CN211702402U - 蓝牙设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蓝牙设备，其具备：第一蓝牙低功耗芯片，其在第一扫描信道上进行消息扫描；第二蓝牙低功耗芯片，其在第二扫描信道上进行消息扫描；以及第三蓝牙低功耗芯片，其在第三扫描信道上进行消息扫描，所述第一蓝牙低功耗芯片、第二蓝牙低功耗芯片和第三蓝牙低功耗芯片在各自的扫描信道上同时进行消息扫描。本实用新型的设备的扫描效率成倍增加，减少了三信道切换扫描所花费的时间。此外，由于同时扫描了三个扫描信道，因此增加了消息的接收可能性，从而保证了蓝牙低功耗设备的可靠性。

Description

蓝牙设备

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种蓝牙设备。

背景技术

在现有技术中，蓝牙设备仅具备单个蓝牙芯片。现有技术中蓝牙设备的扫描策略如图1所示。设备使用单个蓝牙芯片来轮询扫描三个扫描信道。蓝牙芯片首先在第一扫描信道(扫描信道37，其中心频率为2402MHz)上进行消息扫描，然后在第二扫描信道(扫描信道38，其中心频率为2426MHz)上进行消息扫描，随后在第三扫描信道(扫描信道39，其中心频率为2480MHz)上进行消息扫描。接下来，蓝牙芯片重复执行上述扫描过程。在各个扫描信道上进行消息扫描时，通过扫描间隔和扫描窗参数确定每个扫描的时间段。

然而，在蓝牙设备还具备或者其周边还设置有2.4G WIFI模块时，2.4G WIFI 模块的无线扫描会对蓝牙芯片的三个扫描信道中的一个或两个产生干扰，从而降低了数据传输的可靠性。

实用新型内容

实用新型所要解决的问题

本实用新型的目的在于，提供一种能够降低无线通信干扰的蓝牙设备。

用于解决问题的方法

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种蓝牙设备，其具备：

第一蓝牙芯片，其在第一扫描信道上进行消息扫描；

第二蓝牙芯片，其在第二扫描信道上进行消息扫描；以及

第三蓝牙芯片，其在第三扫描信道上进行消息扫描，

所述第一蓝牙芯片、第二蓝牙芯片和第三蓝牙芯片在各自的扫描信道上同时进行消息扫描。

根据上述构成，由于蓝牙设备具备三个蓝牙芯片，每个蓝牙芯片单独地扫描一个扫描信道，因此与现有技术中采用单个蓝牙芯片轮询三个扫描信道的方案相比，本构成的设备的扫描效率成倍增加，并且减少了三信道切换扫描所花费的时间。另外，由于同时扫描了三个扫描信道，因此增加了消息的接收可能性，从而保证了蓝牙设备的可靠性。

优选的是，上述蓝牙设备还具备处理器，所述处理器分别与所述第一蓝牙芯片、第二蓝牙芯片和第三蓝牙芯片通信连接。

优选的是，上述蓝牙设备还具备WIFI模块，所述WIFI模块与所述处理器通信连接，

所述第一扫描信道的中心频率为2402MHz，所述第二扫描信道的中心频率为2426MHz，所述第三扫描信道的中心频率为2480MHz。

根据上述构成，在蓝牙设备除了集成有处理器和三个蓝牙芯片之外还集成有2.4G WIFI模块和5G WIFI模块的情况下，设备能够解决2.4G WIFI模块对蓝牙芯片的扫描信道造成干扰的问题。即，在三个蓝牙芯片同时工作的情况下，至少一个蓝牙芯片的扫描将不会受到2.4G WIFI模块的影响，提高了数据传输的可靠性和抗干扰能力，使设备通信更加可靠。

优选的是，所述WIFI模块通过USB接口与所述处理器通信连接。更优选地，所述WIFI模块通过USB2.0接口与所述处理器通信连接。

根据上述构成，采用USB接口实现WIFI模块与处理器的连接，提高了数据通信的速度和可靠性。

优选的是，所述第一蓝牙芯片通过第一UART接口与所述处理器通信连接，所述第二蓝牙芯片通过第二UART接口与所述处理器通信连接，所述第三蓝牙芯片通过第三UART接口与所述处理器通信连接。

根据上述构成，采用UART接口实现蓝牙芯片与处理器的连接，提高了数据通信的速度和可靠性。

优选的是，所述处理器为中央处理器。

优选的是，所述蓝牙设备为网关。

优选的是，所述第一蓝牙芯片、所述第二蓝牙芯片、所述第三蓝牙芯片和所述处理器集成在同一块印刷电路板上。

根据上述构成，将各个蓝牙芯片和处理器集成在同一块印刷电路板上，有利于蓝牙的小型化和性能的稳定。

优选的是，在所述蓝牙设备不具备处理器和WIFI模块的情况下，该蓝牙设备可以用作轻网关，所述轻网关仅具备网关的部分功能。

根据上述构成，采用轻网关代替网关实现中继功能，有利于蓝牙网络的大规模化和低成本化。

附图说明

通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是：

图1示出了现有技术中蓝牙低功耗设备的扫描策略示意图。

图2示出了本实用新型实施例的蓝牙低功耗设备的结构示意图。

图3示出了本实用新型实施例的蓝牙低功耗设备的扫描策略示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方法，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

需要说明的是，下面以BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗)设备为例详细介绍本实用新型的各个实施例。

在传统的蓝牙低功耗设备的设计中，蓝牙低功耗设备仅具备单个蓝牙低功耗芯片，设备使用单个蓝牙低功耗芯片来轮询扫描三个扫描信道。在蓝牙低功耗设备还具备或者其周边还设置有2.4G WIFI模块和5G WIFI模块时，2.4G WIFI模块的无线扫描会对蓝牙低功耗芯片的三个扫描信道中的一个或两个产生干扰，从而降低了数据传输的可靠性。

具体地，图1示出了现有技术中蓝牙低功耗设备的扫描策略示意图。如图1 所示，蓝牙低功耗设备使用单个BLE芯片来轮询扫描三个扫描信道。BLE芯片首先在第一扫描信道(扫描信道37，其中心频率为2402MHz)上进行消息扫描，然后在第二扫描信道(扫描信道38，其中心频率为2426MHz)上进行消息扫描，随后在第三扫描信道(扫描信道39，其中心频率为2480MHz)上进行消息扫描。接下来，BLE芯片重复执行上述扫描过程。在各个扫描信道上进行消息扫描时，通过扫描间隔和扫描窗参数确定每个扫描的时间段。

然而，在蓝牙低功耗设备还具备或者其周边还设置有2.4G WIFI模块时，2.4GWIFI模块的无线扫描会对BLE芯片的三个扫描信道中的一个或两个产生干扰，从而降低了数据传输的可靠性。

为解决上述问题，本实用新型实施例对蓝牙低功耗设备的内部构成进行了改进。图2示出了本实用新型实施例蓝牙低功耗设备的结构示意图，图3示出了本实用新型实施例蓝牙低功耗设备的扫描策略示意图。

参照图2和图3，蓝牙低功耗设备具备第一蓝牙低功耗芯片、第二蓝牙低功耗芯片、第三蓝牙低功耗芯片和处理器。第一蓝牙低功耗芯片在第一扫描信道(扫描信道37，其中心频率为2402MHz)上进行消息扫描。第二蓝牙低功耗芯片在第二扫描信道(扫描信道38，其中心频率为2426MHz)上进行消息扫描。第三蓝牙低功耗芯片在第三扫描信道(扫描信道39，其中心频率为2480MHz)上进行消息扫描。理器分别与第一蓝牙低功耗芯片、第二蓝牙低功耗芯片和第三蓝牙低功耗芯片通信连接。第一蓝牙低功耗芯片在第一扫描信道上的扫描、第二蓝牙低功耗芯片在第二扫描信道上的扫描以及第三蓝牙低功耗芯片在第三扫描信道上的扫描三者是同时进行的。各个蓝牙低功耗芯片扫描得到的消息通过UART接口传输到处理器，由处理器对这些消息进行滤波和处理。处理器可以是例如CPU 等处理器。

在本实施例中，由于蓝牙低功耗设备采用三个蓝牙低功耗芯片，每个蓝牙低功耗芯片单独地扫描一个扫描信道，因此与现有技术中采用单个蓝牙低功耗芯片轮询三个扫描信道的方案相比，本实施例的扫描效率成倍增加，减少了三信道切换扫描所花费的时间。另外，由于同时扫描了三个扫描信道，因此增加了消息的接收可能性，从而保证了蓝牙低功耗设备的可靠性。

此外，在蓝牙低功耗设备除了集成有处理器和三个蓝牙低功耗芯片之外还集成有2.4G WIFI模块和5G WIFI模块的情况下，本实施例的蓝牙低功耗设备能够解决2.4G WIFI模块对蓝牙低功耗芯片的扫描信道造成干扰的问题。

具体地，通常情况下蓝牙低功耗芯片扫描使用的信道为扫描信道37、38和 39。相关WiFi干扰信道是1、3、4、5、13和14，因此最佳解决方案是使用WiFi 信道2、6、7、8、9、10、11和12。2.4G WiFi将仅干扰第一扫描信道、第二扫描信道和第三扫描信道中的1至2个扫描信道。因此，在3个蓝牙低功耗芯片同时工作的情况下，至少一个蓝牙低功耗芯片的扫描将不会受到WiFi的影响，这提高了数据传输的可靠性。即，当2.4G WiFi模块在某个信道上工作时，其仅影响蓝牙低功耗芯片的扫描信道的一部分。例如，WiFi 1信道2412MHz仅影响第一扫描信道37(中心频率为2402MHz)和第二扫描信道38(中心频率为 2426MHz)，但该WiFi 1信道2412MHz不会影响第三扫描信道39(中心频率为 2480MHz)。利用三个蓝牙低功耗芯片同时扫描3个扫描信道可以提高抗干扰能力，使蓝牙低功耗设备的性能更加可靠。

在本实用新型一优选的实施例中，蓝牙低功耗设备可以是网关。

在蓝牙低功耗设备不具备处理器和WIFI模块时，该蓝牙低功耗设备也可以用作仅具备网关的部分功能的轻网关。

轻网关具备三个蓝牙低功耗芯片(第四蓝牙低功耗芯片、第五蓝牙低功耗芯片和第六蓝牙低功耗芯片)。第四蓝牙低功耗芯片在第一扫描信道上进行消息扫描。第五蓝牙低功耗芯片在第二扫描信道上进行消息扫描。第六蓝牙低功耗芯片在第三扫描信道上进行消息扫描。第四蓝牙低功耗芯片、第五蓝牙低功耗芯片和第六蓝牙低功耗芯片在各自的扫描信道上同时进行消息扫描。

在本实施例中，由于轻网关采用三个蓝牙低功耗芯片，每个蓝牙低功耗芯片单独地扫描一个扫描信道，因此与现有技术中采用单个蓝牙低功耗芯片轮询三个扫描信道的方案相比，本实施例的扫描效率成倍增加，减少了三信道切换扫描所花费的时间。另外，由于同时扫描了三个扫描信道，因此增加了消息的接收可能性，从而保证了轻网关的可靠性。

此外，在轻网关周边还设置有2.4G WIFI模块和5G WIFI模块的情况下，本实施例的轻网关能够解决2.4G WIFI模块对蓝牙低功耗芯片的扫描信道造成干扰的问题。

具体地，在三个蓝牙低功耗芯片同时工作的情况下，至少一个蓝牙低功耗芯片的扫描将不会受到2.4G WIFI模块的影响，这提高了数据传输的可靠性。即，当2.4G WIFI模块在某个信道上工作时，其仅影响蓝牙低功耗芯片的扫描信道的一部分。例如，WiFi 1信道2412MHz仅影响第一扫描信道37(中心频率为 2402MHz)和第二扫描信道38(中心频率为2426MHz)，但该WiFi 1信道2412MHz 不会影响第三扫描信道39(中心频率为2480MHz)。利用三个蓝牙低功耗芯片同时扫描三个扫描信道可以提高抗干扰能力，使轻网关的性能更加可靠。

虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种蓝牙设备，其特征在于，具备：

第一蓝牙芯片，其在第一扫描信道上进行消息扫描；

第二蓝牙芯片，其在第二扫描信道上进行消息扫描；以及

第三蓝牙芯片，其在第三扫描信道上进行消息扫描，

所述第一蓝牙芯片、第二蓝牙芯片和第三蓝牙芯片在各自的扫描信道上同时进行消息扫描。

2.根据权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，还具备处理器，所述处理器分别与所述第一蓝牙芯片、第二蓝牙芯片和第三蓝牙芯片通信连接。

3.根据权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，还具备WIFI模块，所述WIFI模块与所述处理器通信连接，

所述第一扫描信道的中心频率为2402MHz，所述第二扫描信道的中心频率为2426MHz，所述第三扫描信道的中心频率为2480MHz。

4.根据权利要求3所述的蓝牙设备，其特征在于，所述WIFI模块通过USB接口与所述处理器通信连接。

5.根据权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，所述第一蓝牙芯片通过第一UART接口与所述处理器通信连接，所述第二蓝牙芯片通过第二UART接口与所述处理器通信连接，所述第三蓝牙芯片通过第三UART接口与所述处理器通信连接。

6.根据权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，所述处理器为中央处理器。

7.根据权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，所述第一蓝牙芯片、所述第二蓝牙芯片、所述第三蓝牙芯片和所述处理器集成在同一块印刷电路板上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙设备为网关。

9.根据权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙设备为轻网关，所述轻网关仅具备网关的部分功能。

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