一种蓝牙节点、智能终端、蓝牙节点的组网方法及系统与流程

文档序号:11524969阅读:294来源:国知局
本发明涉及通信
技术领域
:,具体而言涉及一种蓝牙节点、智能终端、蓝牙节点的组网方法及系统。
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。这样的组网方式增加了系统复杂程度,且组网后的智能节点数量及通信范围受到中央控制器性能的限制,导致通信效率较低,响应时间较慢。技术实现要素:鉴于此,本发明实施例提供一种蓝牙节点、智能终端、蓝牙节点的组网方法及系统。本发明实施例无需中央控制器,组网连接的流程简单,且效率高。充分利用蓝牙低功耗的多连接共存特性。组成的网络中间节点数量少,通信效率高,响应时间快。本发明实施例提供一种蓝牙节点的组网方法所述方法应用于智能终端与多个所述蓝牙节点进行组网,所述方法包括以下步骤:多个所述蓝牙节点发送组网的广播信息;所述智能终端接收启动连接信号,根据连接预设方式向第一级蓝牙节点发送连接请求,所述连接预设方式为随机、指定及接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强的其中一种方式;接收所述连接请求,与所述智能终端建立连接;在建立连接后,停止发送所述广播信息并启动扫描模式,根据扫描预设方式获取下一级蓝牙节点,所述扫描预设方式为接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强或所述蓝牙节点搜索到的顺序;向所述下一级蓝牙节点发送连接请求;接收所述连接请求,与所述第一级蓝牙节点建立连接;重复所述第一级蓝牙节点与其下一级蓝牙节点建立连接的步骤,当所有的所述蓝牙节点建立连接后,完成所述蓝牙节点的组网。可选地,当与所述蓝牙节点建立连接时,被连接的所述蓝牙节点会将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述智能终端或所述蓝牙节点,所述节点信息包括节点名称、节点地址及节点设定参数中的至少一种。可选地,所述蓝牙节点完成组网后,还包括以下步骤:所述蓝牙节点接收到所述下一级蓝牙节点的变化信息;所述蓝牙节点将所述变化信息向其上一级蓝牙节点转发;逐级转发至所述智能终端。所述变化信息包括:有新的蓝牙节点或有已连接的所述蓝牙节点断开的信息。可选地,所述蓝牙节点完成组网后,还包括以下步骤:所述蓝牙节点完成组网后,还包括以下步骤:所述智能终端接收所述控制信号,将所述控制信号产生的控制信息发送给所述第一级蓝牙节点,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息;当所述控制信息为多点控制信息时,所述第一级蓝牙节点将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至最后一个蓝牙节点;当所述控制信息为单点控制信息时,所述第一级蓝牙节点将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至单点目的对应的所述蓝牙节点。本发明实施例还提供一种智能终端,所述智能终端与多个所述蓝牙节点组网,所述智能终端包括:启动单元,用于接收启动连接信号,根据连接预设方式向第一级蓝牙节点发送连接请求,所述连接预设方式为随机、指定及接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强的其中一种方式。可选地,所述智能终端还包括:信息获取单元,用于接收所述蓝牙节点转发的变化信息,所述变化信息为有新的蓝牙节点或有已连接的所述蓝牙节点断开的信息。可选地,所述启动单元还用于接收所述控制信号,将所述控制信号产生的控制信息发送给所述第一级蓝牙节点,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息。本发明实施例还提供一种蓝牙节点,多个所述蓝牙节点与智能终端组网,所述蓝牙节点装置包括:发送单元,用于发送组网的广播信息;接收单元,用于接收所述连接请求,与所述智能终端或上一级蓝牙节点建立连接;扫描单元,用于停止广播信息并启动扫描模式,根据扫描预设方式获取下一级蓝牙节点,所述扫描预设方式为接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强或搜索的顺序;所述发送单元还用于向所述下一级蓝牙节点发送连接请求。可选地,所述发送单元还用于在建立连接时,将节点信息传送给请求连接的所述智能终端或所述蓝牙节点,所述节点信息包括节点名称、节点地址及节点设定参数中的至少一种。可选地,所述接收单元还用于接收到所述下一级蓝牙节点的变化信息,所述发送单元还用于将所述变化信息向上一级蓝牙节点或所述智能终端转发。所述变化信息包括:有新的蓝牙节点或有已连接的所述蓝牙节点断开的信息。可选地,所述接收单元还用于接收所述智能终端的控制信息,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息;所述发送单元还用于将所述控制信息发送给下一级蓝牙节点。本发明实施例还提供一种蓝牙节点的组网系统,所述系统应用于所述权利要求上述的智能终端与上述的多个蓝牙节点进行组网。可选地,所述智能终端与所述蓝牙节点均支持蓝牙低能耗(ble)协议。本发明实施例的一种蓝牙节点、智能终端、蓝牙节点的组网方法及系统,利用蓝牙低功耗的共存特性,使得智能终端与各节点组网完成后的网络的中间节点数量少,通信效率高,响应时间快。组网时上级节点根据信号强度择临近节点进行连接,能够保证最好的通信质量,而且无需复杂的通信协议即可支持一对多的广播模式和点对点模式。附图说明图1是本发明第一实施例的蓝牙节点的组网方法的流程示意图;图2是本发明第二实施例的蓝牙节点的组网方法的流程示意图;图3是本发明第三实施例的蓝牙节点的组网方法的流程示意图;图4是本发明一实施例的智能终端的组成示意图。图5是本发明一实施例的蓝牙节点的组成示意图。图6是本发明一实施例的蓝牙节点组网系统的系统组成示意图。图7是本发明一实施例的蓝牙节点组网系统的组网连接示意图。图8是本发明一实施例的蓝牙节点的硬件结构示意图。具体实施方式本发明实施例提供一种图1所示的蓝牙节点的组网方法,该方法无需中央控制器,组网连接的流程简单,且效率高。充分利用蓝牙低功耗的多连接共存特性。组成的网络中间节点数量少,通信效率高,响应时间快。所述蓝牙节点的组网方法应用于智能终端与多个所述蓝牙节点的组网,所述方法包括以下步骤:s101,多个所述蓝牙节点发送组网的广播信息;在一些实施例中,多个所述蓝牙节点为至少两个所述蓝牙节点。所述蓝牙进行组网广播通常有以下4种模式:1.可连接的非定向广播(connectableundirectedeventtype),这是一种用途最广的广播类型,包括广播数据和扫描响应数据,它表示当前设备可以接受其他任何设备的连接请求。2.可连接的定向广播(connectabledirectedeventtype),定向广播类型是为了尽可能快的建立连接,这种报文包含两个地址:广播者的地址和发起者的地址。发起者收到发给自己的定向广播报文之后,可以立即发送连接请求作为回应。3.不可连接的非定向广播(non-connectableundirectedeventtype),仅仅发送广播数据。4.可扫描的非定向广播(scannableundirectedeventtype)。这种广播不能用于发起连接,但允许其他设备扫描该广播设备。s103,所述智能终端接收启动连接信号,根据连接预设方式向第一级蓝牙节点发送连接请求,所述连接预设方式为随机、指定及接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强的其中一种方式;在一些实施例中,所述智能终端接收启动连接的信号,根据连接预设方式向第一级蓝牙节点发送连接请求。所述连接预设方式包括随机抽取某一所述蓝牙节点为第一级蓝牙节点的方式。任意指定某一所述蓝牙节点为第一级蓝牙节点的方式。利用接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)来获取第一级蓝牙节点,接收信号的强度指示是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。当所述蓝牙节点距离越近信号会越强。连接最近所述蓝牙节点的目的是保证通信的质量,防止距离太远信号太弱影响通信。s105,接收所述连接请求,与所述智能终端建立连接;s107,在建立连接后,停止发送所述广播信息并启动扫描模式,根据扫描预设方式获取下一级蓝牙节点,所述扫描预设方式为接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强或所述蓝牙节点搜索到的顺序;在一些实施例中,所述停止发送所述广播信息并启动扫描模式,根据扫描预设方式获取下一级蓝牙节点。所述扫描预设方式为接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强,利用接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)来获取第一级蓝牙节点,接收信号的强度指示是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。当所述蓝牙节点距离越近信号会越强。连接最近所述蓝牙节点的目的是保证通信的质量,防止距离太远信号太弱影响通信。通过接收信号的强度指示的方式可以获取所述下一级蓝牙节点。所述扫描预设方式还包括所述蓝牙节点搜索到的顺序,虽然距离最近接收到的信号最强,但是在搜索列表中的排序与接收到的信号强度排序不一致,也可以采用搜索列表中的排序获取所述下一级蓝牙节点。s109,向所述下一级蓝牙节点发送连接请求;s111,接收所述连接请求,与所述第一级蓝牙节点建立连接;重复s107至s111所述第一级蓝牙节点与其下一级蓝牙节点建立连接的步骤;s113,当所有的所述蓝牙节点建立连接后,完成所述蓝牙节点的组网。在一些实施例中,本发明组网的所述蓝牙节点采用的是蓝牙低能耗(ble)技术进行组网是低成本、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。蓝牙低能耗技术采用可变连接时间间隔,这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外,因为蓝牙低能耗(ble)技术采用非常快速的连接方式,因此平时可以处于“非连接”状态,此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路。在一些实施例中,当所述蓝牙节点之间建立连接时,被连接的所述蓝牙节点会将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述智能终端或所述蓝牙节点,所述节点信息包括节点名称、节点地址及节点设定参数中的至少一种。节点设定的参数根据蓝牙低能耗(ble)技术的协议中规定了一些统一的特征设定,例如心率的特征号是0x180d。所述状态信息为所述蓝牙节点500的当前工作状态信息。当所述被请求连接的蓝牙节点是智能led灯时,传送的状态信息是智能led灯是开还是关,以及如果当前是开着的,所述状态信息还包括其当前光的颜色、亮度等。如果被请求连接的蓝牙节点是个心率表时,所述状态信息就包括心率、电池电量等信息。所述状态信息是便于智能终端在第一时间获取到连接的所述蓝牙节点500的工作状态。本发明实施例提供一种图2所示的蓝牙节点的组网方法,包括以下步骤:s201,所述蓝牙节点接收到所述下一级蓝牙节点的变化信息;在一些实施例中,所述变化信息包括:有新的蓝牙节点或有已连接的所述蓝牙节点断开的信息。s203,所述蓝牙节点将所述变化信息向其上一级蓝牙节点转发;s205,逐级转发至所述智能终端。在一些实施例中,所述蓝牙节点依次向上一级蓝牙节点转发,直到所述第一级蓝牙节点转发给所述智能终端。本发明实施例提供一种图3所示的蓝牙节点的组网方法,包括以下步骤:s301,所述智能终端接收所述控制信号,将所述控制信号产生的控制信息发送给所述第一级蓝牙节点,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息;s303,判断是多点控制信息还是单点控制信息;s305,当所述控制信息为多点控制信息时,所述第一级蓝牙节点将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至最后一个蓝牙节点。s307,当所述控制信息为单点控制信息时,所述第一级蓝牙节点将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至单点目的对应的所述蓝牙节点。在一些实施例中,所述智能终端通过app的方式获取用户针对组网中的所述蓝牙节点的控制信息,其中包括开关信息、调节信息等。本发明实施例提供一种图4所示的智能终端400,所述智能终端400与多个所述蓝牙节点组网,所述智能终端包括:启动单元401,用于接收启动连接信号,根据连接预设方式向第一级蓝牙节点发送连接请求,所述连接预设方式为随机、指定及接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)最强的其中一种方式。在一些实施例中,所述连接预设方式包括随机抽取某一所述蓝牙节点为第一级蓝牙节点的方式。任意指定某一所述蓝牙节点为第一级蓝牙节点的方式。利用接收信号的强度指示(receivedsignalstrengthindication)来获取第一级蓝牙节点,接收信号的强度指示是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。当所述蓝牙节点距离越近信号会越强。连接最近所述蓝牙节点的目的是保证通信的质量,防止距离太远信号太弱影响通信。信息获取单元403,用于接收所述蓝牙节点转发的变化信息,所述变化信息为有新的蓝牙节点或有已连接的所述蓝牙节点断开的信息。在一些实施例中,所述启动单元401还用于接收所述控制信号,将所述控制信号产生的控制信息发送给所述第一级蓝牙节点,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息。在一些实施例中,所述智能终端400可以为手机、pda(personaldigitalassistant,个人数字助理或平板电脑)、便携式通信装置等任何具有显示功能的终端,还可以为智能手环等可穿戴设备以及嵌入于衣服、首饰等服饰配件中的穿戴式设备。在一些实施例中,所述智能终端400支持蓝牙低能耗(ble)协议。本发明实施例提供一种图5所示的蓝牙节点500,多个所述蓝牙节点500与智能终端400组网,所述蓝牙节点装置包括:发送单元501,用于发送组网的广播信息;接收单元503,用于接收所述连接请求,与所述智能终端或上一级蓝牙节点建立连接;扫描单元505,用于停止广播信息并启动扫描模式,根据扫描预设方式获取下一级蓝牙节点,所述扫描预设方式为接收信号的强度指示或搜索的顺序;所述发送单元501还用于向所述下一级蓝牙节点发送连接请求。在一些实施例中,所述发送单元501还用于在所述蓝牙节点建立连接时,将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述智能终端400或所述蓝牙节点500,所述节点信息包括节点名称、节点地址及节点设定参数中的至少一种。所述状态信息为所述蓝牙节点500的当前工作状态的信息。当所述智能终端400与所述第一级蓝牙节点连接时,所述第一级蓝牙节点将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述智能终端400。当所述蓝牙节点500之间建立连接时,所述被请求连接的蓝牙节点500将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述蓝牙节点500。所述节点信息包括节点名称、节点地址及节点设定参数中的至少一种。节点设定的参数根据蓝牙低能耗(ble)技术的协议中规定了一些统一的特征设定,例如心率的特征号是0x180d。所述状态信息为所述蓝牙节点500的当前工作状态信息。当所述被请求连接的蓝牙节点是智能led灯时,传送的状态信息是智能led灯是开还是关,以及如果当前是开着的,所述状态信息还包括其当前光的颜色、亮度等。如果被请求连接的蓝牙节点是个心率表时,所述状态信息就包括心率、电池电量等信息。所述状态信息是便于智能终端在第一时间获取到连接的所述蓝牙节点500的工作状态。在一些实施例中,所述接收单元503还用于接收到所述下一级蓝牙节点的变化信息,所述发送单元501还用于将所述变化信息向上一级蓝牙节点或所述智能终端400转发。所述变化信息包括:有新的蓝牙节点或有已连接的所述蓝牙节点断开的信息。在一些实施例中所述接收单元503还用于接收所述智能终端400的控制信息,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息;所述发送单元还用于将所述控制信息发送给下一级蓝牙节点。当所述控制信息为多点控制信息时,所述第一级蓝牙节点将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至最后一个蓝牙节点;当所述控制信息为多点控制信息时,所述第一级蓝牙节点将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至单点目的对应的所述蓝牙节点。在一些实施例中,所述蓝牙节点500为可以连接共存的智能led灯、空调、风扇、冰箱、窗帘及其他智能家居设备。在一些实施例中,所述蓝牙节点500支持蓝牙低能耗(ble)协议。请一并参阅图6及图7,图6是本发明一实施例的蓝牙节点组网系统的系统组成示意图。一种蓝牙节点的组网系统600,所述蓝牙节点的组网系统600应用于所述智能终端400与所述的多个蓝牙节点500组网。在一些实施例中,所述智能终端400可以为手机、pda(personaldigitalassistant,个人数字助理或平板电脑)、便携式通信装置等任何具有显示功能的终端,还可以为智能手环等可穿戴设备以及嵌入于衣服、首饰等服饰配件中的穿戴式设备。在一些实施例中,所述蓝牙节点500为可以连接共存的智能led灯、空调、风扇、冰箱、窗帘及其他智能家居设备。在一些实施例中,所述智能终端400与所述蓝牙节点500均支持蓝牙低能耗(ble)协议。是蓝牙低能耗(ble)技术进行组网是低成本、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。蓝牙低能耗技术采用可变连接时间间隔,这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外,因为蓝牙低能耗(ble)技术采用非常快速的连接方式,因此平时可以处于“非连接”状态,此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路。请一并参阅图7,图7是本发明一实施例的蓝牙节点组网系统的组网连接示意图。其中标号的圆形代表蓝牙节点。其中标号1的圆形代表蓝牙节点1。首先所有的蓝牙节点500发送组网的广播信号。当智能终端400接收到启动连接信号后,首先通过接收信号的最强的预设方式与所述蓝牙节点1进行连接,所述蓝牙节点1与所述智能终端400的距离最近且信号最强。在建立连接时,所述蓝牙节点1将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述智能终端400。所述蓝牙节点1与所述智能终端400建立连接后,停止发送所述广播信息,根据接收信号的最强的扫描预设方式进行扫描,所述蓝牙节点2与所述智能终端400的距离最近且信号最强。在建立连接时,所述蓝牙节点2将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述蓝牙节点1。所述蓝牙节点2与所述蓝牙节点1建立连接后,停止发送所述广播信息,根据接收信号的最强的扫描预设方式进行扫描,所述蓝牙节点3和4与所述蓝牙节点2的距离最近且信号一样强。在建立连接时,所述蓝牙节点3和蓝牙节点4将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述蓝牙节点2。所述蓝牙节点3和蓝牙节点4建立连接后,停止发送所述广播信息,根据接收信号的最强的扫描预设方式进行扫描,所述蓝牙节点5和6与所述蓝牙节点4的距离最近且信号一样强。在建立连接时,所述蓝牙节点5和蓝牙节点6将节点信息和状态信息传送给请求连接的所述蓝牙节点4。当智能终端400及所有的蓝牙节点500完成连接后,完成组网。当所述蓝牙节点2收到蓝牙节点4的变化信息后,所述蓝牙节点2转发给所述蓝牙节点1,所述蓝牙接点1转发至智能终端400。所述变化信息为蓝牙节点5断开连接。当所述智能终端400接收所述控制信号,将所述控制信号产生的控制信息发送给所述蓝牙节点1,所述控制信息为多点控制信息或单点控制信息。当所述控制信息为多点控制信息时,所述蓝牙节点1将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至所述蓝牙节点3、蓝牙节点5及蓝牙节点6,全部节点都收到了所述控制信息。当所述控制信息为单点控制信息时,所述蓝牙节点1将所述控制信息根据组网的顺序进行转发,直至单点目的对应的所述蓝牙节点3。具体的应用场景,可以应用于多盏智能led灯的控制、多个空调的控制及多个其他智能家居设备的控制。例如图8所示,本发明实施例提供了一种蓝牙节点500的硬件构成示意图。可包括至少一个处理器(例如cpu),至少一个网络接口或者其他通信接口,存储器,和至少一个通信总线,用于实现这些设备之间的连接通信。处理器用于执行存储器中存储的可执行模块,例如计算机程序。存储器可能包含高速随机存取存储器(ram:randomaccessmemory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个网络接口(可以是有线或者无线)实现该系统网关与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。所述存储器中存储了程序指令,程序指令可以被处理器执行,其中,程序指令可包括本发明上述实施例中指出的各个单元,各单元具体的实现方式可参见本发明上述实施例中的相应内容,此处不再赘述。另外,本实施例的上述功能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,可以存储在一个计算机可读取存储介质中,即,本发明实施例可以以软件产品的形式体现出来,其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,服务器,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。在此基础上,以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
:,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12当前第1页12
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