CN112601208A - 电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法及系统 - Google Patents

电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法及系统，方法包括：电力网关作为从设备按照预设的广播周期进行间歇式广播，当电力检测装置被触发通讯业务时，电力检测装置作为主设备按照预设的扫描时间进行扫描；一旦主设备结束扫描，主设备就与处于广播状态的从设备进行连接，并与从设备进行通讯，并在通讯结束后，与从设备断开连接；其中，电力检测装置按照检测周期进行间歇式检测，检测周期包含检测时间和检测间隔时间；当主设备与从设备断开连接后，电力检测装置进入休眠状态，并在到达下一个检测周期的检测时间时进入检测状态；本发明的通讯方法和系统保证了电力检测装置与电力网关通讯的实时性，且整个通讯系统的功耗较低。

Description

电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法及系统
技术领域
本发明涉及电力检测设备通讯技术领域，尤其是电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法及系统。
背景技术
电力系统在国民生产生活中发挥着巨大作用。随着无线技术的发展和应用，越来越多的无线传感器开始接入到电力系统，以保障电力系统的安全、稳定运行。但电力系统中部署的设备自身取电一直比较困难，这就对应用于电力系统的无线通讯设备提出系统级别的低功耗要求。因此，不仅仅是对感知节点（即、电力检测设备）的功耗有要求，对无线网关的功耗性能亦有要求。传统的低功耗无线系统大都是仅仅要求无线感知节点处于低功耗，而无线网关一直处于工作状态，不需要低功耗设计。
目前，BLE无线通讯（蓝牙通讯产品）中，为了降低设备的功耗，一般是让电力传感器工作在从机模式，无业务时，从设备处于睡眠状态，通讯开始时，从设备开始广播，等待工作在主机模式的网关设备扫描，主机设备扫描到从机设备后，双方开始建立连接，进行通讯，通讯结束结束后断开连接，从设备继续进入睡眠模式，这种方式要求主机不应进入休眠模式，而是不断的扫描或者间歇扫描；感知节点需要长时间的广播才能和无线网关建立链接通讯，感知节点长时间的广播，就会增大其功耗；无线网关也要按照预定扫描周期进行扫描，由于扫描的平均功耗要大于广播的平均功耗，因而网关的功耗较大。
现有技术中作为主机模式的网关需要保持较长的扫描时间，才能有效的和作为从机的感应节点建立连接，且扫描功耗较大，在这种通讯模式下，网关设备很难实现低功耗；为了实现网关的低功耗，就需要设定扫描间隔，扫描间隔越小，功耗也就越高，就能越快地和作为从设备的感知节点建立连接进行通讯；扫描时间越大，网关的平均功耗就越小，和感知节点建立连接的时间就越长，感知节点的功耗就较之增加；由此可见作为主机模式的网关，它的扫描间隔影响着自身和感知节点的功耗，也影响着系统通讯的实时性，而且他们之间的需求却是相互矛盾的。
因此，现有的BLE无线通讯方式，无法满足感应节点和网关同时要求低功耗和实时性的场景，因此需要寻找一种能够解决此类问题的方法。
发明内容
有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本发明提供了电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，能够使电力网关和电力检测装置都工作在低功耗模式，并且不会影响到系统的实时性，包括以下步骤：所述电力网关作为从设备按照预设的广播周期进行间歇式广播，当所述电力检测装置被触发通讯业务时，所述电力检测装置作为主设备按照预设的扫描时间进行扫描；一旦所述主设备结束扫描，所述主设备就与处于广播状态的从设备进行连接，并与所述从设备进行通讯，并在通讯结束后，与所述从设备断开连接；其中，所述电力检测装置按照检测周期进行间歇式检测，所述检测周期包含检测时间和检测间隔时间；当所述主设备与所述从设备断开连接后，所述电力检测装置进入休眠状态，并在到达下一个检测周期的检测时间时进入检测状态。
根据本专利背景技术中对现有技术所述，现有的BLE无线通讯方式，无法满足感应节点和网关同时要求低功耗和实时性的场景；而本发明公开的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，无线电力网关工作在从机模式，无线电力检测设备工作在主机模式，无线电力检测设备因通讯业务触发，开始启动扫描，当扫描到无线网关时，电力检测设备开始和无线网关建立连接并通讯，通讯结束后，断开连接，电力检测设备结束通讯业务，再次进入休眠状态等待下一个检测周期检测触发唤醒；无线网关继续以预定广播周期进行广播，直到再次被扫描到；本发明的通讯方法，网关工作在低功耗的从设备模式下，电力检测设备在被触发到通讯业务时，才工作在主设备模式，在非检测状态且未被触发通讯业务时，能够直接工作在停机模式，进入休眠状态，功耗低，因此，本发明的通讯方法，降低了整个通讯系统的功耗；同时，一旦电力检测设备触发通讯业务，就开始扫描，而所述广播间隔时间小于所述连续扫描时间，因此，在电力检测设备的扫描时间段内，电力网关一定存在某个时间段内处于连续广播状态，电力检测设备就能够与电力网关建立连接和通讯，从而保证了系统通讯的实时性。
另外，根据本发明公开的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法还具有如下附加技术特征：
进一步地，所述扫描时间为连续扫描时间，所述广播周期包括广播时间和广播间隔时间；所述广播间隔时间小于所述连续扫描时间。
更进一步地，所述扫描时间为3s，所述广播间隔时间为1s。
进一步地，所述广播时间为连续广播时间，所述扫描时间为连续扫描时间。
进一步地，所述广播时间由M个广播子周期构成，每个所述广播子周期由连续广播子时间和广播子广播间隔时间构成。
进一步地，所述主设备与所述从设备进行连接和通讯的方法包括：所述主设备将对应的检测信息发送给所述从设备；所述从设备向所述主设备发送收到反馈信号；所述从设备向所述主设备发送从设备断开连接信号；所述主设备完成检测信息的发送后向所述从设备发送主设备断开连接信号并与所述从设备断开连接；所述从设备接收到所述在线主设备发送来的所述主设备断开连接信号后与该主设备的连接。
进一步地，所述电力检测装置的数量为多个。
进一步地，当所述电力检测装置到达上报时间时，所述电力检测装置被触发通讯业务。
进一步地，当所述电力检测装置判定检测到的检测信息为异常信息时，所述电力检测装置被触发通讯业务。
根据本发明的另一方面，还提供了一种基于上述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法的通讯系统，包括：用于与N个分别作为N个所述主设备的电力检测装置通信的所述从设备，所述从设备为所述电力网关。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术中电力检测装置与电力网关之间的通讯流程图；
图2为本发明实施例中的电力检测装置与电力网关之间的拓扑结构图；
图3为本发明实施例中的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法的通讯流程图；以及
图4为本发明实施例中电力网关的功耗示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件；下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的构思如下，提供一种电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法和系统，无线电力网关工作在从机模式，无线电力检测设备工作在主机模式，无线电力检测设备因通讯业务触发，开始启动扫描，当扫描到无线网关时，电力检测设备开始和无线网关建立连接并通讯，通讯结束后，断开连接，电力检测设备结束通讯业务，再次进入休眠状态等待下一个检测周期检测触发唤醒；无线网关继续以预定广播周期进行广播，直到再次被扫描到；本发明的通讯方法，网关工作在低功耗的从设备模式下，电力检测设备在被触发到通讯业务时，才工作在主设备模式，在非检测状态且未被触发通讯业务时，能够直接工作在停机模式，进入休眠状态，功耗低，因此，本发明的通讯方法，降低了整个通讯系统的功耗；同时，一旦电力检测设备触发通讯业务，就开始扫描，而所述广播间隔时间小于所述连续扫描时间，因此，在电力检测设备的扫描时间段内，电力网关一定存在某个时间段内处于连续广播状态，电力检测设备就能够与电力网关建立连接和通讯，从而保证了系统通讯的实时性。
下面将参照附图来描述本发明的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法和系统，图1为现有技术中电力检测装置与电力网关之间的通讯流程图；图2为本发明实施例中的电力检测装置与电力网关之间的拓扑结构图；图3为本发明实施例中的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法的通讯流程图；以及图4为本发明实施例中电力网关的功耗示意图。
如图2和图3所示，根据本发明的实施例，电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，能够使电力网关和电力检测装置都工作在低功耗模式，并且不会影响到系统的实时性，包括以下步骤：所述电力网关作为从设备按照预设的广播周期进行间歇式广播，当所述电力检测装置被触发通讯业务时，所述电力检测装置作为主设备按照预设的扫描时间进行扫描；一旦所述主设备结束扫描，所述主设备就与处于广播状态的从设备进行连接，并与所述从设备进行通讯，并在通讯结束后，与所述从设备断开连接；其中，所述电力检测装置按照检测周期进行间歇式检测，所述检测周期包含检测时间和检测间隔时间；当所述主设备与所述从设备断开连接后，所述电力检测装置进入休眠状态，并在到达下一个检测周期的检测时间时进入检测状态。
根据本专利背景技术中对现有技术所述，现有的BLE无线通讯方式中，网关间歇扫描时系统的工作工作流程如图1所示，感知节点可能需要长时间（不小于扫描时间）的广播才能和无线网关建立链接通讯，即、感知节点长时间的广播，就会增大其功耗；无线网关也要以1分钟的频率进行扫描，扫描的时间为3秒；无法满足感应节点和网关同时要求低功耗和实时性的场景；而本发明公开的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，无线电力网关工作在从机模式，无线电力检测设备工作在主机模式，无线电力检测设备因通讯业务触发，开始启动扫描，当扫描到无线网关时，电力检测设备开始和无线网关建立连接并通讯，通讯结束后，断开连接，电力检测设备结束通讯业务，再次进入休眠状态等待下一个检测周期检测触发唤醒；无线网关继续以预定广播周期进行广播，直到再次被扫描到；本发明的通讯方法，网关工作在低功耗的从设备模式下，其功耗如图4所示，电力检测设备在被触发到通讯业务时，才工作在主设备模式，在非检测状态且未被触发通讯业务时，能够直接工作在停机模式，进入休眠状态，功耗低，因此，本发明的通讯方法，降低了整个通讯系统的功耗；同时，一旦电力检测设备触发通讯业务，就开始扫描，而所述广播间隔时间小于所述连续扫描时间，因此，在电力检测设备的扫描时间段内，电力网关一定存在某个时间段内处于连续广播状态，电力检测设备就能够与电力网关建立连接和通讯，从而保证了系统通讯的实时性。
另外，根据本发明公开的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法还具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述扫描时间为连续扫描时间，所述广播周期包括广播时间和广播间隔时间；所述广播间隔时间小于所述连续扫描时间。
根据本发明的一个实施例，所述扫描时间为3s，所述广播间隔时间为1s。
根据本发明的一些实施例，所述广播时间为连续广播时间，所述扫描时间为连续扫描时间。
根据本发明的一些实施例，所述广播时间由M个广播子周期构成，每个所述广播子周期由连续广播子时间和广播子广播间隔时间构成。
根据本发明的一些实施例，所述主设备与所述从设备进行连接和通讯的方法包括：所述主设备将对应的检测信息发送给所述从设备；所述从设备向所述主设备发送收到反馈信号；所述从设备向所述主设备发送从设备断开连接信号；所述主设备完成检测信息的发送后向所述从设备发送主设备断开连接信号并与所述从设备断开连接；所述从设备接收到所述在线主设备发送来的所述主设备断开连接信号后与该主设备的连接。
根据本发明的一些实施例，所述电力检测装置的数量为多个。
根据本发明的一些实施例，当所述电力检测装置到达上报时间时，所述电力检测装置被触发通讯业务。
根据本发明的一些实施例，当所述电力检测装置判定检测到的检测信息为异常信息时，所述电力检测装置被触发通讯业务。
根据本发明的另一方面，还提供了一种基于上述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法的通讯系统，包括：用于与N个分别作为N个所述主设备的电力检测装置通信的所述从设备，所述从设备为所述电力网关。
任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内；具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神；除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述电力网关作为从设备按照预设的广播周期进行间歇式广播，
当所述电力检测装置被触发通讯业务时，所述电力检测装置作为主设备按照预设的扫描时间进行扫描；
一旦所述主设备结束扫描，所述主设备就与处于广播状态的从设备进行连接，并与所述从设备进行通讯，并在通讯结束后，与所述从设备断开连接；
其中，所述电力检测装置按照检测周期进行间歇式检测，所述检测周期包含检测时间和检测间隔时间；
当所述主设备与所述从设备断开连接后，所述电力检测装置进入休眠状态，并在到达下一个检测周期的检测时间时进入检测状态。
2.根据权利要求1所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，所述扫描时间为连续扫描时间，所述广播周期包括广播时间和广播间隔时间；所述广播间隔时间小于所述连续扫描时间。
3.根据权利要求2所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，所述扫描时间为3s，所述广播间隔时间为1s。
4.根据权利要求2所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，所述广播时间为连续广播时间，所述扫描时间为连续扫描时间。
5.根据权利要求2所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，所述广播时间由M个广播子周期构成，每个所述广播子周期由连续广播子时间和广播子广播间隔时间构成。
6.根据权利要求1所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，所述主设备与所述从设备进行连接和通讯的方法包括：
所述主设备将对应的检测信息发送给所述从设备；
所述从设备向所述主设备发送收到反馈信号；
所述从设备向所述主设备发送从设备断开连接信号；
所述主设备完成检测信息的发送后向所述从设备发送主设备断开连接信号并与所述从设备断开连接；
所述从设备接收到所述在线主设备发送来的所述主设备断开连接信号后与该主设备的连接。
7.根据权利要求1所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，所述电力检测装置的数量为多个。
8.根据权利要求1所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，当所述电力检测装置到达上报时间时，所述电力检测装置被触发通讯业务。
9.根据权利要求1所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法，其特征在于，当所述电力检测装置判定检测到的检测信息为异常信息时，所述电力检测装置被触发通讯业务。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的电力检测装置与电力网关之间的蓝牙通讯方法的通讯系统，其特征在于，包括：用于与N个分别作为N个所述主设备的电力检测装置通信的所述从设备，所述从设备为所述电力网关。
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