專(zhuān)利名稱(chēng)：一種無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備及通訊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可以為用戶(hù)提供不間斷的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的通訊設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)程醫(yī)療是指通過(guò)遠(yuǎn)程通信電信技術(shù)提供醫(yī)療服務(wù)與反饋醫(yī)療信息。許多無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)已被用在不同醫(yī)療保健系統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備?？紤]到需用功率水平，手機(jī)的普及性，要求的范圍和預(yù)期的市場(chǎng)滲透之后，國(guó)際健康聯(lián)盟(Continua Health Alliance),—個(gè)非營(yíng)利性的，開(kāi)放的、領(lǐng)先的醫(yī)療保健和技術(shù)公司聯(lián)盟，在通訊方式上選定了兩種無(wú)線(xiàn)通訊標(biāo)準(zhǔn)，納入其下一個(gè)互操作性的設(shè)計(jì)指南版本中。這兩種無(wú)線(xiàn)通訊標(biāo)準(zhǔn)分別是低耗能藍(lán)牙技術(shù)和ZigBee技術(shù)，它們分別支持用于移動(dòng)環(huán)境和固定環(huán)境下的運(yùn)行。低耗能藍(lán)牙技術(shù)(BLE, Bluetooth Low Energy)適用于電池供電的設(shè)備,如手表,緊急吊墜,醫(yī)療傳感器和健 身傳感器等等。藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)成為普遍存在的移動(dòng)設(shè)備連接的無(wú)線(xiàn)通訊標(biāo)準(zhǔn)。低耗能藍(lán)牙技術(shù)(BLE)為移動(dòng)醫(yī)療保健和健身應(yīng)用提供了完美的連接解決方案。ZigBee技術(shù)則使設(shè)備，如運(yùn)動(dòng)探測(cè)器和床壓力傳感器，可以在各種固定地點(diǎn)如私人住宅，娛樂(lè)中心，退休社區(qū)，醫(yī)院和養(yǎng)老院等地使用。體域網(wǎng)(BAN, Body Area Network)或無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)(WBAN)組成了一套低功耗傳感器裝置，即人體感應(yīng)裝置(BSUs，Body Sensor Units),可穿戴或植入人體顯示需要的參數(shù)。人體感應(yīng)裝置(BSUs)通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)技術(shù)通信，傳輸從身體到身體中央單元(B⑶，BodyCentre Unit)的數(shù)據(jù)，B⑶進(jìn)一步有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)襟w域網(wǎng)絡(luò)基站(BBS, BodyBase Station)，從那里可以將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)發(fā)到醫(yī)院，診所或其他地方。其中B⑶有時(shí)合并到BBS。體域網(wǎng)絡(luò)(BAN)是任何遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的一個(gè)基本的基礎(chǔ)設(shè)施元素。在大多數(shù)情況下，醫(yī)療監(jiān)測(cè)需要一個(gè)以上的人體感應(yīng)裝置穿戴或植入到人體上，如中風(fēng)患者應(yīng)觀察血壓值，與血氧飽和度，溫度和重量。B⑶和BBS或合并的B⑶/BBS可以收集來(lái)自人體感應(yīng)裝置(BSUs)的數(shù)據(jù)，并不斷地傳遞。對(duì)健康狀態(tài)長(zhǎng)期的檢測(cè)和記錄對(duì)一些患有糖尿病，哮喘和心臟病的慢性病患者來(lái)說(shuō)是必不可少的。例如，急性心臟發(fā)作和心臟病患者需要長(zhǎng)期的心電圖儀(ECG)為其提供早期指標(biāo)和治療控制。高血壓患者是沒(méi)有任何疼痛癥狀的，因此他們面臨更甚嚴(yán)重的心臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這樣相關(guān)身體數(shù)據(jù)的持續(xù)性監(jiān)測(cè)，就可以形成有效的預(yù)警機(jī)制并做出有效的預(yù)防措施。目前的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大多需要患者佩戴一組有線(xiàn)傳感器元件。這些元件可以連接到一個(gè)或多個(gè)用來(lái)加工和形象化傳感器信號(hào)的設(shè)備。最新推出的一些遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)利用無(wú)線(xiàn)技術(shù)，如用于無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)絡(luò)(WBAN)通信的ZigBee技術(shù)。圖I是一個(gè)典型的在固定的環(huán)境下基于ZigBee的WPAN(Wireless Personal AreaNetwork)網(wǎng)絡(luò)。這是一個(gè)病人智能家庭的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。分布在飯桌上、床上和衛(wèi)生間內(nèi)等位置的淺色小圓環(huán)結(jié)點(diǎn)是ZigBee的感應(yīng)器終端設(shè)備3，它們負(fù)責(zé)采集病人的體征數(shù)據(jù)并傳輸?shù)絑igBee的路由器/協(xié)調(diào)器I。ZigBee的路由器/協(xié)調(diào)器I分布在各房間的角落，在圖中以深色大圓環(huán)結(jié)點(diǎn)表示。淺色大圓環(huán)結(jié)點(diǎn)代表的是ZigBee協(xié)調(diào)器2，它和計(jì)算機(jī)進(jìn)而于互聯(lián)網(wǎng)連在一起。ZigBee的感應(yīng)器終端設(shè)備、路由器和協(xié)調(diào)器組成了一個(gè)ZigBee的WPAN網(wǎng)絡(luò)。病人的體征數(shù)據(jù)從ZigBee感應(yīng)器終端設(shè)備傳輸?shù)铰酚善髟賯鬏數(shù)絽f(xié)調(diào)器，再由協(xié)調(diào)器通過(guò)計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)结t(yī)護(hù)中心、醫(yī)生和病人的親屬。圖中病人身體上也攜帶了一些ZigBee的感應(yīng)器終端設(shè)備,這就組成了一個(gè)ZigBee的WBAN (也可以攜帶一個(gè)ZigBee路由器)，可以方便病人在戶(hù)內(nèi)由一個(gè)房間移動(dòng)到另一個(gè)房間而不間斷體征數(shù)據(jù)的采集和傳輸。但病人的活動(dòng)被限制在戶(hù)內(nèi)，病人一旦離開(kāi)了此智能家居，數(shù)據(jù)的采集和傳輸將會(huì)中斷。因?yàn)楦吆哪艿南拗菩?，ZigBee不適用于移動(dòng)患者。這是國(guó)際健康聯(lián)盟選擇支持移動(dòng)環(huán)境的低耗能藍(lán)牙和支持固定環(huán)境的ZigBee作為兩種無(wú)線(xiàn)通訊標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)原因。圖2是一個(gè)典型的在移動(dòng)的環(huán)境下基于BLE的WBAN網(wǎng)絡(luò)。病人身體上攜帶了一些BLE的感應(yīng)器從設(shè)備5，手機(jī)是一個(gè)BLE主設(shè)備4。BLE感應(yīng)器從設(shè)備采集病人的體征數(shù)據(jù)并通過(guò)低耗能藍(lán)牙通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)，手機(jī)再將數(shù)據(jù)通過(guò)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)方的醫(yī) 護(hù)中心。此BLE WBAN網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了病人的活動(dòng)空間。當(dāng)病人進(jìn)入到醫(yī)院或病人居室或其他有基于ZigBee的WPAN網(wǎng)絡(luò)的固定環(huán)境下，有必要將此BLE WBAN網(wǎng)絡(luò)連接到ZigBee的WPAN 網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳由手機(jī)網(wǎng)絡(luò)切換到室內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)。也就是說(shuō)將BLE WBAN網(wǎng)絡(luò)和ZigBee的WPAN網(wǎng)絡(luò)融合。這種融合的原因有多種，比如說(shuō)為了節(jié)省手機(jī)的數(shù)據(jù)流量，也可能是由于在醫(yī)院的某些區(qū)域手機(jī)的使用受到限制或無(wú)信號(hào)等等。以上兩種情形顯示數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳需要由室內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相互切換。這就需要將BLE WBAN網(wǎng)絡(luò)和ZigBee的WPAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分離，而且要保證兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。另一個(gè)需要頻繁進(jìn)行兩種網(wǎng)絡(luò)的融合和分離的例子是當(dāng)住院病人由一個(gè)科室到另一個(gè)科室進(jìn)行檢查，但又需要保持?jǐn)?shù)據(jù)的不間斷傳輸。這也需要由室內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)切換到手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將BLE WBAN網(wǎng)絡(luò)和ZigBee的WPAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分離。因此，要保證醫(yī)療數(shù)據(jù)的無(wú)間斷采集和傳輸，需要一種可以將固定環(huán)境下和移動(dòng)環(huán)境下的醫(yī)療保健系統(tǒng)相融合以適應(yīng)各種環(huán)境變化和相互無(wú)間隙數(shù)據(jù)交換的設(shè)備、系統(tǒng)，和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種可以將固定環(huán)境下和移動(dòng)環(huán)境下的醫(yī)療保健系統(tǒng)相融合以適應(yīng)各種環(huán)境變化和相互無(wú)間隙數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。本發(fā)明的另一目的在于提供一種無(wú)間斷數(shù)據(jù)通訊的方法。為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通信協(xié)議棧，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備用于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化以此實(shí)現(xiàn)在多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的轉(zhuǎn)換，所述通信協(xié)議棧包括ZigBee協(xié)議棧、BLE協(xié)議棧、ANT協(xié)議棧和WiFi協(xié)議棧，也可以是其它協(xié)議棧。優(yōu)選的,所述ZigBee協(xié)議棧下方是物理層PHY和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制MAC層,ZigBee規(guī)范定義了五個(gè)主要組件網(wǎng)絡(luò)層NWK，安全服務(wù)提供商，應(yīng)用支持子層APS，ZigBee設(shè)備對(duì)象ZDO和制造商定義的應(yīng)用程序?qū)ο?，EPO是APS與ZDO之間的接口，EPl到EP240是APS和應(yīng)用程序?qū)ο笾g的接口，ZigBee應(yīng)用配置文件是不同設(shè)備的應(yīng)用程序間的信息處理協(xié)議。優(yōu)選的，所述配置文件包括公共配置文件和私人配置文件，公共配置文件是由ZigBee聯(lián)盟管理，公共配置文件定義設(shè)備信息，信息格式和加工處理，以確保來(lái)自不同廠(chǎng)商的設(shè)備可以互相互操作；私人配置文件指由設(shè)備制造商建立專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)作為他們自己的應(yīng)用程序，這里相互操作性是不需要的，ZigBee公共配置文件之一是衛(wèi)生保健文件，與此配置文件的兼容設(shè)備可用于居室、健身中心、退休社區(qū)、養(yǎng)老院和各種醫(yī)療設(shè)施。優(yōu)選的，一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分為三個(gè)邏輯部分協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備，一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只能有一個(gè)協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)創(chuàng)建無(wú)線(xiàn)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN 個(gè)路由器可以路由從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的消息；而終端設(shè)備就沒(méi)有路由功能，它只能發(fā)送和接收信息以供自己使用；終端設(shè)備的功能類(lèi)似樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)枝節(jié)點(diǎn)，除了協(xié)調(diào)器，星型網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)都是終端設(shè)備，一個(gè)完整的網(wǎng)狀網(wǎng)將不包含任何終端設(shè)備。優(yōu)選的，BLE協(xié)議棧包括控制器部分，主機(jī)協(xié)議棧和主機(jī)控制器接口 HCI，所述·控制器就是低耗能藍(lán)牙物理層表和連接表層，主機(jī)協(xié)議棧包括邏輯鏈路控制和適配協(xié)議L2CAP,屬性協(xié)議ATT，通用屬性協(xié)議GATT，安全管理協(xié)議SM和通用訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議GAP，低耗能藍(lán)牙的應(yīng)用規(guī)范定義了一個(gè)低耗能藍(lán)牙設(shè)備與另一低耗能藍(lán)牙設(shè)備數(shù)據(jù)交流的基本過(guò)程和數(shù)據(jù)格式，BLE醫(yī)療保健應(yīng)用規(guī)范仍處于定義過(guò)程，一個(gè)BLE網(wǎng)絡(luò)有兩種類(lèi)型的鏈接功能主設(shè)備和從設(shè)備，主設(shè)備能連接多種從設(shè)備而從設(shè)備只能連接一個(gè)主設(shè)備。優(yōu)選的,所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括BZGate Core (BZGate核心)和ZigBee協(xié)議棧的通訊接口 GZI，BZGate Core和低耗能藍(lán)牙BLE協(xié)議棧的通訊接口 GBI，數(shù)據(jù)中心DC，信息管理器麗，智能網(wǎng)絡(luò)管理器1匪，用戶(hù)接口 UI和網(wǎng)關(guān)設(shè)備引擎BZE，如果這種網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要與Π、ZigBee及BLE設(shè)備之外的其他設(shè)備關(guān)聯(lián)，該網(wǎng)關(guān)設(shè)備將包括另外的設(shè)備組建和接口 ；GZI是BZGate Core和ZigBee協(xié)議棧的通訊接口，所有進(jìn)出ZigBee議棧的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都要經(jīng)過(guò)GZI，GBI是BZGate Core和低耗能藍(lán)牙BLE協(xié)議棧的通訊接口，所有進(jìn)出低耗能藍(lán)牙協(xié)議棧的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都要經(jīng)過(guò)GBI ;數(shù)據(jù)中心DC在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接或網(wǎng)絡(luò)連接受限制的情況下，或者在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間點(diǎn)還沒(méi)有到的情況下，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)和信息；信息管理器MM負(fù)責(zé)對(duì)不同來(lái)源的信息的類(lèi)型和格式進(jìn)行鑒別，并決定是否要對(duì)該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行翻譯和轉(zhuǎn)發(fā)，應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)去哪一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)接口 ；智能網(wǎng)絡(luò)管理器INM負(fù)責(zé)對(duì)ZigBee WPAN和BLE WBAN的管理；BZGate Engine是BZGate的中樞，它連接著B(niǎo)ZGate Core中其他所有的部件，控制著數(shù)據(jù)信息在其他部件之間的傳輸，決定其他部件的協(xié)同工作。為了達(dá)到上述第二發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明無(wú)間斷數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的通訊方法，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一部分時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)主控權(quán)由移動(dòng)設(shè)備或其它設(shè)備轉(zhuǎn)交給BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的步驟如下SI、移動(dòng)的BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)進(jìn)入一個(gè)固定環(huán)境ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)開(kāi)始從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備；S2、主控權(quán)轉(zhuǎn)換在BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備成功加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)并成為ZigBee終端設(shè)備或協(xié)調(diào)器或路由器時(shí)開(kāi)始，轉(zhuǎn)換也在連通性降低于預(yù)定水平的情況下由移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)觸發(fā)，或由用戶(hù)操作觸發(fā)；S3、BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息到移動(dòng)設(shè)備來(lái)表達(dá)其接管主控權(quán)的意圖，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備收到這個(gè)消息，并同意轉(zhuǎn)移主控權(quán)，移動(dòng)設(shè)備將回復(fù)一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)消息到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備；S4、移動(dòng)設(shè)備發(fā)送一個(gè)斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備，所有的從設(shè)備回復(fù)斷開(kāi)連接ACK消息給移動(dòng)設(shè)備后就會(huì)從廣播器狀態(tài)變成待機(jī)模式；S5、BLE BSUs在與移動(dòng)設(shè)備失去了連接后變成廣播器狀態(tài)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備變成掃描器獲得相鄰BLE設(shè)備地址，然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備Initiator，并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令；S6、其他設(shè)備回復(fù)連接回應(yīng)消息，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備變成一個(gè)主設(shè)備并連接其他從設(shè)備，如果在移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的連接之前，移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)信息，這樣可以省去BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程；S7、如果其他BLE BSUs在與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)地轉(zhuǎn)為廣播器狀態(tài)，則 網(wǎng)絡(luò)信息從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是必要的，這會(huì)使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化，發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以被省去，如果BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地。優(yōu)選的，當(dāng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一部分時(shí)，上述步驟也是合并一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的步驟。本發(fā)明無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的通訊方法，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)主控權(quán)由BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)交給移動(dòng)設(shè)備或其它設(shè)備的步驟如下SUBZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的ZigBee終端設(shè)備，同時(shí)也是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)主設(shè)備，移動(dòng)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的從設(shè)備或是處于待機(jī)模式，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備也可以是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)協(xié)調(diào)器或路由器；S2、當(dāng)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)移出ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的覆蓋范圍，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將會(huì)從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)，此時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)開(kāi)始從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)移到移動(dòng)設(shè)備，然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備會(huì)進(jìn)入待機(jī)模式，進(jìn)而變成一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)；S3、主控權(quán)的轉(zhuǎn)移從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)連接的那一刻開(kāi)始，或從移動(dòng)設(shè)備恢復(fù)蜂窩網(wǎng)連接的那一刻開(kāi)始，或者轉(zhuǎn)換由用戶(hù)操作啟動(dòng)，如果轉(zhuǎn)換是由BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備觸發(fā)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備就會(huì)將一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息通過(guò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備上，告知主控權(quán)移交，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備收到這個(gè)消息，并同意接管主控權(quán)，一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)的消息將被傳輸?shù)紹ZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備，然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備；S4、在所有的從設(shè)備都回應(yīng)斷開(kāi)ACK消息后，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備本身便會(huì)從廣播器狀態(tài)變成待機(jī)模式，其他BLE BSUs會(huì)在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備斷開(kāi)連接后變成為廣播器狀態(tài)；S5、移動(dòng)設(shè)備變成一個(gè)掃描器獲取相鄰BLE設(shè)備的地址，然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備，并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令，其他設(shè)備響應(yīng)連接回復(fù)消息，移動(dòng)設(shè)備變成主設(shè)備且連接其他從設(shè)備；S6、如果移動(dòng)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地的話(huà)，移動(dòng)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程可以被省去，另外，如果與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)前，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)移到移動(dòng)設(shè)備，則發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以省去，當(dāng)其他BLE BSUs在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)進(jìn)入廣播器狀態(tài)的情況下，此網(wǎng)絡(luò)信息的轉(zhuǎn)移是必要的，它使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化。優(yōu)選的，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，上述步驟也是將一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中分離出來(lái)的步驟。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果I、本發(fā)明能夠監(jiān)測(cè)出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)切換，在此之前的專(zhuān)利技術(shù)，描述的網(wǎng)關(guān)功能性設(shè)備僅僅適用于一種類(lèi)型的環(huán)境，而不支持在一個(gè)設(shè)備上的多種網(wǎng)關(guān)連接，也不支持在它們之間的智能監(jiān)測(cè)與自動(dòng)切換。2、本發(fā)明提出了一種方法，可以將在固定環(huán)境以及移動(dòng)環(huán)境下的醫(yī)療保健系統(tǒng)有機(jī)的融合在一起，即使在環(huán)境改變的情況下，也可以保證數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳輸。在此之前的專(zhuān)利技術(shù)沒(méi)有提出連接固定環(huán)境下保健系統(tǒng)與移動(dòng)環(huán)境下系統(tǒng)的有效方法，不能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的轉(zhuǎn)變。 3、本發(fā)明提出了一種設(shè)備，在其所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，該設(shè)備會(huì)根據(jù)其現(xiàn)在所在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和將要進(jìn)入的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，來(lái)自動(dòng)判斷自己所需要的角色變換，并自動(dòng)啟動(dòng)角色變化的程序和主控權(quán)移交的程序。在此之前的專(zhuān)利技術(shù)沒(méi)有提出過(guò)角色變化和主控權(quán)移交的需求。4、本發(fā)明提出了一種方法，在其所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，可以自動(dòng)啟動(dòng)并完成角色變化和主控權(quán)移交。在此之前的專(zhuān)利技術(shù)沒(méi)有提出過(guò)角色變化和主控權(quán)移交的方法。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中基于ZigBee智能家庭的監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中移動(dòng)環(huán)境下基于BLE的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖；圖3是低耗能藍(lán)牙(BLE)和ZigBee的網(wǎng)關(guān)設(shè)備示意圖；圖4是BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備與BLE網(wǎng)絡(luò)融合的示意圖；圖5是BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備與ZigBee網(wǎng)絡(luò)融合的示意圖；圖6是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),合并一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的信息序列圖；圖7是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)并入一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)之前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖8是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)并入一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)之后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖9是當(dāng)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)固定的位置轉(zhuǎn)到移動(dòng)環(huán)境的過(guò)程的信息序列圖；圖10是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),在一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)并入一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)之前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖11是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),一個(gè)在BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)并入一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)之后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；圖12是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee的無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)合并的消息序列圖；圖13是當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee的無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中分離出來(lái)的消息序列圖；圖14是BZGate自主模式示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖3所示，一種無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通信協(xié)議棧，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備用于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化以此實(shí)現(xiàn)在多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的轉(zhuǎn)換，所述通信協(xié)議棧包括ZigBee協(xié)議棧和BLE協(xié)議棧。左下方是IEEE 802. 15. 4是物理層(PHY)和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)層，ZigBee是在IEEE 802. 15. 4技術(shù)上運(yùn)行的?！igBee規(guī)范定義了五個(gè)主要組件網(wǎng)絡(luò)層(NWK)，安全服務(wù)提供層，應(yīng)用支持子層(APS)，ZigBee設(shè)備對(duì)象(ZDO)和制造商定義的應(yīng)用程序?qū)ο蟆PO是APS與ZDO之間的接口，EPl到EP240是APS和應(yīng)用程序?qū)ο笾g的接口。ZigBee應(yīng)用配置文件是的不同設(shè)備的應(yīng)用程序間的信息處理協(xié)議。有兩種類(lèi)型的配置文件公共配置文件和私人配置文件。公共配置文件是由ZigBee聯(lián)盟管理，公共配置文件定義設(shè)備信息，信息格式和加工處理，以確保來(lái)自不同廠(chǎng)商的設(shè)備可以互相互操作。私人配置文件指由設(shè)備制造商建立專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)作為他們自己的應(yīng)用程序，這里相互操作性是不需要的。ZigBee公共配置文件之一是衛(wèi)生保健配置文件。與此配置文件的兼容設(shè)備可用于居室，健身中心，退休社區(qū)，養(yǎng)老院和各種醫(yī)療設(shè)施。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以分為三個(gè)邏輯部分協(xié)調(diào)器，路由器或終端設(shè)備。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只能有一個(gè)協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器主要或唯一負(fù)責(zé)創(chuàng)建無(wú)線(xiàn)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)。一個(gè)路由器可以路由從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的消息。而終端設(shè)備就沒(méi)有路由功能，它只能發(fā)送和接收信息以供自己使用。終端設(shè)備的功能類(lèi)似樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)枝節(jié)點(diǎn)。除了協(xié)調(diào)器，星型網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)都是終端設(shè)備，一個(gè)完整的網(wǎng)狀網(wǎng)將不包含任何終端設(shè)備。BLE協(xié)議棧包括控制器部分，主機(jī)協(xié)議棧和主機(jī)控制器接口(HCI)。所謂低耗能藍(lán)牙控制器就是低耗能藍(lán)牙物理層和連接層。主機(jī)部分包括邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(L2CAP)，屬性協(xié)議(ATT)，通用屬性協(xié)議(GATT)，安全管理協(xié)議(SM)和通用訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議(GAP)0低耗能藍(lán)牙的應(yīng)用規(guī)范定義了一個(gè)低耗能藍(lán)牙設(shè)備與另一低耗能藍(lán)牙設(shè)備數(shù)據(jù)交流的基本過(guò)程和數(shù)據(jù)格式。國(guó)際藍(lán)牙聯(lián)盟已發(fā)布多個(gè)BLE醫(yī)療保健應(yīng)用規(guī)范，更多的醫(yī)療保健應(yīng)用規(guī)范還在陸續(xù)定義中。一個(gè)BLE網(wǎng)絡(luò)有兩種類(lèi)型的鏈接功能主設(shè)備和從設(shè)備。主設(shè)備能連接多種從設(shè)備，而從設(shè)備只能連接一個(gè)主設(shè)備。一個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備核心連接兩個(gè)或多個(gè)協(xié)議棧。如圖3所示，網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括七個(gè)主要組成部分BZGate Core和ZigBee協(xié)議棧的通訊接口(GZI)，BZGate Core和低耗能藍(lán)牙(BLE)協(xié)議棧的通訊接口(GBI )，數(shù)據(jù)中心(DC)，信息管理器(麗)，智能網(wǎng)絡(luò)管理器(1匪)，用戶(hù)接口(UI)和網(wǎng)關(guān)設(shè)備引擎(BZE)。如果這種網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要與UI，ZigBee及BLE設(shè)備之外的其他設(shè)備關(guān)聯(lián)，該網(wǎng)關(guān)設(shè)備將包括另外的設(shè)備組建和接口。GZI是BZGate Core和ZigBee協(xié)議棧的通訊接口，所有進(jìn)出ZigBee議棧的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都要經(jīng)過(guò)GZI。GBI是BZGate Core和低耗能藍(lán)牙(BLE)協(xié)議棧的通訊接口，所有進(jìn)出低耗能藍(lán)牙協(xié)議棧的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都要經(jīng)過(guò)GBI。在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接或網(wǎng)絡(luò)連接受限制的情況下，或者在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間點(diǎn)還沒(méi)有到的情況下或者其他可能的情況下，Data Centre(DC)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)和信息。這些數(shù)據(jù)是從GZI，GBI或者Π接口被接收。一旦新的網(wǎng)絡(luò)被連接或者時(shí)間適宜的時(shí)候，在數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)將會(huì)轉(zhuǎn)播給接收者。信息管理器(MM)負(fù)責(zé)對(duì)不同來(lái)源的信息的類(lèi)型和格式進(jìn)行鑒別并決定是否要對(duì)該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行翻譯和轉(zhuǎn)發(fā)，應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)去哪一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)接口。如 .從GZI進(jìn)出ZigBee協(xié)議棧的血糖含量或心電圖(ECG)參數(shù)的數(shù)據(jù)格式是由ZigBee健康保健協(xié)議定義的，如果這個(gè)格式與BLE健康保健協(xié)議定義不同的，在被BLE協(xié)議棧發(fā)送到BLE網(wǎng)絡(luò)之前就必須被轉(zhuǎn)譯成由BLE健康保健協(xié)議定義的數(shù)據(jù)格式。在GBI接口從BLE心率監(jiān)視器收到的ECG參數(shù)的數(shù)據(jù)格式是由BLE心率協(xié)議或者其他的BLE保健協(xié)議定義的。假如這個(gè)數(shù)據(jù)格式與ZigBee健康保健協(xié)議定義不同的話(huà),它必須被轉(zhuǎn)譯成ZigBee健康保健協(xié)議定義的數(shù)據(jù)格式。 智能網(wǎng)絡(luò)管理器(INM)負(fù)責(zé)對(duì)ZigBee WPAN和BLE WBAN的管理。這包括I)是否及何時(shí)建立ZigBee WPAN和BLE WBAN的連接；2)是否接受ZigBee WPAN和BLE WBAN的連接請(qǐng)求；3)是否及何時(shí)終斷ZigBee WPAN和BLE WBAN的連接；4)對(duì)ZigBee設(shè)備在ZigBee WPAN中的角色的變換，應(yīng)該是協(xié)調(diào)器(coordinator),路由器(router)和終端設(shè)備(end device)中的哪一個(gè)角色,如何進(jìn)行變換；5)對(duì)BLE設(shè)備在BLE WBAN中的角色的變換，應(yīng)該是廣播器(advertiser)，掃描器(scanner),啟動(dòng)器(initiator)，主設(shè)備(master)和從設(shè)備(slave)中的哪一個(gè)角色，如何進(jìn)行變換。I匪的決策是基于很多方面的輸入，這包括I)由麗鑒定的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息的數(shù)據(jù)格式；2) DC中是否有數(shù)據(jù)在等候發(fā)送，誰(shuí)是目的地。3)從 UI (User Interface)和 01 (Other Interfaces)來(lái)的數(shù)據(jù)格式等等。User Interface (UI)是用戶(hù)和應(yīng)用程序與BZGate的交互接口。Other Interfaces (01)是 BZGate 和其他通訊技術(shù)如 USB, GSM modem 和 ANT 等或其他通訊設(shè)備的接口。BZGate引擎是BZGate的中樞，它連接著B(niǎo)ZGate Core中其他所有的部件，控制著數(shù)據(jù)信息在其他部件之間的傳輸，決定著其他部件的協(xié)同工作。根據(jù)國(guó)際健康聯(lián)盟公布的下一代醫(yī)療保健設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在移動(dòng)環(huán)境下的WBAN網(wǎng)絡(luò)都是基于低耗能藍(lán)牙的，在固定的環(huán)境下的WPAN網(wǎng)絡(luò)都是基于ZigBee的。但也不排除不按標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備的存在。在傳統(tǒng)的醫(yī)療保健市場(chǎng)上有少量的WBAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是基于ZigBee的。也不排除在下一代醫(yī)療保健設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中有一些是基于低耗能藍(lán)牙的WPAN網(wǎng)絡(luò)和一些是基于ZigBee的WBAN網(wǎng)絡(luò)。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以用于連通上述各種可能的網(wǎng)絡(luò)。另外在傳統(tǒng)的醫(yī)療保健市場(chǎng)上還有少量的設(shè)備是應(yīng)用非標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)如ANT。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備還可以用于將這些孤立的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備連接到的基于低耗能藍(lán)牙或基于ZigBee的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的存在形式可以是獨(dú)立的設(shè)備，也可以是移動(dòng)終端(例如手機(jī))或固定終端的熱插拔附件或嵌入到移動(dòng)終端或固定終端設(shè)備中。下面描述是假設(shè)移動(dòng)環(huán)境下基于BLE的WBAN網(wǎng)絡(luò)和固定環(huán)境下基于ZigBee的WPAN網(wǎng)絡(luò)的案例，其他案例類(lèi)似。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備在環(huán)境改變之前可能有兩種邏輯位置=BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備與ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)相互鏈接)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備也可以是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備與BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)相互鏈接)。在圖4中，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是一個(gè)BLE從設(shè)備，在圖5中，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是一個(gè)ZigBee終端設(shè)備。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備還可以是ZigBee路由器或協(xié)調(diào)器。當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)在這種情況下，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中的一個(gè)BLE從設(shè)備。BLE主設(shè)備，一般是一個(gè)移動(dòng)設(shè)備，控制無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備和其他BLE從設(shè)備。 當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一部分時(shí)，合并一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的方法和過(guò)程。當(dāng)移動(dòng)的BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)進(jìn)入一個(gè)固定環(huán)境ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)開(kāi)始從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備。然后移動(dòng)設(shè)備進(jìn)入待機(jī)模式并變成一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)。BLE鏈路層狀態(tài)機(jī)定義某一設(shè)備在某一特定狀態(tài)下的角色。鏈路層狀態(tài)機(jī)一次只允許一種狀態(tài)活躍。鏈路層可能有多個(gè)鏈路層狀態(tài)機(jī)實(shí)例。在鏈路層多個(gè)狀態(tài)機(jī)中某些特定狀態(tài)和角色的組合是不允許的。例如它不能同時(shí)有一個(gè)主設(shè)備角色狀態(tài)機(jī)的實(shí)例和另一個(gè)從設(shè)備角色狀態(tài)機(jī)的實(shí)例。這意味著該設(shè)備不能是一個(gè)BLE主設(shè)備,并在同一時(shí)間是BLE從設(shè)備。主控權(quán)轉(zhuǎn)換在BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備成功加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)并成為ZigBee終端設(shè)備或協(xié)調(diào)器或路由器時(shí)開(kāi)始。轉(zhuǎn)換也可以在連通性降低于一定的預(yù)定水平的情況下由移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)觸發(fā)，或由用戶(hù)操作觸發(fā)的。然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息到移動(dòng)設(shè)備來(lái)表達(dá)其接管主控權(quán)的意圖。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備收到這個(gè)消息，并同意轉(zhuǎn)移主控權(quán)，它將回復(fù)一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)(OK)消息到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備。然后移動(dòng)設(shè)備發(fā)送一個(gè)斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備。所有的從設(shè)備回復(fù)斷開(kāi)連接ACK消息給移動(dòng)設(shè)備后就會(huì)從廣播器狀態(tài)變成待機(jī)模式。BLE BSUs在與移動(dòng)設(shè)備失去了連接后變成廣播器狀態(tài)。BZGate變成掃描器獲得相鄰BLE設(shè)備地址。然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備(Initiator)，并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令。其他設(shè)備回復(fù)連接回應(yīng)消息。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備變成一個(gè)主設(shè)備并連接其他從設(shè)備。如果在移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的連接之前，移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)信息，這樣可以省去BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程。如果其他BLE BSUs在與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)地轉(zhuǎn)為廣播器狀態(tài)，則網(wǎng)絡(luò)信息從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是必要的，這會(huì)使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化。發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以被省去，如果BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地，圖6顯示了上述過(guò)程的信息序列圖。圖7和圖8顯示的是環(huán)境變化前后的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備在必要時(shí)可以作為備份設(shè)備，例如，在圖7中，如果移動(dòng)設(shè)備沒(méi)有或只有非常弱的手機(jī)信號(hào)，并沒(méi)有BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間的ZigBee連接，則BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備可用于臨時(shí)存儲(chǔ)傳感器的數(shù)據(jù)。之后，這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)其他接口下載，如USB接口，或者一旦移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或固定網(wǎng)絡(luò)能連接上，它可以被發(fā)送到其目的地。當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，將一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中分離出來(lái)的方法和過(guò)程這種情況下，圖8是無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)固定環(huán)境轉(zhuǎn)回一個(gè)移動(dòng)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的ZigBee終端設(shè)備，同時(shí)也是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)主設(shè)備。移動(dòng)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的從設(shè)備或是處于待機(jī)模式。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備也可以是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)協(xié)調(diào)器或路由器。轉(zhuǎn)換后，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)返回到如圖7所示的。當(dāng)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)移出ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的覆蓋范圍，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將會(huì)從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)。此時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)開(kāi)始從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)移到移動(dòng)設(shè)備。接著B(niǎo)ZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備會(huì)進(jìn)入待機(jī)模式，進(jìn)而變成一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)。圖9顯示的是當(dāng)無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)固定的位置轉(zhuǎn)到移動(dòng)環(huán)境的過(guò)程的信息序列 圖。主控權(quán)的轉(zhuǎn)移從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)連接的那一刻開(kāi)始，或從移動(dòng)設(shè)備恢復(fù)蜂窩網(wǎng)連接的那一刻開(kāi)始。轉(zhuǎn)換也可以由用戶(hù)操作啟動(dòng)。如果轉(zhuǎn)換是由BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備觸發(fā)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備就會(huì)將一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息通過(guò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備上，告知主控權(quán)移交。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備收到這個(gè)消息，并同意接管主控權(quán)，一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)(OK)的消息將被傳輸?shù)紹ZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備。然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備。在所有的從設(shè)備都回應(yīng)斷開(kāi)ACK消息后，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備本身便會(huì)從廣播器狀態(tài)變成待機(jī)模式。其他BLE BSUs會(huì)在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備斷開(kāi)連接后變成為廣播器狀態(tài)。移動(dòng)設(shè)備變成一個(gè)掃描器獲取相鄰BLE設(shè)備的地址,然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備,并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令。其他設(shè)備響應(yīng)連接回復(fù)消息。移動(dòng)設(shè)備變成主設(shè)備且連接其他從設(shè)備。如果移動(dòng)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地的話(huà)，移動(dòng)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程可以被省去。另外，如果與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)前，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)移到移動(dòng)設(shè)備，則發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以省去。當(dāng)其他BLE BSUs在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)進(jìn)入廣播器狀態(tài)的情況下，此網(wǎng)絡(luò)信息的轉(zhuǎn)移是必要的，它使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化。當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)在這種情況下，在BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)進(jìn)入ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的覆蓋范圍前，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是一個(gè)ZigBee的終端設(shè)備、協(xié)調(diào)器或路由器。當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),合并一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的方法和過(guò)程。圖10和圖11顯示的是，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee的WPAN的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)移動(dòng)環(huán)境轉(zhuǎn)到一個(gè)固定位置之前和之后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)移動(dòng)的BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)進(jìn)入到一個(gè)固定環(huán)境的ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)，移動(dòng)設(shè)備應(yīng)該初始網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換。BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)需要從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備。主控權(quán)轉(zhuǎn)移可以通過(guò)用戶(hù)操作或移動(dòng)設(shè)備失去蜂窩網(wǎng)連接或因其他事件。移動(dòng)設(shè)備發(fā)送一個(gè)斷開(kāi)連接的請(qǐng)求命令到其他從設(shè)備。在所有從設(shè)備回復(fù)一個(gè)斷開(kāi)連接ACK消息，移動(dòng)設(shè)備從廣播狀態(tài)轉(zhuǎn)入待機(jī)模式。其他BLE BSUs與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)連接后變成廣播器狀態(tài)。BZGate變成一個(gè)掃描器檢索相鄰BLE設(shè)備地址。然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令。其他設(shè)備回復(fù)連接響應(yīng)消息。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備變成一個(gè)主設(shè)備并連接其他從設(shè)備，如果移動(dòng)設(shè)備傳輸網(wǎng)絡(luò)信息，例如在移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備之前，BLE從設(shè)備的地址傳輸?shù)紹ZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備，這樣可以省去BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程。如果其他BLE BSUs在與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)地轉(zhuǎn)為廣播器狀態(tài)，則網(wǎng)絡(luò)信息從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是必要的，這會(huì)使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化。發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以被省去，如果BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地。圖12顯示了上述過(guò)程的信息序列圖。當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中分離出來(lái)的方法和過(guò)程。在這種情況下圖11是無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)固定環(huán)境轉(zhuǎn)回一個(gè)移動(dòng)環(huán)境之前的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中ZigBee的終端設(shè)備，同時(shí)是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的主設(shè)備。移動(dòng)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中的從設(shè)備或是處于待機(jī)模式。BZGate網(wǎng) 關(guān)設(shè)備也可能是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)協(xié)調(diào)器或是路由器。轉(zhuǎn)換后，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)返回到如圖10所示。當(dāng)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)移出BZGate BLE的覆蓋范圍，移動(dòng)設(shè)備會(huì)知道BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備超出范圍。移動(dòng)設(shè)備將開(kāi)始接管BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)。在BZGate BLE與BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)斷開(kāi)連接之前，這個(gè)轉(zhuǎn)換也可以通過(guò)用戶(hù)操作或其他事件觸發(fā)。圖13顯示，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee的WPAN的一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)固定環(huán)境切換回一個(gè)移動(dòng)環(huán)境這一過(guò)程的消息序列圖。在移動(dòng)設(shè)備恢復(fù)蜂窩網(wǎng)連接或用戶(hù)操作那一時(shí)刻，主控權(quán)移交開(kāi)始。移動(dòng)設(shè)備通過(guò)BLE數(shù)據(jù)通道向BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息，以表達(dá)其有意接管主控權(quán)。當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備收到此消息并同意移交主控權(quán)時(shí)，它將傳達(dá)一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)(OK)的消息到移動(dòng)設(shè)備。然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備。所有的從設(shè)備回應(yīng)一個(gè)斷開(kāi)連接的ACK消息后，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備也會(huì)斷開(kāi)與BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的連接，在ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中變成待機(jī)模式。在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備斷開(kāi)連接后，其他BLE BSUs會(huì)變成廣播器狀態(tài)后。移動(dòng)設(shè)備變成一個(gè)掃描器獲得相鄰BLE設(shè)備的地址。然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令。其他設(shè)備回復(fù)連接回應(yīng)消息。移動(dòng)設(shè)備變成主設(shè)備并連接其他從設(shè)備。如果移動(dòng)設(shè)備將相鄰的BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地，那移動(dòng)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程中就可以省去?；蛘?，如果在BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備斷開(kāi)與移動(dòng)設(shè)備的連接之前，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)揭苿?dòng)設(shè)備，那發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以省去。例如，在主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)(OK)消息從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備到移動(dòng)設(shè)備時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)信息可以被傳遞。當(dāng)其他BLE BSUs在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)進(jìn)入廣播器狀態(tài)的情況下，此網(wǎng)絡(luò)信息的轉(zhuǎn)移是必要的，它使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化。當(dāng)BZGate啟動(dòng)自主模式時(shí)在環(huán)境變化之前、期間或之后，即在任何時(shí)間，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備檢測(cè)到傳感器節(jié)點(diǎn)(BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)中的從設(shè)備和ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中的終端設(shè)備)失去他們的網(wǎng)絡(luò)連接，或根據(jù)用戶(hù)的配置要求，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備啟動(dòng)自主模式操作并作為BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的主設(shè)備和/或ZigBee的無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的協(xié)調(diào)器。如圖14所示，在這種模式下，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備負(fù)責(zé)整體BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和/或ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的管理，以確保從設(shè)備不是處于“無(wú)人管理狀態(tài)”。由于從設(shè)備設(shè)計(jì)通常有的是非常有限的資源，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備就會(huì)收集傳感器采集的數(shù)據(jù)并臨時(shí)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)信息，以提供連續(xù)不間斷的數(shù)據(jù)收集。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，這些數(shù)據(jù)可以使用其他接口如USB來(lái)下載，或者當(dāng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接上或固定網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)中心。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，其特征在于，包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通信協(xié)議棧，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備用于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化以此實(shí)現(xiàn)在多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的轉(zhuǎn)換，所述通信協(xié)議棧包括ZigBee協(xié)議棧、BLE協(xié)議棧、ANT協(xié)議棧和WiFi協(xié)議棧。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，其特征在于，所述ZigBee協(xié)議棧下方是物理層PHY和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制MAC層，ZigBee規(guī)范定義了五個(gè)主要組件網(wǎng)絡(luò)層NWK，安全服務(wù)提供商，應(yīng)用支持子層APS，ZigBee設(shè)備對(duì)象ZDO和制造商定義的應(yīng)用程序?qū)ο螅珽PO是APS與ZDO之間的接口，EPl到EP240是APS和應(yīng)用程序?qū)ο笾g的接口，ZigBee應(yīng)用配置文件是不同設(shè)備的應(yīng)用程序間的信息處理協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，其特征在于，所述配置文件包括公共配置文件和私人配置文件，公共配置文件是由ZigBee聯(lián)盟管理，公共配置文件定義設(shè)備信息，信息格式和加工處理，以確保來(lái)自不同廠(chǎng)商的設(shè)備可以互相互操作；私人配置文件指由設(shè)備制造商建立專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)作為他們自己的應(yīng)用程序，這里相互操作性是不需要的，ZigBee公共配置文件之一是衛(wèi)生保健文件，與此配置文件的兼容設(shè)備可用于居室、健身中心、退休社區(qū)、養(yǎng)老院和各種醫(yī)療設(shè)施。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，其特征在于，一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分為三個(gè)邏輯部分協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備，一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只能有一個(gè)協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)創(chuàng)建無(wú)線(xiàn)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN ; —個(gè)路由器可以路由從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的消息；而終端設(shè)備就沒(méi)有路由功能，它只能發(fā)送和接收信息以供自己使用；終端設(shè)備的功能類(lèi)似樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)枝節(jié)點(diǎn)，除了協(xié)調(diào)器，星型網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)都是終端設(shè)備，一個(gè)完整的網(wǎng)狀網(wǎng)將不包含任何終端設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，其特征在于，BLE協(xié)議棧包括控制器部分，主機(jī)協(xié)議棧和主機(jī)控制器接口 HCI，所述控制器就是低耗能藍(lán)牙物理層表和連接表層，主機(jī)協(xié)議棧包括邏輯鏈路控制和適配協(xié)議L2CAP，屬性協(xié)議ATT，通用屬性協(xié)議GATT，安全管理協(xié)議SM和通用訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議GAP，低耗能藍(lán)牙的應(yīng)用規(guī)范定義了一個(gè)低耗能藍(lán)牙設(shè)備與另一低耗能藍(lán)牙設(shè)備數(shù)據(jù)交流的基本過(guò)程和數(shù)據(jù)格式，BLE醫(yī)療保健應(yīng)用規(guī)范仍處于定義過(guò)程，一個(gè)BLE網(wǎng)絡(luò)有兩種類(lèi)型的鏈接功能主設(shè)備和從設(shè)備，主設(shè)備能連接多種從設(shè)備而從設(shè)備只能連接一個(gè)主設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)間斷數(shù)據(jù)通訊設(shè)備，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備包括BZGate核心和ZigBee協(xié)議棧的通訊接口 GZI，BZGate核心和低耗能藍(lán)牙BLE協(xié)議棧的通訊接口 GBI，數(shù)據(jù)中心DC，信息管理器麗，智能網(wǎng)絡(luò)管理器1匪，用戶(hù)接口 UI和網(wǎng)關(guān)設(shè)備引擎BZE，如果這種網(wǎng)關(guān)設(shè)備需要與UI、ZigBee及BLE設(shè)備之外的其他設(shè)備關(guān)聯(lián)，該網(wǎng)關(guān)設(shè)備將包括另外的設(shè)備組建和接口 ；GZI是BZGate核心和ZigBee協(xié)議棧的通訊接口，所有進(jìn)出ZigBee議棧的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都要經(jīng)過(guò)GZI，GBI是BZGate核心和低耗能藍(lán)牙BLE協(xié)議棧的通訊接口，所有進(jìn)出低耗能藍(lán)牙協(xié)議棧的用戶(hù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都要經(jīng)過(guò)GBI ;數(shù)據(jù)中心DC在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接或網(wǎng)絡(luò)連接受限制的情況下，或者在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間點(diǎn)還沒(méi)有到的情況下，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)和信息；信息管理器MM負(fù)責(zé)對(duì)不同來(lái)源的信息的類(lèi)型和格式進(jìn)行鑒別，并決定是否要對(duì)該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行翻譯和轉(zhuǎn)發(fā)，應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)去哪一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)接口 ；智能網(wǎng)絡(luò)管理器I匪負(fù)責(zé)對(duì)ZigBeeWPAN和BLE WBAN的管理；BZGateEngine是BZGate的中樞，它連接著B(niǎo)ZGate核心中其他所有的部件，控制著數(shù)據(jù)信息在其他部件之間的傳輸，決定其他部件的協(xié)同工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述無(wú)間斷數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的通訊方法，其特征在于，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一部分時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)主控權(quán)由移動(dòng)設(shè)備或其它設(shè)備轉(zhuǎn)交給BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的步驟如下 51、移動(dòng)的BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)進(jìn)入一個(gè)固定環(huán)境ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)開(kāi)始從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備； 52、主控權(quán)轉(zhuǎn)換在BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備成功加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)并成為ZigBee終端設(shè)備或協(xié)調(diào)器或路由器時(shí)開(kāi)始，轉(zhuǎn)換也在連通性降低于預(yù)定水平的情況下由移動(dòng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)觸發(fā)，或由用戶(hù)操作觸發(fā)； 53、BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息到移動(dòng)設(shè)備來(lái)表達(dá)其接管主控權(quán)的意圖，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備收到這個(gè)消息，并同意轉(zhuǎn)移主控權(quán)，移動(dòng)設(shè)備將回復(fù)一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)消息到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備； 54、移動(dòng)設(shè)備發(fā)送一個(gè)斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備，所有的從設(shè)備回復(fù)斷開(kāi)連接ACK消息給移動(dòng)設(shè)備后就會(huì)從廣播器狀態(tài)變成待機(jī)模式； 55、BLEBSUs在與移動(dòng)設(shè)備失去了連接后變成廣播器狀態(tài)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備變成掃描器獲得相鄰BLE設(shè)備地址，然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備Initiator，并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令； 56、其他設(shè)備回復(fù)連接回應(yīng)消息，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備變成一個(gè)主設(shè)備并連接其他從設(shè)備，如果在移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的連接之前，移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)信息，這樣可以省去BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程； 57、如果其他BLEBSUs在與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)地轉(zhuǎn)為廣播器狀態(tài)，則網(wǎng)絡(luò)信息從移動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)移到BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是必要的，這會(huì)使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化，發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以被省去，如果BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述無(wú)間斷數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的通訊方法，其特征在于，當(dāng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一部分時(shí)，上述步驟也是合并一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)和ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的通訊方法，其特征在于，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)主控權(quán)由BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)交給移動(dòng)設(shè)備或其它設(shè)備的步驟如下 S1、BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的ZigBee終端設(shè)備，同時(shí)也是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的一個(gè)主設(shè)備，移動(dòng)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)的從設(shè)備或是處于待機(jī)模式，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備也可以是ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的一個(gè)協(xié)調(diào)器或路由器； S2、當(dāng)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)移出ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)的覆蓋范圍，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將會(huì)從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)，此時(shí)，BLE網(wǎng)絡(luò)的主控權(quán)開(kāi)始從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)移到移動(dòng)設(shè)備，然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備會(huì)進(jìn)入待機(jī)模式，進(jìn)而變成一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)； S3、主控權(quán)的轉(zhuǎn)移從BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備從ZigBee網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)連接的那一刻開(kāi)始，或從移動(dòng)設(shè)備恢復(fù)蜂窩網(wǎng)連接的那一刻開(kāi)始，或者轉(zhuǎn)換由用戶(hù)操作啟動(dòng)，如果轉(zhuǎn)換是由BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備觸發(fā)，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備就會(huì)將一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移請(qǐng)求消息通過(guò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備上，告知主控權(quán)移交，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備收到這個(gè)消息，并同意接管主控權(quán)，一個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移回應(yīng)的消息將被傳輸?shù)紹ZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備，然后BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送斷開(kāi)請(qǐng)求命令給其他從設(shè)備； ·54、在所有的從設(shè)備都回應(yīng)斷開(kāi)ACK消息后，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備本身便會(huì)從廣播器狀態(tài)變成待機(jī)模式，其他BLE BSUs會(huì)在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備斷開(kāi)連接后變成為廣播器狀態(tài)； ·55、移動(dòng)設(shè)備變成一個(gè)掃描器獲取相鄰BLE設(shè)備的地址，然后它變成一個(gè)啟動(dòng)設(shè)備，并開(kāi)始向其他設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求命令，其他設(shè)備響應(yīng)連接回復(fù)消息，移動(dòng)設(shè)備變成主設(shè)備且連接其他從設(shè)備； ·56、如果移動(dòng)設(shè)備將相鄰BLE設(shè)備的信息存儲(chǔ)在本地的話(huà)，移動(dòng)設(shè)備掃描和發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程可以被省去，另外，如果與移動(dòng)設(shè)備斷開(kāi)前，BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)移到移動(dòng)設(shè)備，則發(fā)現(xiàn)相鄰BLE設(shè)備的過(guò)程也可以省去，當(dāng)其他BLE BSUs在與BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備的斷開(kāi)連接后不能自動(dòng)進(jìn)入廣播器狀態(tài)的情況下，此網(wǎng)絡(luò)信息的轉(zhuǎn)移是必要的，它使整個(gè)主控權(quán)轉(zhuǎn)移過(guò)程自動(dòng)化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的通訊方法，其特征在于，當(dāng)BZGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備是BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，上述步驟也是將一個(gè)BLE無(wú)線(xiàn)體域網(wǎng)從一個(gè)ZigBee無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)中分離出來(lái)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)間斷的數(shù)據(jù)通訊設(shè)備及通訊方法，設(shè)備包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接有兩個(gè)或兩個(gè)以上的通信協(xié)議棧，所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備用于檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化以此實(shí)現(xiàn)在多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的轉(zhuǎn)換，所述通信協(xié)議棧包括ZigBee協(xié)議棧、BLE協(xié)議棧、ANT協(xié)議棧和WiFi協(xié)議棧。本發(fā)明能夠監(jiān)測(cè)出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)切換，在此之前的專(zhuān)利技術(shù)，描述的網(wǎng)關(guān)功能性設(shè)備僅僅適用于一種類(lèi)型的環(huán)境，而不支持在一個(gè)設(shè)備上的多種網(wǎng)關(guān)連接，也不支持在它們之間的智能監(jiān)測(cè)與自動(dòng)切換。同時(shí)，本發(fā)明的通信方法可以將在固定環(huán)境以及移動(dòng)環(huán)境下的醫(yī)療保健系統(tǒng)有機(jī)的融合在一起，即使在環(huán)境改變的情況下，也可以保證數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳輸。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102916969SQ20121042157
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者田軍 申請(qǐng)人:田軍