一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法
【專利摘要】本申請公開了一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：A、無線傳感器節(jié)點(diǎn)有上行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)起藍(lán)牙連接建立過程，建立與藍(lán)牙接入點(diǎn)之間的藍(lán)牙連接；所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)與所述藍(lán)牙接入點(diǎn)之間進(jìn)行上行數(shù)據(jù)傳輸；所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將上行數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心；B、若上行數(shù)據(jù)傳輸完畢之后，無線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)起藍(lán)牙連接斷開過程。本申請技術(shù)方案可以降低無線傳感器節(jié)點(diǎn)的電池電力消耗。
【專利說明】一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及短距離無線通信技術(shù)，尤其涉及一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法。

【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)牙技術(shù)是一種支持設(shè)備短距離通信(一般1m內(nèi))的無線電技術(shù)，工作在全球通用的2.4GHz ISM (工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段，采用快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)通信，采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn):
[0003]全球范圍使用；
[0004]可同時(shí)傳輸語音和數(shù)據(jù)；
[0005]可以建立臨時(shí)性的對等連接；
[0006]具有很好的抗干擾能力；
[0007]藍(lán)牙模塊體積很小，可以方便的集成到各種設(shè)備中；
[0008]低功耗；
[0009]開放的接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0010]截止目前，藍(lán)牙協(xié)議一共推出過六個(gè)版本:BluetoothV1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0。最新的藍(lán)牙4.0版本將三種藍(lán)牙核心技術(shù)，包括傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、藍(lán)牙高速技術(shù)及藍(lán)牙低功耗(BLE,Bluetooth Low Energy)技術(shù)合而為一。三種技術(shù)規(guī)范可單獨(dú)使用，也可同時(shí)運(yùn)行。其中低功耗技術(shù)可說是藍(lán)牙4.0版本的重大突破，具備極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗，藍(lán)牙設(shè)備使用一粒紐扣電池甚至可連續(xù)工作數(shù)年之久。同時(shí)還擁有低成本，跨廠商互操作性，3毫秒低延遲，100米以上超長距離，AES-128加密等諸多特色，可以用于計(jì)步器、心律監(jiān)視器、智能儀表、傳感器物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用范圍。
[0011]低功耗藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)勢，使其廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、家居、健康等無線監(jiān)控領(lǐng)域。在這些需要依賴小電池提供長效電力供應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域里，如何有效節(jié)省電池電力，延長電池的使用壽命，成為了技術(shù)人員的追求目標(biāo)。
[0012]在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中，無線傳感器節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的感知采集，為了保證數(shù)據(jù)采集和告警響應(yīng)的及時(shí)性，傳統(tǒng)的方法是無線傳感器節(jié)點(diǎn)始終處于連接狀態(tài)，即使沒有數(shù)據(jù)需要傳輸，無線傳感器節(jié)點(diǎn)也需要定期從低功耗模式退出，監(jiān)聽信道或發(fā)送信息，以保持無線連接不斷開，這將帶來額外的電池電力消耗，縮短電池使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本申請?zhí)峁┝艘环N無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法，可以降低無線傳感器節(jié)點(diǎn)的電池電力消耗。
[0014]本申請實(shí)施例提供的一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括:
[0015]A、無線傳感器節(jié)點(diǎn)有上行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)起藍(lán)牙連接建立過程，建立與藍(lán)牙接入點(diǎn)之間的藍(lán)牙連接；所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)與所述藍(lán)牙接入點(diǎn)之間進(jìn)行上行數(shù)據(jù)傳輸；所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將上行數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心；
[0016]B、上行數(shù)據(jù)傳輸完畢之后，無線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)起藍(lán)牙連接斷開過程。
[0017]較佳地，在藍(lán)牙連接建立之后，以及藍(lán)牙連接斷開過程之前，進(jìn)一步包括:監(jiān)控中心向所述藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)，所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將下行數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0018]較佳地，監(jiān)控中心向所述藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)，所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將下行數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括:
[0019]監(jiān)控中心收到第一個(gè)上行數(shù)據(jù)包后，判斷數(shù)據(jù)緩存區(qū)中是否有給該無線傳感器節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)，如果沒有則向所述藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)空包，如果有則將數(shù)據(jù)緩存區(qū)的下行數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述藍(lán)牙接入點(diǎn)直至下行數(shù)據(jù)傳輸完成，最后一個(gè)下行數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)記；所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將下行數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)；
[0020]步驟B為:
[0021]所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)收到下行數(shù)據(jù)空包或帶有數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)記的數(shù)據(jù)包之后，如果上行數(shù)據(jù)傳輸完畢，則無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)起藍(lán)牙連接斷開過程。
[0022]較佳地，該方法進(jìn)一步包括:監(jiān)控中心有下行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，判斷該下行數(shù)據(jù)的目的無線接入節(jié)點(diǎn)是否已建立藍(lán)牙連接，若是，則將所述下行數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送至目的無線接入節(jié)點(diǎn)，否則，將所述下行數(shù)據(jù)緩存至數(shù)據(jù)緩存區(qū)。
[0023]從以上技術(shù)方案可以看出，在無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不保持藍(lán)牙連接，只有在無線傳感器節(jié)點(diǎn)有上行數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)才建立藍(lán)牙連接，而下行數(shù)據(jù)到達(dá)后如果當(dāng)前無藍(lán)牙連接則需要緩存直到下一次連接建立時(shí)才進(jìn)行傳輸，并在完成上下行數(shù)據(jù)傳輸后立即關(guān)閉連接。由于僅在上行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)建立藍(lán)牙連接，平時(shí)無需保持藍(lán)牙連接，可以顯著減小無線傳感器節(jié)點(diǎn)的電池電力消耗，延長電池使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為藍(lán)牙通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D；
[0025]圖2為本申請實(shí)施例提供的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本申請技術(shù)方案的基本設(shè)計(jì)思想是:在無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)不保持藍(lán)牙連接，只有在無線傳感器節(jié)點(diǎn)有上行數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)才建立藍(lán)牙連接，而下行數(shù)據(jù)到達(dá)后如果當(dāng)前無藍(lán)牙連接則需要緩存直到下一次連接建立時(shí)才進(jìn)行傳輸，并在完成上下行數(shù)據(jù)傳輸后立即關(guān)閉連接。
[0027]為使本申請技術(shù)方案的技術(shù)原理、特點(diǎn)以及技術(shù)效果更加清楚，以下結(jié)合具體實(shí)施例對本申請技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0028]低功耗藍(lán)牙技術(shù)是建立在星型拓?fù)渲系?，如圖1所示，監(jiān)控中心通過局域網(wǎng)連接多個(gè)主設(shè)備(藍(lán)牙接入點(diǎn))，每一個(gè)主設(shè)備具有一定的通信覆蓋范圍，在該通信范圍內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備(無線傳感器節(jié)點(diǎn))。以圖1所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇槔?，本申請?shí)施例提供的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸流程如圖2所示，包括如下步驟:
[0029]步驟201:當(dāng)無線傳感器節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要傳輸時(shí)，發(fā)起藍(lán)牙連接建立過程，建立與藍(lán)牙接入點(diǎn)之間的藍(lán)牙連接。
[0030]步驟202:無線傳感器節(jié)點(diǎn)與藍(lán)牙接入點(diǎn)之間進(jìn)行上行數(shù)據(jù)傳輸。
[0031]步驟203:藍(lán)牙接入點(diǎn)對上行數(shù)據(jù)進(jìn)行透明轉(zhuǎn)發(fā)，發(fā)送給監(jiān)控中心。
[0032]步驟204:監(jiān)控中心收到第一個(gè)上行數(shù)據(jù)包后，判斷數(shù)據(jù)緩存區(qū)中是否有給該無線傳感器節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)，如果沒有則向藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)空包，如果有則將數(shù)據(jù)緩存區(qū)的下行數(shù)據(jù)包發(fā)送至藍(lán)牙接入點(diǎn)直至下行數(shù)據(jù)傳輸完成，最后一個(gè)下行數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)記；
[0033]步驟205:藍(lán)牙接入點(diǎn)對下行數(shù)據(jù)進(jìn)行透明轉(zhuǎn)發(fā)，發(fā)送給無線傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0034]步驟206:無線傳感器節(jié)點(diǎn)收到下行數(shù)據(jù)空包或帶有數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)記的數(shù)據(jù)包之后，如果上行數(shù)據(jù)已經(jīng)傳輸完畢，則發(fā)起藍(lán)牙連接斷開過程，本次數(shù)據(jù)傳輸完成。
[0035]采用本申請方法不可避免地會(huì)引入一定的傳輸延遲:一方面，每次上行數(shù)據(jù)傳輸之前都需要等待重新建立連接，另一方面，下行數(shù)據(jù)到達(dá)后不能立即發(fā)送，而是要緩存直到下一次連接建立時(shí)才能進(jìn)行傳輸。但是，低功耗藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備連接建立過程非常快，僅需3ms即可完成，而下行數(shù)據(jù)也通常也不是實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)，延遲的影響并不大。由于僅在上行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)建立藍(lán)牙連接，平時(shí)無需保持藍(lán)牙連接，可以顯著減小無線傳感器節(jié)點(diǎn)的電池電力消耗，延長電池使用壽命。
[0036]以上所述僅為本申請的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本申請的保護(hù)范圍，凡在本申請技術(shù)方案的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括: A、無線傳感器節(jié)點(diǎn)有上行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)起藍(lán)牙連接建立過程，建立與藍(lán)牙接入點(diǎn)之間的藍(lán)牙連接；所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)與所述藍(lán)牙接入點(diǎn)之間進(jìn)行上行數(shù)據(jù)傳輸；所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將上行數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心； B、上行數(shù)據(jù)傳輸完畢之后，無線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)起藍(lán)牙連接斷開過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在藍(lán)牙連接建立之后，以及藍(lán)牙連接斷開過程之前，進(jìn)一步包括:監(jiān)控中心向所述藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)，所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將下行數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，監(jiān)控中心向所述藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)，所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將下行數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括: 監(jiān)控中心收到第一個(gè)上行數(shù)據(jù)包后，判斷數(shù)據(jù)緩存區(qū)中是否有給該無線傳感器節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)，如果沒有則向所述藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送下行數(shù)據(jù)空包，如果有則將數(shù)據(jù)緩存區(qū)的下行數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述藍(lán)牙接入點(diǎn)直至下行數(shù)據(jù)傳輸完成，最后一個(gè)下行數(shù)據(jù)包攜帶數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)記；所述藍(lán)牙接入點(diǎn)將下行數(shù)據(jù)發(fā)送給所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)； 步驟B為: 所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)收到下行數(shù)據(jù)空包或帶有數(shù)據(jù)傳輸完成標(biāo)記的數(shù)據(jù)包之后，如果上行數(shù)據(jù)傳輸完畢，則無線接入節(jié)點(diǎn)發(fā)起藍(lán)牙連接斷開過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括:監(jiān)控中心有下行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，判斷該下行數(shù)據(jù)的目的無線接入節(jié)點(diǎn)是否已建立藍(lán)牙連接，若是，則將所述下行數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙接入點(diǎn)發(fā)送至目的無線接入節(jié)點(diǎn)，否則，將所述下行數(shù)據(jù)緩存至數(shù)據(jù)緩存區(qū)。
【文檔編號】H04B5/00GK104348523SQ201310315601
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】姚燕玲, 呂征南 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司