，从而提高通信效率。

如图2所示，本发明的另一实施例为一种2.4G设备动态多频接入装置，包括，

公共频点选择模块10，用于在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点；

其中，公共频点选择模块10中，接入频点的更新周期为1s。

广播接入模块20，用于在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备；

其中，广播接入模块20具体包括，

广播包发送单元，用于在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点向2.4G接收设备发送广播包；

广播回复包发送单元，用于2.4G接收设备在接收到广播包后，向2.4G发送设备发送广播回复包；

广播回复包校验单元，用于2.4G发送设备接收到广播回复包，并校验通过后，完成公共频点接入。

其中，广播接入模块20中，广播包和广播回复包的结构由帧头、帧长度、包类型、包数据及CRC组成。

数据接入模块30，用于在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点。

数据接入模块30具体包括，

频点轮询单元，用于2.4G接收设备在帧信号最后1ms计算当前频点的RSSI值，每一帧变化一个频点，直到轮询完所有频点，并以此循环；

均值计算单元，用于每一个频点以20次的RSSI值做窗口均值计算；

频点筛选单元，用于每隔1s从所有频点中选出4个RSSI值最优的频点作为数据和公共接入的频点。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述一种2.4G设备动态多频接入装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述一种2.4G设备动态多频接入装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图5所示的计算机设备上运行。

请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。

参阅图9，该计算机设备500包括通过装置总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。

该非易失性存储介质503可存储操作装置5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种2.4G设备动态多频接入方法。

该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。

该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种2.4G设备动态多频接入方法。

该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现如上所述的一种2.4G设备动态多频接入方法。

应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机装置中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。

因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令。该程序指令被处理器执行时使处理器执行如上所述的一种2.4G设备动态多频接入方法。

所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种2.4G设备动态多频接入方法，其特征在于：包括，

在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从多个初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点；

在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备；

在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点。

2.如权利要求1所述的2.4G设备动态多频接入方法，其特征在于：所述在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点中，接入频点的更新周期为1s。

3.如权利要求1所述的2.4G设备动态多频接入方法，其特征在于：所述在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备，具体包括，

在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点向2.4G接收设备发送广播包；

2.4G接收设备在接收到广播包后，向2.4G发送设备发送广播回复包；

2.4G发送设备接收到广播回复包，并校验通过后，完成公共频点接入。

4.如权利要求3所述的2.4G设备动态多频接入方法，其特征在于：广播包和广播回复包的结构由帧头、帧长度、包类型、包数据及CRC组成。

5.如权利要求1所述的2.4G设备动态多频接入方法，其特征在于：所述在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点，具体包括，

2.4G接收设备在帧信号最后1ms计算当前频点的RSSI值，每一帧变化一个频点，直到轮询完所有频点，并以此循环；

每一个频点以20次的RSSI值做窗口均值计算；

每隔1s从所有频点中选出4个RSSI值最优的频点作为数据和公共接入的频点。

6.一种2.4G设备动态多频接入装置，其特征在于：包括，

公共频点选择模块，用于在2.4G接收设备上电后，2.4G接收设备实时监控公共频点的RSSI值，从多个初始状态的公共频点中筛选出RSSI值最低的公共频点作为当前接入频点；

广播接入模块，用于在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点接入2.4G接收设备；

数据接入模块，用于在进入数据阶段后，2.4G接收设备对所有频点进行轮询，计算出每个频点的RSSI值，选出RSSI值最低的频点作为当前接入频点。

7.如权利要求6所述的2.4G设备动态多频接入装置，其特征在于：所述公共频点选择模块中，接入频点的更新周期为1s。

8.如权利要求6所述的2.4G设备动态多频接入装置，其特征在于：所述广播接入模块具体包括，

广播包发送单元，用于在广播接入阶段时，2.4G发送设备利用初始状态的公共频点向2.4G接收设备发送广播包；

广播回复包发送单元，用于2.4G接收设备在接收到广播包后，向2.4G发送设备发送广播回复包；

广播回复包校验单元，用于2.4G发送设备接收到广播回复包，并校验通过后，完成公共频点接入。

9.如权利要求8所述的2.4G设备动态多频接入装置，其特征在于：所述广播接入模块中，广播包和广播回复包的结构由帧头、帧长度、包类型、包数据及CRC组成。

10.如权利要求6所述的2.4G设备动态多频接入装置，其特征在于：所述数据接入模块具体包括，

频点轮询单元，用于2.4G接收设备在帧信号最后1ms计算当前频点的RSSI值，每一帧变化一个频点，直到轮询完所有频点，并以此循环；

均值计算单元，用于每一个频点以20次的RSSI值做窗口均值计算；

频点筛选单元，用于每隔1s从所有频点中选出4个RSSI值最优的频点作为数据和公共接入的频点。

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