CN113438634A - 基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法 - Google Patents

基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113438634A
CN113438634A CN202110693692.2A CN202110693692A CN113438634A CN 113438634 A CN113438634 A CN 113438634A CN 202110693692 A CN202110693692 A CN 202110693692A CN 113438634 A CN113438634 A CN 113438634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
routing table
role
bluetooth
data packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110693692.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113438634B (zh
Inventor
骆锴
孙冰
赵海龙
徐一凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uidt Technology Hangzhou Co ltd
Original Assignee
Uidt Technology Hangzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uidt Technology Hangzhou Co ltd filed Critical Uidt Technology Hangzhou Co ltd
Priority to CN202110693692.2A priority Critical patent/CN113438634B/zh
Publication of CN113438634A publication Critical patent/CN113438634A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113438634B publication Critical patent/CN113438634B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00563—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys using personal physical data of the operator, e.g. finger prints, retinal images, voicepatterns
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00571—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by interacting with a central unit
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/75—Information technology; Communication
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y10/00—Economic sectors
    • G16Y10/80—Homes; Buildings
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Y—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY SPECIALLY ADAPTED FOR THE INTERNET OF THINGS [IoT]
    • G16Y40/00—IoT characterised by the purpose of the information processing
    • G16Y40/30—Control
    • G16Y40/35—Management of things, i.e. controlling in accordance with a policy or in order to achieve specified objectives
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54—Organization of routing tables
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/246—Connectivity information discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，包括以下步骤：步骤S1，角色切换流程。每个蓝牙节点均在外围角色和中心角色之间循环切换；具有外围角色时的蓝牙节点，广播并发送路由表信息；具有中心角色的蓝牙节点，扫描并接收路由表信息；每个蓝牙节点向附近其它节点收集路由表信息并建立自身的路由表，直到所有节点均加入并形成网状网络。本方案，以具备蓝牙模块的智能门锁为蓝牙节点，通过角色切换，以广播和扫描的方式交换路由表信息并建立自己的路由表，使得每个节点都能获得整个系统中的蓝牙节点组网信息，成为适应环境的无定型网络。

Description

基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法
技术领域
本发明属于无线通信组网技术领域，特别涉及基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法。
背景技术
随着物联网产业的兴起，智能家电逐渐进入了人们的生活，如何建立智能设备组网的连接，已成为当前热门的技术点。当前，智能终端通过专用的控制节点（中央控制器）同智能家居节点连接，再由控制节点将智能终端的指令转发给其它智能家居节点。
智能门锁，作为物联网的重要设备之一，是出租房屋智能化管理解决方案中的重要一环。例如，整幢楼中的房间，都作为出租房出租，并为每户配置了具有蓝牙模块的智能门锁。现实需求是，如何对整幢楼的智能门锁进行统一管理。
如图1所示，如果对所有智能门锁都采用星状网络，则需要中心节点都能覆盖到所有的节点。而蓝牙的传输方式属于短距离传输，其受到传输距离的限制，采用星状网络无法覆盖到边缘的节点。而无线Mesh网络具有互连和网状拓扑特性。但是Mesh组网，通常见于路由器，缺少对于蓝牙网状组网的研究。
公开号为CN110366153A的中国专利申请公开了一种蓝牙自组网的方法，其在相互建立连接的过程中，会自主产生网络内的第一个也是唯一一个中心节点C，和其对应的从节点P。这种先产生中心节点的方式，限制了网络的灵活性。如果将这个方案应用于出租房屋的智能门锁，就需要预先设定中心节点。而在现实中，中心节点的位置，通常是不固定的。有些情况下，设定第一层的第一个房间的蓝牙门锁为中心节点；有些情况下，设定为最后一层的最后一层的蓝牙门锁为中心节点。我们希望，中心节点的设定，能根据环境自由设定，它可以是网络中的任一节点，从而方便管理，增加系统的适用性。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法。
为了达到上述目的，本发明采取了以下的技术方案。
基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，包括以下步骤： 步骤S1，角色切换流程。
每个蓝牙节点均在外围角色和中心角色之间循环切换；具有外围角色时的蓝牙节点，广播并发送路由表信息；具有中心角色的蓝牙节点，扫描并接收路由表信息；每个蓝牙节点向附近其它节点收集路由表信息并建立自身的路由表，直到所有节点均加入并形成网状网络；
步骤S101，每个蓝牙节点一开始时均为外围角色，持续广播状态并将自身节点的物理地址和路由表信息一起作为广播数据包；蓝牙节点在广播状态下，被附近的中心角色的蓝牙节点连线；
步骤S102，当外围角色的蓝牙节点广播结束后，切换为中心角色，扫描附近节点，搜集广播数据包中的路由表信息；
步骤S103，扫描结束后，依照搜集到的路由表信息建立自身的路由表；当自身的路由表建立完成之后，回到步骤S101，将蓝牙节点的角色从外围角色转换为外围角色，将自身的路由表信息广播出去，持续更新路由表。
进一步，步骤S102中，路由表分层设置，第一层用L1表示，存储有与本节点单跳连接的节点信息，第二层用L2表示，存储有与本节点两跳连接的节点信息，依次类推，建立分层化设置的路由表；路由表每层中的节点信息，用[a b]记录；[a b]表示，以a为源节点，可以通过单跳直接连接目标节点b。
进一步，步骤S103中，建立自身的路由表需要删除重复节点：在将搜集到的节点信息记录于自身路由表时，需要先检查搜集到的目标节点是否已经出现于自身路由表的前面层数；如果出现，则删除在已有路由表信息中的出现过的重复的节点信息；同时，自身节点搜集到的附近节点的路由表中，删除包含自身节点的信息。
基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，还包括步骤S2，监控端节点控制流程；当所有节点形成网状网络之后，选择其中任一节点作为监控端节点，根据监控端节点所记录的路由表通过网状网络向最终节点发送控制指令；此时，下达控制指令的节点为监控端节点，负责传递控制指令的节点为转传节点，接收控制指令并根据控制指令开启或者关闭智能指纹锁的节点为最终节点；
步骤S201，当所有节点形成网状网络之后，任一节点收到控制指令之后，根据控制指令中的最终节点，从自身的路由表中找出最佳路径；
步骤S202，监控端节点将最佳路径中会经过的转传节点、最终节点和控制指令打包放入资料数据包中，然后监控端节点切换为中心角色，并连线与其最近的转传节点，连线成功之后，将资料数据包传送至其最近的转传节点，并等待该转传节点的回传消息，确认资料数据包发送成功，监控端节点断开与转传节点的连接；如果资料数据包没有发送成功，则监控端节点间隔0.5秒之后再次发送资料数据包，直到资料数据包发送成功。
步骤S203，监控端节点从中心角色切换为外围角色并且广播，等待再次下达控制指令。
进一步，步骤S201中，最佳路径的确定方式为，先找到记载控制指令中的最终节点位于自身路由表的层数，然后以该层中与最终节点配对的源节点为转传节点，向自身路由表的上一层寻找该转传节点配对的源节点并重复本步骤，直到源节点为监控端节点为止；此时，将上述找到的监控端节点、若干个转传节点和最终节点，按照其在路由表中层数从小到大排列，形成监控端节点到最终节点的最佳路径。
基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，还包括步骤S3，转传节点与最终节点流程；
转传节点接到资料数据包之后，先提取资料数据包中的最佳路径并定位自身在最佳路径的位置：
如果最终节点为自身节点，则根据资料数据包中的控制指令，开启或者关闭智能指纹锁，并回传消息给与其连线的上一个节点，向上一个节点确认已经收到资料数据包，并断开与上一个节点的连线；断线后的双方均切换为外围角色，并进行广播，结束最终节点流程；
如果最终节点不是自身节点，则将接收到的资料数据包直接放入要传送的资料数据包中，并回传消息给与其连线的上一个节点，向上一个节点确认已经收到资料数据包，并断开与上一个节点的连线；上一个节点切换为外围角色，并进行广播；然后自身节点切换为中心角色并连线最佳路径中的下一个节点，连线成功之后，将资料数据包传送过去并等待下一个节点的回应；确认下一个节点成功接收资料数据包后，断开与下一个节点的连线；断线后的转传节点从中心角色切换为外围角色并进行广播，结束转传节点流程；然后重复步骤S3。
本方案，以具备蓝牙模块的智能门锁为蓝牙节点，通过角色切换，以广播和扫描的方式交换路由表信息并建立自己的路由表，使得每个节点都能获得整个系统中的蓝牙节点组网信息，成为适应环境的无定型网络；使用者可以挑选出该网络中的任一蓝牙节点作为监控节点，并对其下达监控指令。每个节点都会从路由表中路径来转传控制指令，直到找到目标节点。目标节点接到监控指令后，执行该指令，从而完成指令的传达，使得指令能延伸到网络中任何位置的目标节点，从而达到对目标节点的控制。
附图说明
图1是星状网络的结构示意图；
图2是中心设备和边缘设备的连线流程图；
图3是单跳路由表示意图；
图4是两跳路由表示意图；
图5是完整多跳路由表示意图；
图6是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
蓝牙低能耗（BLE）技术是蓝牙V4.0版本开始有的一个特性，是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHzISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗（ULP）无线技术，它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。BLE4.0的传输范围一般可以达到50到100米。BLE5.0最大可以达到800米。
传统蓝牙使用16~32个频段进行广播，而BLE仅使用3个广播频段；每次广播时的射频开启时间由传统蓝牙的22ms减少为0.6~1.2ms。
蓝牙BLE的交互有两个角色：中心角色（Central）与外围角色（Peripheral），可以对比传统的CS结构，理解为客户端-服务端结构。
中心角色（Central）：可以通过实现扫描和监听到广播数据包，通常通过使用Peripheral（外围角色）的信息来实现一些特定的功能；
外围角色（Peripheral）：向外广播数据包形式的数据，比如设备名称，功能等，通常具有其他设备所需要的数据，即数据提供服务。
如图2所示，边缘设备广播自己的信息，然后广播数据包被中心设备扫描到，接着，中心设备对扫描到的边缘设备主动提出连线动作，即当中心设备扫描到边缘设备的广播封包时，可以对边缘提出连线请求。
基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，包括以下步骤： 步骤S1，角色切换流程。
每个蓝牙节点均在外围角色和中心角色之间循环切换；具有外围角色时的蓝牙节点，广播并发送路由表信息；具有中心角色的蓝牙节点，扫描并接收路由表信息；每个蓝牙节点向附近其它节点收集路由表信息并建立自身的路由表，直到所有节点均加入并形成网状网络。
步骤S101，每个蓝牙节点一开始时均为外围角色，持续广播状态30秒，将自身节点的物理地址（MAC Address）和路由表信息一起作为广播数据包。蓝牙节点在广播状态下，可以被附近的中心角色的蓝牙节点连线。
步骤S102，当外围角色的蓝牙节点广播结束后，切换为中心角色，扫描附近节点，搜集广播数据包中的路由表信息；持续扫描状态5秒。
步骤S103，扫描结束后，依照搜集到的路由表信息建立自身的路由表；当自身的路由表建立完成之后，回到步骤S101，将蓝牙节点的角色从外围角色转换为外围角色，将自身的路由表信息广播出去，持续更新路由表。
由于蓝牙节点的广播数据包最大为31Bytes，必须节省信息的字节。
路由表分层设置，第一层用L1表示，存储有与本节点单跳连接的节点信息，第二层用L2表示，存储有与本节点两跳连接的节点信息，依次类推，建立分层化设置的路由表。
路由表每层中的节点信息，用[a b]记录；[a b]表示，以a为源节点，可以通过单跳直接连接目标节点b。
下面以7个节点组成的网状网络为例进行说明。图3为单跳路由表示意图，其实现步骤如下：首先，所有节点均为外围角色，持续广播状态30秒后，切换为中心角色并扫描状态5秒。当扫描结束之后，所有节点依照扫描结果建立路由表的第一层。路由表的第一层中的目标节点，表示以自身节点为源节点通过单跳直接连接的节点。以节点3为例，在第一次角色互换之后，可以搜集到与节点4、节点5和节点2的节点信息，即节点4、节点5和节点2，分别用[3 4]、[3 5]、[3 2]记录于路由表的第一层。
图4是两跳路由表示意图。在建立路由表的第一层之后，进行第二次的角色互换。所有节点均为外围角色，将路由表的第一层放入广播数据包并持续广播状态30秒后，等待其它节点扫描广播数据包后，切换为中心角色并扫描状态5秒。当扫描结束之后，所有节点依照扫描结果得到的附近节点的广播数据包中路由表的第一层信息，建立自身路由表的第二层。路由表的第二层中的目标节点，表示以自身节点为源节点通过两跳直接连接的节点。如果没有两跳可到达的节点，则第二层路由表为空。以节点3为例，在第二次角色互换之后，可以搜集到与节点4、节点5和节点2通过单跳直接连接的节点信息，即[4 2]、[4 3]、[4 5]、[4 6]、[5 2]、[5 3]、[5 4]、[5 6]、[2 1]、[2 3]、[2 4]、[2 5]；然后将上述节点信息中，删除自身节点信息以及目标节点已经在节点3之前路由表信息中的出现过的重复的节点信息，即删除[a 3]、[a 4]、[a 5]、[a 2]，得到的剩余节点信息如下：[4 6]、[5 6]、[2 1]，并将其记录在节点3的路由表的第二层。
图5是完整多跳路由表示意图。在建立路由表的第二层之后，进行第三次的角色互换。所有节点均为外围角色，将路由表的第二层也放入广播数据包并持续广播状态30秒后，等待其它节点扫描广播数据包后，切换为中心角色并扫描状态5秒。当扫描结束之后，所有节点依照扫描结果得到的附近节点的广播数据包中路由表的第二层信息，建立自身路由表的第三层。路由表的第三层中的目标节点，表示以自身节点为源节点通过三跳直接连接的节点。如果没有三跳可到达的节点，则第三层路由表为空。
通过图3、图4和图5可见，角色互换之后，在搜集节点信息时，可能会出现与之前自身路由表中已经出现过的相同的节点，这是由于自身节点与目标节点之间可能存在路径长度不同的多重路径，导致在路由表的不同层中接收到相同的目标节点信息。因此，在将搜集到的节点信息记录于自身路由表时，需要先检查搜集到的目标节点是否已经出现于自身路由表的前面层数，从而确保路由表中的任何目标节点最多只重复于路由表的同一层中。同时，节点搜集到的附近节点的路由表中，也需要排除包含自身节点的信息。
步骤S2，监控端节点控制流程。
当所有节点形成网状网络之后，选择其中任一节点作为监控端节点，根据监控端节点所记录的路由表通过网状网络向最终节点发送控制指令；此时，下达控制指令的节点为监控端节点，负责传递控制指令的节点为转传节点，接收控制指令并根据控制指令开启或者关闭智能指纹锁的节点为最终节点。
步骤S201，当所有节点形成网状网络之后，任一节点收到控制指令之后，根据控制指令中的最终节点，从自身的路由表中找出最佳路径；最佳路径的确定方式为，先找到记载控制指令中的最终节点位于自身路由表的层数，然后以该层中与最终节点配对的源节点为转传节点，向自身路由表的上一层寻找该转传节点配对的源节点并重复本步骤，直到源节点为监控端节点为止；此时，将上述找到的监控端节点、若干个转传节点和最终节点，按照其在路由表中层数从小到大排列，形成监控端节点到最终节点的最佳路径。
在图5中，若节点3想要向节点1下达控制指令，先在节点3的路由表中找到节点1的信息出现位置（第二层），且其节点配对信息为[2 1]，然后以节点2为转传节点向上一层（第一层）寻找与其配对的节点配对信息[3 2]，此时源节点已经为监控端节点，则最佳路径为：节点3、节点2、节点1。
步骤S202，监控端节点将最佳路径中会经过的转传节点、最终节点和控制指令打包放入资料数据包中，然后监控端节点切换为中心角色，并连线与其最近的转传节点，连线成功之后，将资料数据包传送至其最近的转传节点，并等待该转传节点的回传消息，确认资料数据包发送成功，监控端节点断开与转传节点的连接；如果资料数据包没有发送成功，则监控端节点间隔0.5秒之后再次发送资料数据包，直到资料数据包发送成功。
步骤S203，监控端节点从中心角色切换为外围角色并且广播，等待再次下达控制指令。
步骤S3，转传节点与最终节点流程。
转传节点接到资料数据包之后，先提取资料数据包中的最佳路径并定位自身在最佳路径的位置：
如果最终节点为自身节点，则根据资料数据包中的控制指令，开启或者关闭智能指纹锁，并回传消息给与其连线的上一个节点，向上一个节点确认已经收到资料数据包，并断开与上一个节点的连线；断线后的双方均切换为外围角色，并进行广播，结束最终节点流程；
如果最终节点不是自身节点，则将接收到的资料数据包直接放入要传送的资料数据包中，并回传消息给与其连线的上一个节点，向上一个节点确认已经收到资料数据包，并断开与上一个节点的连线；上一个节点切换为外围角色，并进行广播；然后自身节点切换为中心角色并连线最佳路径中的下一个节点，连线成功之后，将资料数据包传送过去并等待下一个节点的回应；确认下一个节点成功接收资料数据包后，断开与下一个节点的连线；断线后的转传节点从中心角色切换为外围角色并进行广播，结束转传节点流程；然后重复步骤S3。
相对于传统的星状网络，本方案通过多个转传节点的传输路径，拓宽了传输距离，使得最终节点可以超出监控端节点的单跳无线传输范围。同时，本方案无需预先指定中心节点，可以在组网完成之后，指定任一节点为监控端节点，增加了本方案的适用性。
另外，本方案通过寻找最佳的传输路径，相对于其它组网方案，本方案可以有效减少传输路径的长度，减轻单一节点的工作量。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，角色切换流程；
每个蓝牙节点均在外围角色和中心角色之间循环切换；具有外围角色时的蓝牙节点，广播并发送路由表信息；具有中心角色的蓝牙节点，扫描并接收路由表信息；每个蓝牙节点向附近其它节点收集路由表信息并建立自身的路由表，直到所有节点均加入并形成网状网络；
步骤S101，每个蓝牙节点一开始时均为外围角色，持续广播状态并将自身节点的物理地址和路由表信息一起作为广播数据包；蓝牙节点在广播状态下，被附近的中心角色的蓝牙节点连线；
步骤S102，当外围角色的蓝牙节点广播结束后，切换为中心角色，扫描附近节点，搜集广播数据包中的路由表信息；
步骤S103，扫描结束后，依照搜集到的路由表信息建立自身的路由表；当自身的路由表建立完成之后，回到步骤S101，将蓝牙节点的角色从外围角色转换为外围角色，将自身的路由表信息广播出去，持续更新路由表。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，其特征在于，步骤S102中，路由表分层设置，第一层用L1表示，存储有与本节点单跳连接的节点信息，第二层用L2表示，存储有与本节点两跳连接的节点信息，依次类推，建立分层化设置的路由表；路由表每层中的节点信息，用[a b]记录；[a b]表示，以a为源节点，可以通过单跳直接连接目标节点b。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，其特征在于，步骤S103中，建立自身的路由表需要删除重复节点：在将搜集到的节点信息记录于自身路由表时，需要先检查搜集到的目标节点是否已经出现于自身路由表的前面层数；如果出现，则删除在已有路由表信息中的出现过的重复的节点信息；同时，自身节点搜集到的附近节点的路由表中，删除包含自身节点的信息。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，其特征在于，还包括步骤S2，监控端节点控制流程；当所有节点形成网状网络之后，选择其中任一节点作为监控端节点，根据监控端节点所记录的路由表通过网状网络向最终节点发送控制指令；此时，下达控制指令的节点为监控端节点，负责传递控制指令的节点为转传节点，接收控制指令并根据控制指令开启或者关闭智能指纹锁的节点为最终节点；
步骤S201，当所有节点形成网状网络之后，任一节点收到控制指令之后，根据控制指令中的最终节点，从自身的路由表中找出最佳路径；
步骤S202，监控端节点将最佳路径中会经过的转传节点、最终节点和控制指令打包放入资料数据包中，然后监控端节点切换为中心角色，并连线与其最近的转传节点，连线成功之后，将资料数据包传送至其最近的转传节点，并等待该转传节点的回传消息，确认资料数据包发送成功，监控端节点断开与转传节点的连接；如果资料数据包没有发送成功，则监控端节点间隔0.5秒之后再次发送资料数据包，直到资料数据包发送成功；
步骤S203，监控端节点从中心角色切换为外围角色并且广播，等待再次下达控制指令。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，其特征在于，步骤S201中，最佳路径的确定方式为，先找到记载控制指令中的最终节点位于自身路由表的层数，然后以该层中与最终节点配对的源节点为转传节点，向自身路由表的上一层寻找该转传节点配对的源节点并重复本步骤，直到源节点为监控端节点为止；此时，将上述找到的监控端节点、若干个转传节点和最终节点，按照其在路由表中层数从小到大排列，形成监控端节点到最终节点的最佳路径。
6.根据权利要求4所述的基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法，其特征在于，还包括步骤S3，转传节点与最终节点流程；
转传节点接到资料数据包之后，先提取资料数据包中的最佳路径并定位自身在最佳路径的位置：
如果最终节点为自身节点，则根据资料数据包中的控制指令，开启或者关闭智能指纹锁，并回传消息给与其连线的上一个节点，向上一个节点确认已经收到资料数据包，并断开与上一个节点的连线；断线后的双方均切换为外围角色，并进行广播，结束最终节点流程；
如果最终节点不是自身节点，则将接收到的资料数据包直接放入要传送的资料数据包中，并回传消息给与其连线的上一个节点，向上一个节点确认已经收到资料数据包，并断开与上一个节点的连线；上一个节点切换为外围角色，并进行广播；然后自身节点切换为中心角色并连线最佳路径中的下一个节点，连线成功之后，将资料数据包传送过去并等待下一个节点的回应；确认下一个节点成功接收资料数据包后，断开与下一个节点的连线；断线后的转传节点从中心角色切换为外围角色并进行广播，结束转传节点流程；然后重复步骤S3。
CN202110693692.2A 2021-06-22 2021-06-22 基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法 Active CN113438634B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110693692.2A CN113438634B (zh) 2021-06-22 2021-06-22 基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110693692.2A CN113438634B (zh) 2021-06-22 2021-06-22 基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113438634A true CN113438634A (zh) 2021-09-24
CN113438634B CN113438634B (zh) 2023-04-07

Family

ID=77757095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110693692.2A Active CN113438634B (zh) 2021-06-22 2021-06-22 基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113438634B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115190559A (zh) * 2022-07-14 2022-10-14 浙江方大通信有限公司 面向多场景的物联网设备的组网和控制方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080101244A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Data routing method and apparatus
CN101577954A (zh) * 2009-04-30 2009-11-11 南京正保通信网络技术有限公司 无线多跳自组织网络通信方法
CN102055675A (zh) * 2011-01-21 2011-05-11 清华大学 一种基于负载均衡的多径路由分配方法
CN103686810A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 航天恒星科技有限公司 一种卫星网络邻居检测方法
US20160278000A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Tenten Technologies Limited Connection-less mesh networking
CN107393069A (zh) * 2017-07-17 2017-11-24 曹迪 基于蓝牙mesh组网核心技术的门禁管理方法及系统
WO2018222294A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Carrier Corporation Bluetooth™ low energy data transfer communication system and method
US20190141500A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-09 Carrier Corporation Mesh networking using peer to peer messages for a hospitality entity
CN110035417A (zh) * 2017-11-08 2019-07-19 开利公司 使用对等消息的网状联网
US20200099616A1 (en) * 2018-09-26 2020-03-26 Itron, Inc. Partial source routing for cross-network routing
CN112312390A (zh) * 2020-10-12 2021-02-02 北京通广龙电子科技有限公司 邻居发现方法及系统
CN112789873A (zh) * 2019-09-11 2021-05-11 开利公司 具有子网的蓝牙网状路由
CN112969210A (zh) * 2021-02-04 2021-06-15 中国运载火箭技术研究院 一种飞行器协同组网网络层路由协议处理装置及实现方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080101244A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Data routing method and apparatus
CN101577954A (zh) * 2009-04-30 2009-11-11 南京正保通信网络技术有限公司 无线多跳自组织网络通信方法
CN102055675A (zh) * 2011-01-21 2011-05-11 清华大学 一种基于负载均衡的多径路由分配方法
CN103686810A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 航天恒星科技有限公司 一种卫星网络邻居检测方法
US20160278000A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Tenten Technologies Limited Connection-less mesh networking
WO2018222294A1 (en) * 2017-06-01 2018-12-06 Carrier Corporation Bluetooth™ low energy data transfer communication system and method
CN107393069A (zh) * 2017-07-17 2017-11-24 曹迪 基于蓝牙mesh组网核心技术的门禁管理方法及系统
US20190141500A1 (en) * 2017-11-08 2019-05-09 Carrier Corporation Mesh networking using peer to peer messages for a hospitality entity
CN110009767A (zh) * 2017-11-08 2019-07-12 开利公司 使用对等消息用于接待实体的网状联网
CN110035417A (zh) * 2017-11-08 2019-07-19 开利公司 使用对等消息的网状联网
US20200099616A1 (en) * 2018-09-26 2020-03-26 Itron, Inc. Partial source routing for cross-network routing
CN112789873A (zh) * 2019-09-11 2021-05-11 开利公司 具有子网的蓝牙网状路由
CN112312390A (zh) * 2020-10-12 2021-02-02 北京通广龙电子科技有限公司 邻居发现方法及系统
CN112969210A (zh) * 2021-02-04 2021-06-15 中国运载火箭技术研究院 一种飞行器协同组网网络层路由协议处理装置及实现方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115190559A (zh) * 2022-07-14 2022-10-14 浙江方大通信有限公司 面向多场景的物联网设备的组网和控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113438634B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108401041B (zh) 一种面向电力信息采集系统的双模异构网络组网通信方法
CN110856194B (zh) 一种双模融合组网方法及通信方法
CN111739275B (zh) 双模通信的控制方法、控制装置、控制设备及存储介质
CN100512174C (zh) 一种家庭网络无线组网和通讯的方法
JP4068094B2 (ja) 装置同士の動的なネットワーク構成と資源共用の実現方法
EP2400812B1 (en) Bluetooth networking
JP5727670B2 (ja) マルチインターフェース端末隣接トポロジー発見、協調通信方法及びマルチインターフェース端末
CN101133595B (zh) 移动自组网中提供对等路由器间最优连接的装置和方法
US20030235158A1 (en) Protocol for a self-organizing network using a logical spanning tree backbone
US20160191642A1 (en) Low power digital radio range extension
EP1494394A1 (en) Distance-aware service mechanism for determining the availability of remote services in wireless personal area networks
JP2005526450A6 (ja) 装置同士の動的なネットワーク構成と資源共用の実現方法
KR20110025787A (ko) 무선 멀티―홉 네트워크를 확립하는 방법
TW200412081A (en) Bluetooth network structure and method of processing the same
KR20080075806A (ko) 무선 개인 통신 네트워크에서 비컨 테이블을 이용한 비컨슬롯 결정 방법 및 무선 근거리 개인 통신 기기
JPWO2009130905A1 (ja) 通信端末装置及び通信方法
CN110248320B (zh) 基于时间同步和频率同步的无线自组织网络管理方法
CN106341468A (zh) 一种智能设备的远程唤醒方法、装置及系统
CN104582008A (zh) 一种Android手机自组织网系统的建立方法
JP3967110B2 (ja) 通信システム、マスタ及び通信方法
CN113438634B (zh) 基于物联网的智能门锁蓝牙节点角色切换和组网方法
CN114599018A (zh) 一种基于自动信道调度的蓝牙Mesh网络路由方法
CN106506287A (zh) 基于ZigBee的场景控制方法及系统
KR100894502B1 (ko) 개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법
JP2009535964A (ja) 個人領域無線ネットワークにおけるアドレスの設定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Luo Jie

Inventor after: Sun Bing

Inventor after: Zhao Hailong

Inventor before: Luo Jie

Inventor before: Sun Bing

Inventor before: Zhao Hailong

Inventor before: Xu Yifan

CB03 Change of inventor or designer information