CN116887377A - 主子节点蓝牙通信路径确定方法及蓝牙通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主子节点蓝牙通信路径确定方法及蓝牙通信系统,在蓝牙通信系统中,发起方初次向目标方发起通信时,发起方广播含有发起方与接收方节点唯一标识的第一广播数据;接收到第一广播数据的蓝牙节点解析得到发起方与目标方的节点唯一标识;当中间蓝牙节点所在位层相对于广播第一广播数据的蓝牙节点更靠近目标方时,中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识写入第一广播数据中并广播,以使第一广播数据不断被更新并按位层逐层传向所述目标方;当目标方接收到第一广播数据时,解析确定既定的通信路径。本发明基于位层逐层传递广播数据,约束了数据传递方向,减少不必要的数据转发,从而减少带宽消耗,避免广播风暴的产生。
Description
技术领域
本发明涉及蓝牙通信技术领域,具体涉及一种主子节点蓝牙通信路径确定方法及蓝牙通信系统。
背景技术
蓝牙技术是一种低成本的近距离无线通信技术,蓝牙通信方法主要分为连接通信和广播通信两种。
连接通信即设备间通过建立连接的方法进行通信,采用连接通信的方法时,需要通信的蓝牙设备间建立连接并保持连接,直至通信结束,因此采用连接通信的方法增大了蓝牙设备的功耗。
广播通信即设备间无需建立连接,发送方通过广播的方式发送数据,接收方接收一定范围内所有的广播数据,从而实现通信,因此采用广播通信的方式相较于连接通信的方式具有更低的功耗。现有技术中在采用广播的方式进行通信时,通常采用泛洪的方法进行通信,即一个设备发送广播数据后,其周围一定范围内的所有蓝牙设备都能够接收到该广播数据并进行转发,广播数据不断转发,直至数据转发到达目标接收设备,从而确定该设备到目标接收设备的通信路径。该方法的弊端在于,由于发送广播数据的设备的周围一定范围内的所有设备都能够接收到该广播数据并进行转发,因此,广播数据的传递是无向的,在较坏的情况下,广播数据的传递方向甚至可能与目标接收设备所在方向完全相反,产生大量不必要的转发,随着蓝牙通信系统中设备数量的增加,由于同一条广播数据被多次转发,因此将导致网络堵塞,降低蓝牙通信系统内设备的数据吞吐性能,特别是在物联网场景下,蓝牙通信系统中具有众多蓝牙节点,广播数据转发的次数大大增加,同一广播数据占用大量带宽,可能造成广播风暴,导致网络瘫痪。
因此,如何在蓝牙节点众多的蓝牙通信系统内降低蓝牙通信系统功耗,并避免广播风暴的产生成为亟待解决的技术问题。
发明内容
基于上述现状,本发明的主要目的在于提供一种主子节点蓝牙通信路径确定方法及蓝牙通信系统,以降低蓝牙通信系统功耗,并避免广播风暴的产生。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
第一方面,本实施例公开了一种主子节点蓝牙通信路径确定方法,用于确定蓝牙通信系统中蓝牙主节点和蓝牙子节点之间的通信路径,蓝牙通信系统包括多个蓝牙节点,多个蓝牙节点包括蓝牙主节点和若干蓝牙子节点,该方法包括:
步骤S100,在蓝牙通信系统中,通信发起方初次向目标方发起通信时,发起方广播第一广播数据,第一广播数据中包括发起方的节点唯一标识与目标方的节点唯一标识;其中,发起方为蓝牙主节点,目标方为若干蓝牙子节点中的一个节点,或者,发起方为若干蓝牙子节点中的一个节点,目标方为蓝牙主节点;蓝牙主节点位于第1层位层,若干蓝牙子节点按梯度排布于除第1层位层之外的各位层中;节点唯一标识包括位层标识与设备标识,位层标识唯一确定一层位层,同位层内蓝牙节点的设备标识唯一确定一个蓝牙节点;
步骤S200,中间蓝牙节点解析第一广播数据得到发起方的节点唯一标识与目标方的节点唯一标识;中间蓝牙节点为若干蓝牙子节点中接收到第一广播数据的蓝牙子节点;
步骤S300,当中间蓝牙节点所在位层相对于广播第一广播数据的蓝牙节点更靠近目标方时,中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识写入第一广播数据中;
步骤S400,中间蓝牙节点广播更新后的第一广播数据,以使更新后的第一广播数据传向下一个位层更靠近目标方的中间蓝牙节点;
重复执行步骤S200、步骤S300和步骤S400,以使第一广播数据不断被更新并按位层逐层传向目标方;
步骤S500,当目标方接收到第一广播数据时,解析第一广播数据得到各个中间蓝牙节点的节点唯一标识;
步骤S600,目标方依据各个中间蓝牙节点的节点唯一标识确定发起方和目标方之间的通信路径,得到既定的通信路径,以使发起方和目标方通过既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点进行后续的逐层广播通信。
优选地,在步骤S300中,中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识附加写入第一广播数据中,各个中间蓝牙节点按接收第一广播数据的顺序依次将各自的节点唯一标识写入第一广播数据中,以使顺序写入的各节点唯一标识集合表征第一广播数据的传递路径,传递路径为第一广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序。
优选地,在步骤S300中,中间蓝牙节点为与广播第一广播数据的蓝牙节点位于相邻位层的蓝牙节点,且该蓝牙节点所在位层更靠近目标方所在位层。
优选地,在步骤S500中,当目标方接收到多个第一广播数据时,目标方分别解析多个第一广播数据,得到各个第一广播数据中的中间蓝牙节点的节点唯一标识;其中,多个第一广播数据的传递路径各不相同;
在步骤S600中,目标方依据各个中间蓝牙节点的节点唯一标识确定发起方和目标方之间的通信路径,得到既定的通信路径包括:
目标方统计各个第一广播数据所包含的中间蓝牙节点数量;
选择中间蓝牙节点数量最少的第一广播数据所对应的传递路径作为既定的通信路径。
优选地,步骤S600还包括:
当中间蓝牙节点数量最少的第一广播数据具有多个时,目标方统计各个第一广播数据从发起方传递至目标方的用时;
选择用时最短的第一广播数据所对应的传递路径作为既定的通信路径。
优选地,主子节点蓝牙通信路径确定方法还包括:
步骤S710,目标方在第二广播数据中加载既定的通信路径信息;
步骤S720,广播第二广播数据,以使第二广播数据通过既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点逐层传向发起方;
步骤S730,当发起方接收到第二广播数据时,发起方解析第二广播数据得到既定的通信路径,以使发起方与目标方进行后续的通信过程中,发起方通过既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点向目标方进行逐层广播通信。
优选地,既定的通信路径包含了逐层广播第二广播数据的各个中间蓝牙节点的节点唯一标识与第二广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序,其中,第二广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序与第一广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序相反;
在步骤S720中,各个中间蓝牙节点基于既定的通信路径按序逐层广播第二广播数据。
优选地,在步骤S400之后,还包括:中间蓝牙节点进入低功耗模式。
优选地,当发起方为蓝牙主节点,目标方为若干蓝牙子节点中的一个节点时,在步骤S200和步骤S300之间,还包括:
步骤S210,中间蓝牙节点判断自身是否为目标方;当中间蓝牙节点是目标方时,中间蓝牙节点以目标方的身份执行步骤S500;当中间蓝牙节点不是目标方时,中间蓝牙节点执行步骤S300。
优选地,当发起方为若干蓝牙子节点中的一个节点,目标方为蓝牙主节点时,在重复执行步骤S200、步骤S300和步骤S400中,中间蓝牙节点直接向上一个位层广播更新后的第一广播数据。
第二方面,本实施例公开了一种蓝牙通信系统,包括:
第一设备和若干第二设备,其中,第一设备被配置为蓝牙主节点,第二设备被配置为蓝牙子节点;
第一设备以蓝牙主节点的身份实现如第一方面公开的主子节点蓝牙通信路径确定方法;
第二设备以蓝牙子节点的身份实现如第一方面公开的主子节点蓝牙通信路径确定方法。
依据本发明实施例公开的一种主子节点蓝牙通信路径确定方法及蓝牙通信系统,蓝牙节点之间通过广播的方式进行通信,相比于连接的方式降低了系统功耗;在蓝牙通信系统中,发起方初次向目标方发起通信时,发起方广播含有发起方节点唯一标识与接收方节点唯一标识的第一广播数据,使得接收到第一广播数据的蓝牙节点能够解析该第一广播数据并确定该第一广播数据的传递方向,从而判断自身是否需要对该第一广播数据进行转发,也就是,当中间蓝牙节点所在位层相对于广播该第一广播数据的蓝牙节点所在位层更靠近目标方时,该中间蓝牙节点对该第一广播数据进行转发,从而使得第一广播数据按位层逐层传向目标方,一方面减少不必要的数据转发,从而减少带宽消耗,另一方面能够快速寻找到通信路径,提高通信效率;并且,转发该第一广播数据的中间蓝牙节点将自己的节点唯一标识写入该第一广播数据中,以更新该第一广播数据,从而记录第一广播数据传递过程中经由的蓝牙节点,以使目标方接收到第一广播数据并解析后能够得到该第一广播数据依次经过的蓝牙节点,从而确定发起方与目标方之间的通信路径,以便发起方与目标方在后续进行通信时使用该通信路径逐层广播数据,即通过该通信路径中的各个中间蓝牙节点逐层有序进行广播通信,无需在每次通信时寻找路径,进一步减小了广播数据转发次数,从而提高广播效率,进一步减少带宽消耗,避免广播风暴的产生。
本发明的其他有益效果,将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述,本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍,应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
附图说明
以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中:
图1为本实施例公开的一种主子节点蓝牙通信路径确定方法流程图;
图2为本实施例公开的蓝牙节点模块示例性结构示意图;
图3为本实施例公开的蓝牙通信系统的示例性示意图;
图4为本实施例公开的一种蓝牙通信系统内确定主子节点蓝牙通信路径的示例性示意图;
图5为本实施例公开的另一种蓝牙通信系统内确定主子节点蓝牙通信路径的示例性示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分,为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
为了降低蓝牙通信系统功耗,并避免广播风暴的产生,本实施例公开了一种主子节点蓝牙通信路径确定方法及蓝牙通信系统,请参考图1,为本实施例公开的一种主子节点蓝牙通信路径确定方法流程图,该方法用于确定蓝牙通信系统中蓝牙主节点和蓝牙子节点之间的通信路径,该蓝牙通信系统包括多个蓝牙节点,多个蓝牙节点包括蓝牙主节点和若干蓝牙子节点。本实施例中,蓝牙主节点可以为带蓝牙功能的系统级芯片(System onChip,SoC),也可以为其他带蓝牙功能的设备,如PC等,蓝牙主节点用于收集各个蓝牙子节点的数据,蓝牙主节点连接至服务器、网关等设备以将汇总处理后的数据发送至电脑或服务器;蓝牙子节点可以为带蓝牙功能的系统级芯片,或微控制单元(MicrocontrollerUnit,MCU)与蓝牙模块的组合等设备,蓝牙子节点用于检测自身传感器、发送自身的数据或转发其它蓝牙节点的数据。
请参见图2,为本实施例公开的蓝牙节点模块示例性结构示意图,蓝牙主节点与蓝牙子节点的模块结构相似,每个蓝牙节点均包括接收模块、记录模块、处理模块与广播模块,在具体实施例中,广播模块用于广播数据;接收模块用于接收广播数据;记录模块用于记录本蓝牙节点的相关信息,如本蓝牙节点的节点唯一标识,与其他蓝牙节点之间的通信路径信息;处理模块用于定时唤醒接收模块以接收广播数据、比对接收到的广播数据中的信息与记录模块中记载的信息、修改记录模块中的信息及控制广播模块广播数据。在具体实施过程中,可以根据实际需要来对蓝牙节点进行模块划分,或进行模块功能的调整,例如:设置收发模块,用于广播BLE数据包与接收广播数据。本实施例中,蓝牙通信系统中正常工作的蓝牙节点通常工作在接收并定时休眠状态,即在接收状态下周期性的进入休眠状态以降低功耗,当蓝牙节点需要发送广播数据时,蓝牙节点工作在广播并定时接收状态,即在广播状态下周期性的进入接收状态以接收其它蓝牙节点发送的广播数据。
请参见图1,本实施例中主子节点蓝牙通信路径确定方法包括步骤S100、S200、S300、S400、S500及S600,其中:
步骤S100,在蓝牙通信系统中,通信发起方初次向目标方发起通信时,发起方广播第一广播数据。本实施例中,第一广播数据中包括发起方的节点唯一标识与目标方的节点唯一标识;在具体实施过程中,发起方为蓝牙主节点,目标方为若干蓝牙子节点中的一个节点,或者,发起方为若干蓝牙子节点中的一个节点,目标方为蓝牙主节点。
请参见图3,为本实施例公开的蓝牙通信系统的示例性示意图。本发明实施例中,蓝牙通信系统包括蓝牙主节点100与若干蓝牙子节点101-124。
在具体实施例中,蓝牙通信系统包括至少三个位层,每个位层中至少包含有一个蓝牙节点,各位层呈梯度排布,也就是说,第i层位层高于第i+1层位层,或第i层位层低于第i+1层位层(i为正整数),为便于理解,本实施例中,以第i层位层高于第i+1层位层进行说明。进一步地,蓝牙主节点位于第1层位层,若干蓝牙子节点按梯度排布于除第1层位层之外的各位层中:示例性地,本实施例中,蓝牙通信系统共具有四个位层W0、W1、W2及W3,各位层呈梯度排布,第1层位层W0高于第2层位层W1,第2层位层W1高于第3层位层W2,以此类推;蓝牙主节点100位于第1层位层W0,蓝牙子节点101至蓝牙子节点104位于第2层位层W1,蓝牙子节点105至蓝牙子节点112位于第3层位层W2,蓝牙子节点113至蓝牙子节点124位于第4层位层。
请参见图3,本发明实施例中,蓝牙主节点与蓝牙子节点均具有节点唯一标识,节点唯一标识唯一确定一个蓝牙节点,节点唯一标识包括位层标识与设备标识,位层标识唯一确定一层位层,同位层内蓝牙节点的设备标识唯一确定一个蓝牙节点。示例性地,所有蓝牙节点均具有其唯一确定的节点唯一标识WxDy,其中,Wx为位层标识,表示蓝牙节点位于第x层位层,具体地,位层标识可以是字母、数字和符号中的一种或任意组合;Dy为设备标识,表示蓝牙节点的设备号为y,具体地,设备标识可以是字母、数字和符号中的一种或任意组合。本实施例中,各个蓝牙节点的节点唯一标识互不相同,可以是位层标识不同,也可以是设备标识不同,还可以是位层标识与设备标识都不同;在具体实施过程中,异位层间蓝牙节点的设备标识可以相同也可以不同,但同位层内蓝牙节点的设备标识各不相同。示例性地,蓝牙主节点100的节点唯一标识为W0D0,位层标识W0表示第1层位层,设备标识D0表示其在第1层位层W0中的设备号;再例如蓝牙子节点102的节点唯一标识为W1D2,位层标识W1标识第2层位层,设备标识D2标识其在第2层位层W1中的设备号。
进一步地,多个蓝牙节点中,位于第m层位层的蓝牙节点与第n层位层的蓝牙节点经由第m层和第n层之间的位层中的蓝牙节点逐层传递通信信息,其中,m和n为正整数,|m-n|≥2。
节点唯一标识的设置使得基于节点唯一标识即可唯一确定一个蓝牙节点,同时还能够确定该蓝牙节点所属的位层,在第一广播数据中写入发起方与目标方的节点唯一标识,使得接收到该第一广播数据的蓝牙节点解析该第一广播数据后能够确定发起方的位层与目标方的位层,即可基于发起方与目标方的位层,确定第一广播数据的传递方向,从而使第一广播数据传递向目标方。
请参见图3,在可选地实施例中,通过设定接收信号强度指示(Received SignalStrength Indication,RSSI)的阈值来逐层确定各蓝牙节点的位层。示例性地,确定蓝牙节点100为蓝牙主节点,其位于第1层位层,当蓝牙节点100发送广播数据时,在虚线圆201范围内的蓝牙节点接收蓝牙节点100的信号时,接收信号强度达到了预设阈值,因此确定在该虚线圆201范围内的蓝牙节点位于第2层位层,即蓝牙节点101、蓝牙节点102、蓝牙节点103与蓝牙节点104的位层为第2层位层;蓝牙节点101位于第2层位层,当蓝牙节点101发送广播数据时,在虚线圆202范围内的蓝牙节点接收蓝牙节点101的信号时,接收信号强度达到了预设阈值,因此确定在该虚线圆202范围内的蓝牙节点位于第3层位层,需要说明的是,在该虚线圆202范围内有五个蓝牙节点,分别为蓝牙节点100、蓝牙节点102、蓝牙节点104、蓝牙节点105与蓝牙节点112,其中蓝牙节点100、蓝牙节点102与蓝牙节点104已确定位层,不对其进行更改,确定蓝牙节点105与蓝牙节点112的位层为第3层位层,以此类推,确定各蓝牙节点的位层。需要说明的是,在具体实施过程中,RSSI阈值范围不一定是规则的圆形,电磁波传播过程存在能量损耗,且在不同的介质中能量损耗不同,由于障碍物阻挡等环境因素的影响,RSSI范围是不规则的形状,本实施例中为便于理解,以圆形表示RSSI阈值范围。通过最大化地设置位层范围,使得数据传输过程中经过较少的中间转发蓝牙节点,提高通信效率。
进一步地,当各蓝牙节点的位层确定之后,对于第i层位层Wi中的任意一个蓝牙节点,其RSSI阈值范围内的其他蓝牙节点属于Wi-1、Wi或Wi+1位层,从而最大化地设置每一层位层覆盖的范围,使得广播数据传输过程中经过较少的中间蓝牙节点,提高蓝牙节点间的通信效率。
可选地,位于第i层位Wi层的蓝牙节点广播包含有自身位层标识的广播数据,使得接收到该广播数据的蓝牙节点基于该广播数据中的位层标识确定自身的位层标识Wi+1。
请参见图3,示例性地,第2层位层W1有四个蓝牙节点:蓝牙节点101、蓝牙节点102、蓝牙节点103、蓝牙节点104,这四个蓝牙节点的RSSI阈值范围内都只包含第1层位层W0、第2层位层W1与第3层位层W2内的蓝牙节点,没有其它位层的蓝牙节点。
可选地,还可以通过人工设定的方式确定各蓝牙节点的位层;通过人工设定的方式确定各蓝牙节点的设备标识,或者基于设备的MAC地址确定设备标识,如:直接使用设备的MAC地址作为该蓝牙节点的设备标识,基于MAC地址进行相应计算的计算结果作为蓝牙节点的设备标识。
在可选的实施例中,当前位层的蓝牙节点与相邻位层或同位层的蓝牙节点直接通信,与其他位层的蓝牙节点间接通信,也就是说,当前位层的蓝牙节点与其他位层的蓝牙节点通过相邻位层或同位层的蓝牙节点进行通信。
本实施例中,通过约束蓝牙节点直接通信的范围为相邻位层或同位层的蓝牙节点,可以有序、高效保质地进行数据传输,具体来说,一方面使得数据通过相邻位层或同位层的蓝牙节点有序地进行传递,另一方面通过将直接通信的距离约束在一定范围内,可以减小因信号强度不稳定造成的丢包现象,有效降低丢包率,提高通信效率,保证通信质量。
在可选的实施例中,为了约束数据传递方向,在发起方与目标方的通信过程中,当蓝牙主节点通过发送广播数据向蓝牙子节点发起通信时,各个蓝牙节点转发该广播数据时,位层低的蓝牙节点可以转发位层高的蓝牙节点发送的广播数据,位层高的蓝牙节点不能转发位层低的蓝牙节点发送的广播数据;当蓝牙子节点通过发送广播数据向蓝牙主节点发起通信时,各个蓝牙节点转发该广播数据时,位层高的蓝牙节点可以转发位层低的蓝牙节点发送的广播数据,位层低的蓝牙节点不能转发位层高的蓝牙节点发送的广播数据。
请参见图3,示例性地,当蓝牙节点100向蓝牙节点116发起通信时,位于第2层位层的蓝牙节点可以转发位于第1层位层的蓝牙节点发出的广播数据,位于第3层位层的蓝牙节点可以转发位于第2层位层的蓝牙节点发出的广播数据,如:蓝牙节点102转发蓝牙节点100发出的广播数据、蓝牙节点107转发蓝牙节点102发出的广播数据,以使蓝牙节点100发出的广播数据有向传递到达蓝牙节点116。反之,当蓝牙节点116向蓝牙节点100发起通信时,位于第3层位层的蓝牙节点可以转发位于第4层位层的蓝牙节点发出的广播数据,位于第2层位层的蓝牙节点可以转发位于第3层位层的蓝牙节点发出的广播数据,如:蓝牙节点107转发蓝牙节点116发出的广播数据、蓝牙节点102转发蓝牙节点107发出的广播数据,以使蓝牙节点116发出的广播数据有向传递到达蓝牙节点100。
本实施例中,通过通信数据单向传递约束数据传递方向,在发起方向目标方发起通信时,保证数据不向远离目标方的方向传递,提高数据传输效率,减小不必要的系统转发。
请参见图1,步骤S200,中间蓝牙节点解析第一广播数据得到发起方的节点唯一标识与目标方的节点唯一标识。
本实施例中,中间蓝牙节点为若干蓝牙子节点中接收到第一广播数据的蓝牙子节点。
在具体实施过程中,中间蓝牙节点接收到的第一广播数据可能是发起方发送的第一广播数据,也可能是其他中间蓝牙节点发送的第一广播数据,当第一广播数据是由发起方发送的第一广播数据时,由于第一广播数据中包括发起方与目标方的节点唯一标识,中间蓝牙节点接收到第一广播数据后解析即可得到发起方与目标方的节点唯一标识;当第一广播数据是由其他中间蓝牙节点发送的第一广播数据时,第一广播数据中除了包括发起方与目标方的节点唯一标识外,还包括该第一广播数据经由的其他中间蓝牙节点的节点唯一标识。
请参见图3,示例性地,当蓝牙节点100初次向蓝牙节点116发起通信时,蓝牙节点102接收到蓝牙节点100发送的第一广播数据,该第一广播数据中包括蓝牙节点100的节点唯一标识W0D0与蓝牙节点116的节点唯一标识W3D4,在蓝牙节点102执行后续步骤S300与步骤S400后,蓝牙节点107接收到蓝牙节点102发送的更新后的第一广播数据,该更新后的第一广播数据中包括蓝牙节点100的节点唯一标识W0D0、蓝牙节点116的节点唯一标识W3D4与蓝牙节点102的节点唯一标识W1D2。
请参见图1,步骤S300,当中间蓝牙节点所在位层相对于广播第一广播数据的蓝牙节点更靠近目标方时,中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识写入第一广播数据中。
本实施例中,各个蓝牙节点记录有包含其位层标识与设备标识的节点唯一标识,因此,中间蓝牙节点基于其节点唯一标识可以确定其所在位层;中间蓝牙节点接收到的第一广播数据可能是发起方发送的第一广播数据,也可能是其他中间蓝牙节点发送的第一广播数据,第一广播数据中包括发起方与目标方的节点唯一标识,因此,当当前中间蓝牙节点接收到的第一广播数据是由发起方发送的第一广播数据时,当前中间蓝牙节点解析第一广播数据得到发起方与目标方的位层,当前中间蓝牙节点即可确定自身所在位层相对于发起方所在位层是否更靠近目标方;当当前中间蓝牙节点接收到的第一广播数据是由上一个中间蓝牙节点发送的第一广播数据时,由于上一个中间蓝牙节点会将自身的节点唯一标识写入第一广播数据中以更新第一广播数据,因此当前中间蓝牙节点解析第一广播数据可以得到上一个中间蓝牙节点的节点唯一标识,从而得到上一个中间蓝牙节点所在位层,当前中间蓝牙节点即可确定自身所在位层相对于上一个中间蓝牙节点所在位层是否更靠近目标方。
请参见图4,为本实施例公开的一种蓝牙通信系统内确定主子节点蓝牙通信路径的示例性示意图,示例性地,当蓝牙节点100向蓝牙节点116初次发起通信时,蓝牙节点102接收到蓝牙节点100发送的第一广播数据,蓝牙节点102的位层W1相比于蓝牙节点100的位层W0更靠近蓝牙节点116的位层W3,因此,蓝牙节点102将自己的节点唯一标识W1D2写入第一广播数据中;当蓝牙节点100向蓝牙节点118初次发起通信时,当蓝牙节点103接收到蓝牙节点108发送的第一广播数据时,蓝牙节点103的位层W1相比于蓝牙节点108的位层W2离蓝牙节点118所在位层W3更远,因此,蓝牙节点103接收到蓝牙节点108发送的第一广播数据后不将自身的节点唯一标识写入该第一广播数据中。
本实施例中,当中间蓝牙节点所在位层相比于广播第一广播数据的蓝牙节点更靠近目标方时,中间蓝牙节点才更新第一广播数据,从而约束数据传递方向,使得第一广播数据不向远离目标方的方向进行传递,提高通信效率,减少不必要的数据转发;中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识写入第一广播数据中,使得第一广播数据中记录有其在传递过程中经由的所有中间蓝牙节点的节点唯一标识,从而记录第一广播数据的传递路径,以便后续发起方与目标方使用该传递路径进行通信。
进一步地,在步骤S300中,中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识附加写入第一广播数据中,各个中间蓝牙节点按接收第一广播数据的顺序依次将各自的节点唯一标识写入第一广播数据中,以使顺序写入的各节点唯一标识集合表征第一广播数据的传递路径,传递路径为第一广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序。
请参见图4,示例性地,在蓝牙节点100向蓝牙节点116初次发起通信时,蓝牙节点100发送第一广播数据,第一广播数据中包括蓝牙节点100的节点唯一标识W0D0与蓝牙节点116的节点唯一标识W3D4,蓝牙节点102接收到蓝牙节点100发送的第一广播数据,并将自身的节点唯一标识W1D2按序写入第一广播数据中,即蓝牙节点102的节点唯一标识W1D2位于蓝牙节点100的节点唯一标识W0D0之后;蓝牙节点107接收到蓝牙节点102发送的更新后的第一广播数据,将自身的节点唯一标识W2D3按序写至蓝牙节点102的节点唯一标识W1D2之后,此时,第一广播数据中的节点唯一标识以W0D0、W1D2、W2D3的顺序写入;以此类推,最终以W0D0、W1D2、W2D3、W3D4的顺序写入的节点唯一标识集合表征第一广播数据从蓝牙节点100至蓝牙节点116的传递路径W0D0→W1D2→W2D3→W3D4。
本实施例中,各个中间蓝牙节点按接收第一广播数据的顺序依次将各自的节点唯一标识写入第一广播数据中,从而使得第一广播数据中的各个中间蓝牙节点的节点唯一标识是按第一广播数据途经的中间蓝牙节点的顺序写入,使得接收到第一广播数据的蓝牙节点解析第一广播数据即可得到该第一广播数据经由的各个中间蓝牙节点及该第一广播数据经由该各个中间蓝牙节点的顺序,从而使得目标方接收到第一广播数据时即可确认发起方与目标方之间的通信路径。
进一步地,在步骤S300中,中间蓝牙节点为与广播第一广播数据的蓝牙节点位于相邻位层的蓝牙节点,且该蓝牙节点所在位层更靠近目标方所在位层。
本实施例中,进一步约束第一广播数据传递向相邻位层的蓝牙节点,一方面约束第一广播数据向更靠近目标方所在位层的相邻位层的蓝牙节点传递,使得第一广播数据逐层有序地传递向更靠近目标方的位层,另一方面约束第一广播数据在相邻位层间传递,从而保证第一广播数据传递时的信号强度,提高通信质量,减少因信号强度较弱引起的丢包现象,提高通信效率。
步骤S400,中间蓝牙节点广播更新后的第一广播数据,以使更新后的第一广播数据传向下一个位层更靠近目标方的中间蓝牙节点。
本实施例中,更新后的第一广播数据中包括该中间蓝牙节点的节点唯一标识,中间蓝牙节点广播该更新后的第一广播数据使得接收到该更新后的第一广播数据的下一中间蓝牙节点解析该更新后的第一广播数据后,下一中间蓝牙节点即可确认广播该第一广播数据的中间蓝牙节点的节点唯一标识,同时随着第一广播数据不断地被更新,第一广播数据中不断写入新经过的中间蓝牙节点的节点唯一标识,使得目标方接收到的第一广播数据中包括该第一广播数据经由的各个中间蓝牙节点的节点唯一标识。
需要说明的是,下一个位层更靠近目标方的中间蓝牙节点是指,下一个中间蓝牙节点的位层相比于当前广播第一广播数据的中间蓝牙节点的位层更靠近目标方。
进一步地,在步骤S400之后,还包括:中间蓝牙节点进入低功耗模式。
本实施例中,蓝牙节点之间通过低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)广播的方式进行通信,以降低功耗,在中间蓝牙节点广播更新后的第一广播数据后,进入低功耗模式。
在具体实施例中,低功耗模式是指在该模式下的蓝牙节点相较于在广播状态下的蓝牙节点具有更低的功耗,通常是蓝牙节点进入睡眠并定时唤醒接收状态,即在睡眠过程中周期性唤醒接收广播数据,蓝牙节点在不需要发送广播数据时周期性进入睡眠状态,进一步降低功耗,延长蓝牙设备使用时长。
可选地,为确保第一广播数据的传递,中间蓝牙节点在确定下一个位层更靠近目标方的中间蓝牙节点或目标方接收到自身发送的第一广播数据后进入低功耗模式。
在可选的实施例中,当中间蓝牙节点广播预设次数或预设时长的第一广播数据后下一个更靠近目标方的位层中的蓝牙节点均未接收到该第一广播数据时,中间蓝牙节点通过与自身位于同位层的其他蓝牙节点向目标方传递第一广播数据,需要说明的是,与自身位于同位层的其他蓝牙节点优先向位层更靠近目标方的蓝牙节点传递第一广播数据,即同位层的其他蓝牙节点作为下一个中间蓝牙节点执行步骤S200至步骤S400。
本实施例中,中间蓝牙节点广播第一广播数据后进入低功耗模式,一方面降低中间蓝牙节点的功耗,延长中间蓝牙节点的使用时长,避免因功耗较高造成的蓝牙设备频繁充电或更换电池,另一方面,在低功耗模式下不进行数据收发,减少对其他蓝牙节点的干扰。
可选地,蓝牙节点通过监听其它蓝牙节点的广播数据来确定自身的第一广播数据是否被下一蓝牙节点转发,当当前中间蓝牙节点接收到下一个位层更靠近目标方的蓝牙节点发送的第一广播数据时,则当前中间蓝牙节点确认自身的第一广播数据已被下一个位层更靠近目标方的蓝牙节点转发,当前中间蓝牙节点进入低功耗模式。
本实施例中,当前中间蓝牙节点在发送广播数据后进入接收状态,下一个符合条件的中间蓝牙节点接收到当前中间蓝牙节点发送的广播数据后进行转发,当前中间蓝牙节点能够接收到下一个中间蓝牙节点发送的广播数据,当前中间蓝牙节点确认下一个中间蓝牙节点发送的广播数据与自身之前发送的广播数据相同,则当前中间蓝牙节点确认自身发送的广播数据已被下一个中间蓝牙节点接收到。
需要说明的是,下一个中间蓝牙节点发送的广播数据与当前中间蓝牙节点发送的广播数据相同是指,该广播数据具有相同的发起方与目标方,且净荷数据相同,其中,净荷数据是指发起方想传向目标方的“真实”数据,如发起方设备传递到目标方设备的应用层数据。
可选地,当前中间蓝牙节点对发送的广播数据进行保存,当接收到下一个中间蓝牙节点发送的广播数据时,将该接收到的广播数据与自身保存的广播数据进行比较,当广播数据相同时,确定自身发送的广播数据已被下一个中间蓝牙节点接收并处理。
在现有技术中,蓝牙通信系统中的蓝牙节点进行通信时,通常发送方向接收方发送广播数据时,接收方接收到发送方发送的广播数据后会向发送方返回ACK应答,以通知发送方自身已接收到数据;而接收方接收到广播数据后会对该广播数据再进行转发,发送方能够接收到接收方发送的广播数据,本实施例中,通过复用转发方的转发操作,使得发送方在接收到接收方发送的广播数据后即可确定接收方已接收并处理该广播数据,无需ACK应答,简化蓝牙节点间的通信,减小蓝牙节点的能耗。
重复执行步骤S200、步骤S300和步骤S400,以使第一广播数据不断被更新并按位层逐层传向目标方。
本实施例中,重复执行步骤S200、步骤S300和步骤S400,从而使得第一广播数据不断按位层逐层传向目标方,同时随着第一广播数据的传递,第一广播数据不断被经由的中间蓝牙节点更新,从而记录第一广播数据的传递路径。
步骤S500,当目标方接收到第一广播数据时,解析第一广播数据得到各个中间蓝牙节点的节点唯一标识。
本实施例中,由于第一广播数据不断被经由的中间蓝牙节点更新,当第一广播数据传递到目标方时,第一广播数据中记录了其经由的所有中间蓝牙节点的节点唯一标识,因此,目标方解析接收到的第一广播数据即可得到各个中间蓝牙节点的节点唯一标识。
可选地,当发起方为蓝牙主节点,目标方为若干蓝牙子节点中的一个节点时,在步骤S200和步骤S300之间,还包括:步骤S210,中间蓝牙节点判断自身是否为目标方;当中间蓝牙节点是目标方时,中间蓝牙节点以目标方的身份执行步骤S500;当中间蓝牙节点不是目标方时,中间蓝牙节点执行步骤S300。
在具体实施过程中,当蓝牙主节点向蓝牙子节点发起通信时,接收到第一广播数据的中间蓝牙节点首先判断自己是否为目标方,即判断自己是否为目标接收的蓝牙子节点,若不是目标方,则继续执行步骤S300,以对第一广播数据进行转发,使得第一广播数据传向目标方;若是目标方,则无需再进行转发,解析即可得到发起方与目标方之间既定的通信路径。
本实施例中,当蓝牙主节点向蓝牙子节点发起通信时,接收到第一广播数据的中间蓝牙节点判断自己是否为目标方,若是目标方,直接解析第一广播数据即可,无需再进行转发,一方面减少不必要的转发,从而减少对其他蓝牙节点的干扰,另一方面跳过不必要的广播数据更新、转发步骤,提高通信效率。
可选地,当发起方为若干蓝牙子节点中的一个节点,目标方为蓝牙主节点时,在重复执行步骤S200、步骤S300和步骤S400中,中间蓝牙节点直接向上一个位层广播更新后的第一广播数据。
在具体实施过程中,当蓝牙子节点向蓝牙主节点发起通信时,接收到第一广播数据的中间蓝牙节点能够确定自身为蓝牙子节点,必不是蓝牙主节点,因此,中间蓝牙节点不是目标方,直接执行后续步骤S300与步骤S400,以使第一广播数据传向上一个位层,从而使得第一广播数据向更靠近蓝牙主节点的位层传递。
本实施例中,当蓝牙子节点向蓝牙主节点发起通信时,接收到第一广播数据的中间蓝牙节点无需判断自己是否为目标方,一方面,减少判断简化了业务逻辑,易于后期维护,另一方面,减少不必要的判断步骤,提高通信效率。
步骤S600,目标方依据各个中间蓝牙节点的节点唯一标识确定发起方和目标方之间的通信路径,得到既定的通信路径,以使发起方和目标方通过既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点进行后续的逐层广播通信。
本实施例中,目标方解析确定发起方发送的第一广播数据经由各个中间蓝牙节点传递到达目标方,因此,基于各个中间蓝牙节点的节点唯一标识即可确定发起方与目标方之间的通信路径,使得后续发起方与目标方通过确定的通信路径进行通信,即通过该通信路径中的各个中间蓝牙节点逐层有序进行广播通信,一方面无需在每次通信时寻找路径,提高了通信效率,另一方面使用确定的通信路径进行通信进一步减少了不必要的数据转发,减少带宽消耗,避免广播风暴的产生。
进一步地,在步骤S500中,当目标方接收到多个第一广播数据时,目标方分别解析多个第一广播数据,得到各个第一广播数据中的中间蓝牙节点的节点唯一标识。本实施例中,多个第一广播数据的传递路径各不相同;
在步骤S600中,目标方依据各个中间蓝牙节点的节点唯一标识确定发起方和目标方之间的通信路径,得到既定的通信路径包括:
目标方统计各个第一广播数据所包含的中间蓝牙节点数量;选择中间蓝牙节点数量最少的第一广播数据所对应的传递路径作为既定的通信路径。
在具体实施过程中,第一广播数据的传递过程中,可能有多个中间蓝牙节点对同一第一广播数据进行转发,从而目标方接收到由多条不同的传递路径传递的第一广播数据,此时,为了提高通信效率,目标方从多条传递路径中选择包含的中间蓝牙节点数量最少的传递路径,并将该传递路径作为既定的通信路径,即在后续发起方与目标方的通信过程中,使用该传递路径进行逐层广播通信。
请参见图4,示例性地,蓝牙节点100初次向蓝牙节点116发起通信时,蓝牙节点116接收到通过3个路径传递的第一广播数据,3个第一广播数据的传递路径分别为:
路径4A:W0D0→W1D2→W2D3→W3D4;
路径4B:W0D0→W1D1→W2D1→W2D2→W3D4;
路径4C:W0D0→W1D3→W2D5→W2D4→W3D4;
值得注意的是,可能由于某些原因,蓝牙节点105(节点唯一标识为W2D1)在发送第一广播数据后W3位层的蓝牙节点均未收到该第一广播数据,蓝牙节点105通过同位层的蓝牙节点106(节点唯一标识为W2D2)转发该第一广播数据;同理,蓝牙节点109(节点唯一标识为W2D5)通过蓝牙同位层的蓝牙节点108(节点唯一标识为W2D4)转发该第一广播数据。在这3条路径中,路径4A包括两个中间蓝牙节点,路径4B与路径4C包括三个中间蓝牙节点,因此选择路径4A作为既定的通信路径。
本实施例中,目标方通过多条传递路径接收到发起方发送的第一广播数据时,能够自行从多条传递路径中选择包含的中间蓝牙节点数量最少的传递路径作为后续发起方与目标方之间的通信路径,不需要人为参与评估即能够确定发起方与目标方之间合适的通信路径,减少人力成本;并且,选择蓝牙节点数量最少的路径,减少后续通信过程中转发广播数据的蓝牙节点数目,从而进一步减少广播数据转发次数,一方面减少带宽消耗,避免广播风暴的产生,另一方面进一步降低了系统功耗。
进一步地,步骤S600还包括:
当中间蓝牙节点数量最少的第一广播数据具有多个时,目标方统计各个第一广播数据从发起方传递至目标方的用时;
选择用时最短的第一广播数据所对应的传递路径作为既定的通信路径。
在具体实施过程中,目标方可以直接选择最先收到的第一广播数据对应的传递路径作为后续发起方与目标方之间的通信路径,由于所有备选的路径的起点都为同一蓝牙节点,且开始广播时间相同,因此,最先到达目标方的第一广播数据中加载的通信路径即为用时最短的路径。
请参见图5,示例性地,蓝牙节点100初次向蓝牙节点116发起通信时,蓝牙节点116接收到通过3个路径传递的第一广播数据,3个第一广播数据的传递路径分别为:
路径5A:W0D0→W1D2→W2D3→W3D4;
路径5B:W0D0→W1D1→W2D2→W3D4;
路径5C:W0D0→W1D3→W2D4→W3D4;
路径5A、5B、5C都具有两个中间蓝牙节点,因此选择用时最短的路径作为既定的通信路径。示例性地,路径5A与路径5B相较于路径5C具有更短的通信距离,但由于障碍物阻挡、存在干扰信号等因素造成通信质量差、信号延迟,因此采用路径5C进行通信相比于采用路径5A或路径5B具有更短的用时,所以选择路径5C作为既定的通信路径。
本实施例中,信号传递过程中由于各种干扰因素存在能量损耗,如:障碍物阻挡、存在干扰信号等,因此蓝牙节点间通信质量各不相同,而人为测量各个蓝牙节点之间的通信质量成本较高,本实施例中目标方通过多条不同的路径接收到广播数据后从中选择通信用时最短的路径作为后续通信路径,一方面,不需要人为参与现场勘查评估即能够确定发起方与目标方之间合适的通信路径,减少人力成本,另一方面,选择用时最短的通信路径提高后续发起方与目标方之间广播数据的传递速度,提高通信效率。
进一步地,主子节点蓝牙通信路径确定方法还包括:
步骤S710,目标方在第二广播数据中加载既定的通信路径信息;
步骤S720,广播第二广播数据,以使第二广播数据通过既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点逐层传向发起方;
步骤S730,当发起方接收到第二广播数据时,发起方解析第二广播数据得到既定的通信路径,以使所述发起方与所述目标方进行后续的通信过程中,所述发起方通过所述既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点向所述目标方进行逐层广播通信。
本实施例中,通信路径信息中的各个节点唯一标识按各个中间蓝牙节点转发第二广播数据的顺序排布得到节点唯一标识序列,以使第二广播数据经由各个中间蓝牙节点按序传向目标方。
本实施例中,目标方确定得到的既定的通信路径通过第二广播数据传向发起方,以使发起方确定并记录该既定的通信路径。目标方通过既定的通信路径向发起方传递第二广播数据,需要说明的是,第一广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序和与其对应的第二广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序相反,即节点唯一标识序列中各个节点唯一标识的排布顺序与目标方接收到第一广播数据后解析得到的节点唯一标识序列中各个节点唯一标识的排布顺序相反。
请参见图5,示例性地,蓝牙节点100初次向蓝牙节点116发起通信,蓝牙节点116选择路径5C(W0D0→W1D3→W2D4→W3D4)作为既定的通信路径后,蓝牙节点116通过路径5C向蓝牙节点100原路返回第二广播数据,即使用依次经由中间蓝牙节点108(W2D4)与中间蓝牙节点103(W1D3)想蓝牙节点100返回第二广播数据,从而使得蓝牙节点100解析第二广播数据得到既定的通信路径。
本实施例中,在确定发起方与目标方之间既定的通信路径后,目标方使用该既定的通信路径向发起方发送第二广播数据,使得发起方确定并记录发起方与目标方之间既定的通信路径,以便后续发起方发送的广播数据通过该既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点逐层有序传向目标方,从而减少发起方与目标方通信过程中不必要的转发,减少带宽消耗,避免广播风暴的产生。
进一步地,在发起方通过既定的通信路径向目标方发送第三广播数据时,当发起方为若干蓝牙子节点中的一个蓝牙子节点,目标方为蓝牙主节点时,接收到第三广播数据的蓝牙节点依据第三广播数据中各个节点唯一标识确定自身是否为中间蓝牙节点,若确定自身为中间蓝牙节点,则转发第三广播数据;本实施例中,接收到第三广播数据的蓝牙节点无需判断自己是否为目标方,减少判断从而简化了业务逻辑,便于后期维护,同时,减少判断步骤提高了通信效率。
进一步地,在目标方通过既定的通信路径向发起方发送第三广播数据时,当发起方为蓝牙主节点,目标方为若干蓝牙子节点中的一个蓝牙子节点时,接收到第三广播数据的蓝牙节点先判断自身是否为目标方,若是目标方,解析第三广播数据,若不是目标方,依据第三广播数据中各个节点唯一标识确定自身是否为中间蓝牙节点,若确定自身为中间蓝牙节点,则转发第三广播数据;本实施例中,接收到第三广播数据的蓝牙节点判断自己是否为目标方,若是目标方,直接解析广播数据,跳过不必要的判断、转发步骤,提高通信效率。
在可选地实施例中,发起方与目标方的通信路径中存在k个蓝牙节点,当第k-1个蓝牙节点接收到目标方向发起方返回的第二广播数据时,第k-1个蓝牙节点确认自身的第一广播数据已被目标方接收处理。目标方返回第二广播数据时,第k-1个蓝牙节点接收到目标方返回的第二广播数据后,第k-1个蓝牙节点即可确认自身的第一广播数据已被目标方接收,使得目标方接收到第k-1个蓝牙节点发送的第一广播数据后无需另外返回ACK应答,克服了通信标准的限制,简化了蓝牙节点间通信,减省了协议开销,减少了系统功耗,提高了通信效率。
进一步地,既定的通信路径包含了逐层广播第二广播数据的各个中间蓝牙节点的节点唯一标识与第二广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序,本实施例中,第二广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序与第一广播数据在各个中间蓝牙节点中的传递顺序相反;在步骤S720中,各个中间蓝牙节点基于既定的通信路径按序逐层广播第二广播数据。
本实施例中,第二广播数据通过既定的通信路径中的中间蓝牙节点按序逐层传递至发起方,即既定的通信路径中的中间蓝牙节点接收到第二广播数据后会对该第二广播数据进行转发,非既定的通信路径中的蓝牙节点接收到第二广播数据时,不对该第二广播数据进行转发,从而约束第二广播数据的传递路径,一方面约束位于既定的通信路径中的中间蓝牙节点转发第二广播数据,使得第二广播数据有序逐层传递向发起方,另一方面非既定的通信路径中的蓝牙节点接收到第二广播数据时不转发,减少了不必要的转发,避免同一广播数据在通信系统中占用大量带宽,提高通信效率。
可选地,在发起方与目标方之间的通信路径确定后,当发起方与目标方之间的通信路径确定时,在发起方与目标方的通信过程中,当当前蓝牙节点接收到上一蓝牙节点发送的第一广播数据时,若当前蓝牙节点是上一蓝牙节点的目标发送对象,则当前蓝牙节点转发第一广播数据;若当前蓝牙节点不是上一蓝牙节点的目标发送对象,则当前蓝牙节点不转发第一广播数据。
本实施例中,目标发送对象即通信路径中位于当前蓝牙节点之后的相邻蓝牙节点。
本实施例中,当发起方与目标方之间的通信路径确定后,蓝牙节点间通过确定的通信路径进行通信,位于通信路径上的蓝牙节点对广播数据进行转发,不在通信路径上的蓝牙节点不需要转发数据,使得第一广播数据经由特定中间蓝牙节点有序向目标方传递;并且,由于通信路径中的中间蓝牙节点的节点唯一标识按序排布,因此,第一广播数据按指定顺序经由各个中间蓝牙节点传向目标方,也就是说,一个中间蓝牙节点发送的广播数据具有指定的接收对象,一方面,确保广播数据收发的针对性,提高了广播效率;另一方面,非指定的接收对象对接收到的广播数据不进行转发,减少不必要的转发,进一步降低了系统功耗。
本实施例还公开了一种蓝牙通信系统,请参考图3,为本实施例公开的蓝牙通信系统的示例性示意图,该蓝牙通信系统包括:第一设备100和若干第二设备101至124,第一设备被配置为蓝牙主节点,第二设备被配置为蓝牙子节点;
第一设备被配置为以蓝牙主节点的身份实现上述实施例公开的主子节点蓝牙通信路径确定方法;
第二设备被配置为以蓝牙子节点的身份实现上述实施例公开的主子节点蓝牙通信路径确定方法。
需要说明的是,本发明中采用步骤编号(字母或数字编号)来指代某些具体的方法步骤,仅仅是出于描述方便和简洁的目的,而绝不是用字母或数字来限制这些方法步骤的顺序。本领域的技术人员能够明了,相关方法步骤的顺序,应由技术本身决定,不应因步骤编号的存在而被不适当地限制,本领域技术人员可以根据技术本身确定各种允许的、合理的步骤顺序。
本领域的技术人员能够理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本发明的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (11)
1.一种主子节点蓝牙通信路径确定方法,用于确定蓝牙通信系统中蓝牙主节点和蓝牙子节点之间的通信路径,所述蓝牙通信系统包括多个蓝牙节点,所述多个蓝牙节点包括蓝牙主节点和若干蓝牙子节点,其特征在于,所述方法包括:
步骤S100,在所述蓝牙通信系统中,通信发起方初次向目标方发起通信时,所述发起方广播第一广播数据,所述第一广播数据中包括所述发起方的节点唯一标识与所述目标方的节点唯一标识;其中,所述发起方为蓝牙主节点,所述目标方为所述若干蓝牙子节点中的一个节点,或者,所述发起方为所述若干蓝牙子节点中的一个节点,所述目标方为蓝牙主节点;所述蓝牙主节点位于第1层位层,所述若干蓝牙子节点按梯度排布于除所述第1层位层之外的各位层中;所述节点唯一标识包括位层标识与设备标识,所述位层标识唯一确定一层位层,同位层内蓝牙节点的设备标识唯一确定一个蓝牙节点;
步骤S200,中间蓝牙节点解析所述第一广播数据得到所述发起方的节点唯一标识与所述目标方的节点唯一标识;所述中间蓝牙节点为所述若干蓝牙子节点中接收到所述第一广播数据的蓝牙子节点;
步骤S300,当所述中间蓝牙节点所在位层相对于广播所述第一广播数据的蓝牙节点更靠近所述目标方时,所述中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识写入所述第一广播数据中;
步骤S400,所述中间蓝牙节点广播更新后的第一广播数据,以使更新后的第一广播数据传向下一个位层更靠近所述目标方的中间蓝牙节点;
重复执行所述步骤S200、所述步骤S300和所述步骤S400,以使第一广播数据不断被更新并按位层逐层传向所述目标方;
步骤S500,当所述目标方接收到第一广播数据时,解析所述第一广播数据得到各个中间蓝牙节点的节点唯一标识;
步骤S600,所述目标方依据各个中间蓝牙节点的节点唯一标识确定所述发起方和所述目标方之间的通信路径,得到既定的通信路径,以使所述发起方和所述目标方通过所述既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点进行后续的逐层广播通信。
2.如权利要求1所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,在所述步骤S300中,所述中间蓝牙节点将自身的节点唯一标识附加写入所述第一广播数据中,各个中间蓝牙节点按接收所述第一广播数据的顺序依次将各自的节点唯一标识写入所述第一广播数据中,以使顺序写入的各节点唯一标识集合表征第一广播数据的传递路径,所述传递路径为第一广播数据在所述各个中间蓝牙节点中的传递顺序。
3.如权利要求1所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,在所述步骤S300中,所述中间蓝牙节点为与广播所述第一广播数据的蓝牙节点位于相邻位层的蓝牙节点,且该蓝牙节点所在位层更靠近所述目标方所在位层。
4.如权利要求1所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,在所述步骤S500中,当所述目标方接收到多个第一广播数据时,所述目标方分别解析多个第一广播数据,得到各个第一广播数据中的中间蓝牙节点的节点唯一标识;其中,所述多个第一广播数据的传递路径各不相同;
在所述步骤S600中,所述目标方依据各个中间蓝牙节点的节点唯一标识确定所述发起方和所述目标方之间的通信路径,得到既定的通信路径包括:
所述目标方统计各个第一广播数据所包含的中间蓝牙节点数量;
选择中间蓝牙节点数量最少的第一广播数据所对应的传递路径作为所述既定的通信路径。
5.如权利要求4所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,所述步骤S600还包括:
当中间蓝牙节点数量最少的第一广播数据具有多个时,所述目标方统计各个第一广播数据从所述发起方传递至所述目标方的用时;
选择用时最短的第一广播数据所对应的传递路径作为所述既定的通信路径。
6.如权利要求1-5任意一项所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,所述主子节点蓝牙通信路径确定方法还包括:
步骤S710,所述目标方在第二广播数据中加载所述既定的通信路径信息;
步骤S720,广播所述第二广播数据,以使所述第二广播数据通过所述既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点逐层传向所述发起方;
步骤S730,当所述发起方接收到第二广播数据时,所述发起方解析所述第二广播数据得到所述既定的通信路径,以使所述发起方与所述目标方进行后续的通信过程中,所述发起方通过所述既定的通信路径中的各个中间蓝牙节点向所述目标方进行逐层广播通信。
7.如权利要求6所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,所述既定的通信路径包含了逐层广播所述第二广播数据的各个中间蓝牙节点的节点唯一标识与所述第二广播数据在所述各个中间蓝牙节点中的传递顺序,其中,所述第二广播数据在所述各个中间蓝牙节点中的传递顺序与所述第一广播数据在所述各个中间蓝牙节点中的传递顺序相反;
在所述步骤S720中,所述各个中间蓝牙节点基于所述既定的通信路径按序逐层广播所述第二广播数据。
8.如权利要求1-5任意一项所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,在所述步骤S400之后,还包括:
所述中间蓝牙节点进入低功耗模式。
9.如权利要求1-5任意一项所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其特征在于,
当所述发起方为蓝牙主节点,所述目标方为所述若干蓝牙子节点中的一个节点时,在所述步骤S200和所述步骤S300之间,还包括:
步骤S210,所述中间蓝牙节点判断自身是否为所述目标方;当所述中间蓝牙节点是所述目标方时,所述中间蓝牙节点以所述目标方的身份执行所述步骤S500;当所述中间蓝牙节点不是所述目标方时,所述中间蓝牙节点执行所述步骤S300。
10.如权利要求1-5任意一项所述的主子节点蓝牙通信路径确定方法,其JLKJ134CN2
特征在于,
当所述发起方为所述若干蓝牙子节点中的一个节点,所述目标方为蓝牙主节点时,在重复执行所述步骤S200、所述步骤S300和所述步骤S400中,所述中间蓝牙节点直接向上一个位层广播更新后的第一广播数据。
11.一种蓝牙通信系统,包括:第一设备和若干第二设备,其中,第一设备被配置为蓝牙主节点,第二设备被配置为蓝牙子节点;
所述第一设备以蓝牙主节点的身份采用如权利要求1-10任意一项所述的方法确定主子节点蓝牙通信路径;
所述第二设备以蓝牙子节点的身份采用如权利要求1-10任意一项所述的方法确定主子节点蓝牙通信路径。
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CN (1) | CN116887377A (zh) |
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2023
- 2023-03-17 CN CN202310273939.4A patent/CN116887377A/zh active Pending
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