本發(fā)明涉及智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求日益提高，對(duì)于日常家用設(shè)備的控制也逐步趨于自動(dòng)化。現(xiàn)有的控制設(shè)備如手機(jī)、遙控器等，其便攜性不高，成本卻較高。則，市場(chǎng)上急需一種更為方便的控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決前述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種更為方便的基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的方法及系統(tǒng)。該方法可以應(yīng)用于穿戴設(shè)備中，如手環(huán)、智能手表、電子身份卡等。當(dāng)然，該方法的實(shí)現(xiàn)并不僅僅限于穿戴設(shè)備。移動(dòng)設(shè)備、廣播設(shè)備、家居設(shè)備等也可以用于實(shí)現(xiàn)本方法。

為達(dá)到前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的方法，其特征在于，包括：

通過(guò)無(wú)線通道廣播啟動(dòng)信號(hào)；

穿戴設(shè)備接收所述啟動(dòng)信號(hào)并向外廣播場(chǎng)景信號(hào)；

獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并根據(jù)所述場(chǎng)景信號(hào)生成控制信號(hào)；

動(dòng)作設(shè)備獲取所述控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行場(chǎng)景動(dòng)作。

可選的：所述場(chǎng)景信號(hào)包括設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息。

可選的：獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并根據(jù)所述場(chǎng)景信號(hào)生成控制信號(hào)，包括：

獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并解碼為設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息，根據(jù)所述設(shè)備信息生成發(fā)送信號(hào)，根據(jù)所述設(shè)備動(dòng)作信息生成控制信號(hào)。

可選的：根據(jù)所述發(fā)送信號(hào)向所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

可選的：所述無(wú)線通道為藍(lán)牙通道。

本發(fā)明亦提供一種系統(tǒng)類(lèi)方案，其方案為：基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

第一控制設(shè)備，通過(guò)無(wú)線通道廣播啟動(dòng)信號(hào)；

穿戴設(shè)備，接收所述啟動(dòng)信號(hào)并向外廣播場(chǎng)景信號(hào)；

第二控制設(shè)備，獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并根據(jù)所述場(chǎng)景信號(hào)生成控制信號(hào)；

動(dòng)作設(shè)備，獲取所述控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行場(chǎng)景動(dòng)作。

可選的：所述場(chǎng)景信號(hào)包括設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息。

可選的：第二控制設(shè)備，獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并解碼為設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息，根據(jù)所述設(shè)備信息生成發(fā)送信號(hào)，根據(jù)所述設(shè)備動(dòng)作信息生成控制信號(hào)。

可選的：所述第二控制設(shè)備根據(jù)所述發(fā)送信號(hào)向所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

可選的：所述無(wú)線通道為藍(lán)牙通道。

本發(fā)明具備如下技術(shù)效果：采用本方案，通過(guò)穿戴設(shè)備上預(yù)存的場(chǎng)景信號(hào)用于控制場(chǎng)景內(nèi)的動(dòng)作設(shè)備動(dòng)作。使得控制響應(yīng)及時(shí)且無(wú)需人為操作。增強(qiáng)了用戶的使用體驗(yàn)。

本本發(fā)明的這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的具體實(shí)施方式、附圖中詳細(xì)的揭露。本發(fā)明最佳的實(shí)施方式或手段將結(jié)合附圖來(lái)詳盡表現(xiàn)，但并非是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。另外，在每個(gè)下文和附圖中出現(xiàn)的這些特征、要素和組件是具有多個(gè)，并且為了表示方便而標(biāo)記了不同的符號(hào)或數(shù)字，但均表示相同或相似構(gòu)造或功能的部件。

【附圖說(shuō)明】

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的方法流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的系統(tǒng)模塊圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行解釋和說(shuō)明，但下述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部?；趯?shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在本說(shuō)明書(shū)中引用的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)例”或“例子”意指結(jié)合實(shí)施例本身描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可被包括在本專(zhuān)利公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例中。短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”在說(shuō)明書(shū)中的各位置的出現(xiàn)不必都是指同一個(gè)實(shí)施例。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中雖然在附圖中表示出各模塊的連接方式，但是該連接方式僅是一個(gè)功能說(shuō)明，而非具體的連接方式，在具體的應(yīng)用場(chǎng)景中，基于本申請(qǐng)的發(fā)明構(gòu)思，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到在本申請(qǐng)發(fā)明構(gòu)思內(nèi)的變化，也在本申請(qǐng)保護(hù)范圍內(nèi)。

在本說(shuō)明書(shū)所附的附圖中示出的處理步驟是由包括硬件(例如電路、專(zhuān)用邏輯單元等)、固件(諸如在通用計(jì)算裝置或?qū)Ｓ脵C(jī)器上運(yùn)行)或這二者的組合的處理邏輯執(zhí)行的。盡管以下各個(gè)實(shí)施例是依據(jù)一些順序操作描述了處理，但應(yīng)該理解的是，某些描述的步驟操作可按不同次序執(zhí)行。此外，一些步驟操作可被并行地執(zhí)行而非順序地執(zhí)行。

實(shí)施例1。

參看圖1，基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的方法，該方法的實(shí)施可基于任何計(jì)算設(shè)備或設(shè)備集群實(shí)現(xiàn)，這些計(jì)算設(shè)備的實(shí)例可包括例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、中央處理單元(CPU)或微處理器(MCU)，例如便攜式數(shù)字電話，便攜式電腦或數(shù)字助理，在本發(fā)明的例示性說(shuō)明里，對(duì)“處理器”、“控制器”等的提及應(yīng)當(dāng)被理解為不僅包含具有不同架構(gòu)(諸如單個(gè)/多個(gè)邏輯控制結(jié)構(gòu)和串行/并行結(jié)構(gòu))的計(jì)算機(jī)，而且包含特定模擬/數(shù)字集成電路，諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、專(zhuān)用電路(ASIC)、信號(hào)收發(fā)電路以及其他處理電路設(shè)備。對(duì)計(jì)算機(jī)程序、指令、代碼等的參考應(yīng)當(dāng)被理解為包含用于可編程控制電路的軟件或固件，例如，針對(duì)信號(hào)判定單元的硬件設(shè)備是否具有指令的可編程內(nèi)容，或針對(duì)固定功能設(shè)備單元的配置設(shè)定、門(mén)陣列或可編程邏輯設(shè)備等。本方法包括：

步驟101，通過(guò)無(wú)線通道廣播啟動(dòng)信號(hào)；該廣播可以為24小時(shí)不間斷廣播，也可以為在某一個(gè)或多個(gè)時(shí)間段內(nèi)不間斷廣播。

步驟102，穿戴設(shè)備接收所述啟動(dòng)信號(hào)并向外廣播場(chǎng)景信號(hào)；其中的場(chǎng)景信號(hào)預(yù)存于穿戴設(shè)備內(nèi)，當(dāng)穿戴設(shè)備接收到啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，判斷該啟動(dòng)信號(hào)是否屬于穿戴設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)，若屬于，則向外廣播場(chǎng)景信號(hào)。具體為，穿戴設(shè)備內(nèi)預(yù)存第一啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)所述啟動(dòng)信號(hào)匹配所述第一啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，該啟動(dòng)信號(hào)屬于穿戴設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。前述匹配可以為兩個(gè)信號(hào)中至少一段信號(hào)相同或相對(duì)應(yīng)。

步驟103，獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并根據(jù)所述場(chǎng)景信號(hào)生成控制信號(hào)；所述場(chǎng)景信號(hào)包括設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息。具體為，獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并解碼為設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息，根據(jù)所述設(shè)備信息生成發(fā)送信號(hào)，根據(jù)所述設(shè)備動(dòng)作信息生成控制信號(hào)；根據(jù)所述發(fā)送信號(hào)向所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

前述步驟103中，獲取場(chǎng)景信號(hào)之后，將場(chǎng)景信號(hào)進(jìn)行解析，提取出其中的特征標(biāo)識(shí)符以及命令信息。將提取出的特征標(biāo)識(shí)符及命令信息與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，獲得特征標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的的設(shè)備信息及命令信息對(duì)應(yīng)的設(shè)備動(dòng)作信息，根據(jù)所述設(shè)備信息生成發(fā)送信號(hào)，根據(jù)所述設(shè)備動(dòng)作信息生成控制信號(hào)；根據(jù)所述發(fā)送信號(hào)向所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

步驟104，動(dòng)作設(shè)備獲取所述控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行場(chǎng)景動(dòng)作。

前述無(wú)線通道為藍(lán)牙通道。藍(lán)牙的波段為2400–2483.5MHz(包括防護(hù)頻帶)。這是全球范圍內(nèi)無(wú)需取得執(zhí)照(但并非無(wú)管制的)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療用(ISM)波段的2.4GHz短距離無(wú)線電頻段。

藍(lán)牙使用跳頻技術(shù)，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)包，通過(guò)79個(gè)指定的藍(lán)牙頻道分別傳輸數(shù)據(jù)包。每個(gè)頻道的頻寬為1MHz。藍(lán)牙4.0使用2MHz間距，可容納40個(gè)頻道。第一個(gè)頻道始于2402MHz，每1MHz一個(gè)頻道，至2480MHz。有了適配跳頻(Adaptive Frequency-Hopping，簡(jiǎn)稱AFH)功能，通常每秒跳1600次。

最初，高斯頻移鍵控(Gaussian frequency-shift keying，簡(jiǎn)稱GFSK)調(diào)制是唯一可用的調(diào)制方案。然而藍(lán)牙2.0+EDR使得π/4-DQPSK和8DPSK調(diào)制在兼容設(shè)備中的使用變?yōu)榭赡?。運(yùn)行GFSK的設(shè)備據(jù)說(shuō)可以以基礎(chǔ)速率(Basic Rate，簡(jiǎn)稱BR)運(yùn)行，瞬時(shí)速率可達(dá)1Mbit/s。增強(qiáng)數(shù)據(jù)率(Enhanced Data Rate，簡(jiǎn)稱EDR)一詞用于描述π/4-DPSK和8DPSK方案,分別可達(dá)2和3Mbit/s。在藍(lán)牙無(wú)線電技術(shù)中，兩種模式(BR和EDR)的結(jié)合統(tǒng)稱為“BR/EDR射頻”

藍(lán)牙是基于數(shù)據(jù)包、有著主從架構(gòu)的協(xié)議。一個(gè)主設(shè)備至多可和同一微微網(wǎng)中的七個(gè)從設(shè)備通訊。所有設(shè)備共享主設(shè)備的時(shí)鐘。分組交換基于主設(shè)備定義的、以312.5μs為間隔運(yùn)行的基礎(chǔ)時(shí)鐘。兩個(gè)時(shí)鐘周期構(gòu)成一個(gè)625μs的槽，兩個(gè)時(shí)間隙就構(gòu)成了一個(gè)1250μs的縫隙對(duì)。在單槽封包的簡(jiǎn)單情況下，主設(shè)備在雙數(shù)槽發(fā)送信息、單數(shù)槽接受信息。而從設(shè)備則正好相反。封包容量可長(zhǎng)達(dá)1、3、或5個(gè)時(shí)間隙，但無(wú)論是哪種情況，主設(shè)備都會(huì)從雙數(shù)槽開(kāi)始傳輸，從設(shè)備從單數(shù)槽開(kāi)始傳輸。

實(shí)施例2。

參看圖2，基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的系統(tǒng)，,包括：

第一控制設(shè)備，通過(guò)無(wú)線通道廣播啟動(dòng)信號(hào)；該廣播可以為24小時(shí)不間斷廣播，也可以為在某一個(gè)或多個(gè)時(shí)間段內(nèi)不間斷廣播。第一設(shè)備內(nèi)部控制器內(nèi)的軟件完成前述廣播。

穿戴設(shè)備，接收所述啟動(dòng)信號(hào)并向外廣播場(chǎng)景信號(hào)；其中的場(chǎng)景信號(hào)預(yù)存于穿戴設(shè)備內(nèi)，當(dāng)穿戴設(shè)備接收到啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，判斷該啟動(dòng)信號(hào)是否屬于穿戴設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)，若屬于，則向外廣播場(chǎng)景信號(hào)。具體為，穿戴設(shè)備內(nèi)預(yù)存第一啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng)所述啟動(dòng)信號(hào)匹配所述第一啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，該啟動(dòng)信號(hào)屬于穿戴設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。前述匹配可以為兩個(gè)信號(hào)中至少一段信號(hào)相同或相對(duì)應(yīng)。

其中可穿戴設(shè)備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備不僅僅是一種硬件設(shè)備，更是通過(guò)軟件支持以及數(shù)據(jù)交互、云端交互來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能，可穿戴設(shè)備將會(huì)對(duì)我們的生活、感知帶來(lái)很大的轉(zhuǎn)變。可穿戴設(shè)備多以具備部分計(jì)算功能、可連接手機(jī)及各類(lèi)終端的便攜式配件形式存在，主流的產(chǎn)品形態(tài)包括以手腕為支撐的watch類(lèi)(包括手表和腕帶等產(chǎn)品)，以腳為支撐的shoes類(lèi)(包括鞋、襪子或者將來(lái)的其他腿上佩戴產(chǎn)品)，以頭部為支撐的Glass類(lèi)(包括眼鏡、頭盔、頭帶等)，以及智能服裝、書(shū)包、拐杖、配飾等各類(lèi)非主流產(chǎn)品形態(tài)。

第二控制設(shè)備，獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并根據(jù)所述場(chǎng)景信號(hào)生成控制信號(hào)；所述場(chǎng)景信號(hào)包括設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息。具體為，獲取所述場(chǎng)景信號(hào)并解碼為設(shè)備信息及設(shè)備動(dòng)作信息，根據(jù)所述設(shè)備信息生成發(fā)送信號(hào)，根據(jù)所述設(shè)備動(dòng)作信息生成控制信號(hào)；根據(jù)所述發(fā)送信號(hào)向所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

前述第二控制設(shè)備的第二種實(shí)施方式為，獲取場(chǎng)景信號(hào)之后，將場(chǎng)景信號(hào)進(jìn)行解析，提取出其中的特征標(biāo)識(shí)符以及命令信息。將提取出的特征標(biāo)識(shí)符及命令信息與本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，獲得特征標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的的設(shè)備信息及命令信息對(duì)應(yīng)的設(shè)備動(dòng)作信息，根據(jù)所述設(shè)備信息生成發(fā)送信號(hào)，根據(jù)所述設(shè)備動(dòng)作信息生成控制信號(hào)；根據(jù)所述發(fā)送信號(hào)向所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。

動(dòng)作設(shè)備，獲取所述控制信號(hào)并根據(jù)所述控制信號(hào)進(jìn)行場(chǎng)景動(dòng)作。該動(dòng)作設(shè)備可以為顯示屏、空調(diào)、麥克風(fēng)、燈具、通風(fēng)機(jī)、香薰器，還可以為其它家居設(shè)備。諸如：①制冷電器。包括家用冰箱、冷飲機(jī)等。②空調(diào)器。包括房間空調(diào)器、電扇、換氣扇、冷熱風(fēng)器、空氣去濕器等。③清潔電器。包括洗衣機(jī)、干衣機(jī)、電熨斗、吸塵器、地板打蠟機(jī)等。④廚房電器。包括電灶，微波爐、電磁灶、電烤箱、電飯鍋、洗碟機(jī)、電熱水器、食物加工機(jī)等。⑤電暖器具。包括電熱毯、電熱被、水熱毯、電熱服、空間加熱器。⑥整容保健電器。包括電動(dòng)剃須刀、電吹風(fēng)、整發(fā)器、超聲波洗面器、電動(dòng)按摩器。⑦聲像電器。包括微型投影儀、電視機(jī)、收音機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、組合音響等。⑧其他電器，如煙火報(bào)警器、電鈴等。

前述無(wú)線通道為藍(lán)牙通道。藍(lán)牙的波段為2400–2483.5MHz(包括防護(hù)頻帶)。這是全球范圍內(nèi)無(wú)需取得執(zhí)照(但并非無(wú)管制的)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療用(ISM)波段的2.4GHz短距離無(wú)線電頻段。

藍(lán)牙使用跳頻技術(shù)，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)包，通過(guò)79個(gè)指定的藍(lán)牙頻道分別傳輸數(shù)據(jù)包。每個(gè)頻道的頻寬為1MHz。藍(lán)牙4.0使用2MHz間距，可容納40個(gè)頻道。第一個(gè)頻道始于2402MHz，每1MHz一個(gè)頻道，至2480MHz。有了適配跳頻(Adaptive Frequency-Hopping，簡(jiǎn)稱AFH)功能，通常每秒跳1600次

前述系統(tǒng)的具體場(chǎng)景為第一控制設(shè)備及第二控制設(shè)備皆為面板，穿戴設(shè)備為手環(huán)，動(dòng)作設(shè)備為麥克風(fēng)、燈具、音響，場(chǎng)景為KTV場(chǎng)景。包括前述模塊的基于無(wú)線廣播信號(hào)通訊控制的系統(tǒng)的工作流程如下。

面板通過(guò)藍(lán)牙通道廣播啟動(dòng)信號(hào)，手環(huán)通過(guò)藍(lán)牙芯片獲取所述啟動(dòng)信號(hào)并發(fā)送給手環(huán)內(nèi)的控制器，控制器接收所述啟動(dòng)信號(hào)并與預(yù)存的第一啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)比對(duì)成功時(shí)，控制器控制藍(lán)牙芯片向外發(fā)送場(chǎng)景信號(hào)，場(chǎng)景信號(hào)包括麥克風(fēng)場(chǎng)景信號(hào)、燈具場(chǎng)景信號(hào)、音響場(chǎng)景信號(hào)，麥克風(fēng)場(chǎng)景信號(hào)包括麥克風(fēng)設(shè)備信息及麥克風(fēng)啟動(dòng)信息，燈具場(chǎng)景信號(hào)包括燈具設(shè)備信息及燈具閃爍信息，音響場(chǎng)景信號(hào)包括音響設(shè)備信息及音響啟動(dòng)信息。前述三個(gè)設(shè)備信息皆為對(duì)應(yīng)設(shè)備的編碼。

面板內(nèi)的藍(lán)牙芯片獲取所述場(chǎng)景信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部的處理器解碼前述場(chǎng)景信號(hào)為：麥克風(fēng)設(shè)備信息及麥克風(fēng)啟動(dòng)信息，燈具設(shè)備信息及燈具閃爍信息，音響設(shè)備信息及音響啟動(dòng)信息。前述處理器根據(jù)麥克風(fēng)設(shè)備信息控制傳輸芯片向麥克風(fēng)設(shè)備信息對(duì)應(yīng)的麥克風(fēng)發(fā)送麥克風(fēng)啟動(dòng)信號(hào)，麥克風(fēng)啟動(dòng)信號(hào)由處理器根據(jù)麥克風(fēng)啟動(dòng)信息生成，根據(jù)燈具設(shè)備信息向燈具設(shè)備信息對(duì)應(yīng)的燈具發(fā)送燈具閃爍信號(hào)，燈具閃爍信號(hào)由處理器根據(jù)燈具閃爍信息生成，根據(jù)音響設(shè)備信息向音響設(shè)備信息對(duì)應(yīng)的音響發(fā)送音響啟動(dòng)信號(hào)，音響啟動(dòng)信號(hào)由處理器根據(jù)音響啟動(dòng)信息生成。前述傳輸芯片可以為Zigbee通訊芯片，433無(wú)線通訊芯片，LoRa通訊芯片，Wi-Fi通訊芯片。

麥克風(fēng)接收到麥克風(fēng)啟動(dòng)信號(hào)后開(kāi)啟麥克風(fēng)，燈具接收到燈具閃爍信號(hào)后控制燈具上的發(fā)光單元閃爍，音響接收到音響啟動(dòng)信號(hào)后啟動(dòng)音響。

前述藍(lán)牙芯片可以為NRF8001。其采用了藍(lán)牙低功耗技術(shù)。藍(lán)牙低功耗技術(shù)是新一代的藍(lán)牙技術(shù),只要消耗的以前藍(lán)牙十分之一的能源就能做到一樣的效果！它將擴(kuò)大到很低功耗設(shè)備應(yīng)用，僅有很低的電池容量就可以使用很長(zhǎng)時(shí)間。藍(lán)牙低功耗的技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)優(yōu)化與低有效的數(shù)據(jù)吞吐量有直接關(guān)系。這包括一個(gè)廣泛的傳感器和控制的應(yīng)用包括運(yùn)動(dòng)和醫(yī)療傳感器、遙控器、游戲、手表給移動(dòng)電話和PC外圍設(shè)備。全系列2.4G RF芯片nRF24L01,nRF24L01P,nRF24LE1,nRF24LU1,nRF24AP2(ANT協(xié)議),芯片，新一代低功耗藍(lán)牙芯片：NRF8001,及相應(yīng)的模塊及無(wú)線方案開(kāi)發(fā)。特性：超低功耗；低成本；工業(yè)級(jí)性能穩(wěn)定；完善跳頻技術(shù)，易開(kāi)發(fā)。

前述ZigBee通訊芯片采用ZigBee技術(shù)。ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。這一名稱(又稱紫蜂協(xié)議)來(lái)源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說(shuō)蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問(wèn)控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、應(yīng)用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問(wèn)控制層遵循IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

①低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6～24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時(shí)。

TI公司和德國(guó)的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)采用Micropelt公司的熱電發(fā)電機(jī)給TI公司的ZigBee提供電源。

②低成本。通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，按預(yù)測(cè)分析，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專(zhuān)利費(fèi)。每塊芯片的價(jià)格大約為2美元。

③低速率。ZigBee工作在20～250kbps的速率，分別提供250kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。

④近距離。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到1～3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。

⑤短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3～10s、WiFi需要3s。

⑥高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。

⑦高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無(wú)安全設(shè)定、使用訪問(wèn)控制清單(Access Control List,ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

⑧免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，915MHz(美國(guó)),868MHz(歐洲),2.4GHz(全球),。

由于此三個(gè)頻帶物理層并不相同，其各自信道帶寬也不同，分別為0.6MHz,2MHz和5MHz。分別有1個(gè),10個(gè)和16個(gè)信道。

這三個(gè)頻帶的擴(kuò)頻和調(diào)制方式亦有區(qū)別。擴(kuò)頻都使用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)，但從比特到碼片的變換差別較大。調(diào)制方式都用了調(diào)相技術(shù)，但868MHz和915MHz頻段采用的是BPSK，而2.4GHz頻段采用的是OQPSK。

在發(fā)射功率為0dBm的情況下，藍(lán)牙通常能有10米的作用范圍。而ZigBee在室內(nèi)通常能達(dá)到30-50米的作用距離，在室外空曠地帶甚至可以達(dá)到400米(TI CC2530不加功率放大)。

433m通訊芯片的數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率為315M，采用聲表諧振器SAW穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，當(dāng)環(huán)境溫度在－25～+85度之間變化時(shí)，頻飄僅為3ppm/度。諸如XC4388。該芯片包括了一個(gè)功率放大器，單穩(wěn)態(tài)電路和一個(gè)由由內(nèi)部電壓控制振蕩器和循環(huán)過(guò)濾的鎖相環(huán)。單穩(wěn)態(tài)電路用來(lái)控制鎖相環(huán)和功率放大器，使其在操作時(shí)可以快速啟動(dòng)。XC4388具備自動(dòng)待機(jī)功能，待機(jī)電流小于1uA；所需外部器件很少，頻率范圍為250MHz～450MHz。

LoRa通訊芯片采用LoRa技術(shù)，LoRa技術(shù)就是物理層或無(wú)線調(diào)制用于建立長(zhǎng)距離通信鏈路。許多傳統(tǒng)的無(wú)線系統(tǒng)使用頻移鍵控(FSK)調(diào)制作為物理層，因?yàn)樗且环N實(shí)現(xiàn)低功耗的非常有效的調(diào)制。LoRa是基于線性調(diào)頻擴(kuò)頻調(diào)制，它保持了像FSK調(diào)制相同的低功耗特性，但明顯地增加了通信距離。線性擴(kuò)頻已在軍事和空間通信領(lǐng)域使用了數(shù)十年，由于其可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)通信距離和干擾的魯棒性，但是LoRa是第一個(gè)用于商業(yè)用途的低成本實(shí)現(xiàn)。

LoRa的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)方面的長(zhǎng)距離能力。單個(gè)網(wǎng)關(guān)或基站可以覆蓋整個(gè)城市或數(shù)百平方公里范圍。在一個(gè)給定的位置，距離在很大程度上取決于環(huán)境或障礙物，但和LoRaWAN有一個(gè)鏈路預(yù)算優(yōu)于其他任何標(biāo)準(zhǔn)化的通信技術(shù)。鏈路預(yù)算，通常用分貝(dB為單位)表示，是在給定的環(huán)境中決定距離的主要因素。下面是部署在比利時(shí)是Proximus網(wǎng)絡(luò)覆蓋圖。隨著小量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施，可以容易地覆蓋到整個(gè)國(guó)家。

LoRaWAN定義了網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)，而物理層能夠使長(zhǎng)距離通訊鏈路成為可能。LoRaWAN自下而上設(shè)計(jì)，為電池壽命、容量、距離和成本而優(yōu)化了LPWAN(低功耗廣域網(wǎng))。對(duì)于不同地區(qū)給出了一個(gè)LoRaWAN規(guī)范概要，以及在LPWAN空間競(jìng)爭(zhēng)的不同技術(shù)的高級(jí)比較。

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，個(gè)別終端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的信息，以增加網(wǎng)絡(luò)的通信距離和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域規(guī)模大小。雖然這增加了范圍，但也增加了復(fù)雜性，降低了網(wǎng)絡(luò)容量，并降低了電池壽命，因節(jié)點(diǎn)接受和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的可能與其不相關(guān)的信息。當(dāng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離連接時(shí)，長(zhǎng)距離星型架構(gòu)最有意義的是保護(hù)了電池壽命。

在LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)與專(zhuān)用網(wǎng)關(guān)不相關(guān)聯(lián)。相反，一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通常是由多個(gè)網(wǎng)關(guān)收到。每個(gè)網(wǎng)關(guān)將從終端節(jié)點(diǎn)接所接受到的數(shù)據(jù)包通過(guò)一些回程(蜂窩、以太網(wǎng)等)轉(zhuǎn)發(fā)到基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。智能化和復(fù)雜性放到了服務(wù)器上，服務(wù)器管理網(wǎng)絡(luò)和過(guò)濾冗余的接受到的數(shù)據(jù)，執(zhí)行安全檢查，通過(guò)最優(yōu)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行調(diào)度確認(rèn)，并執(zhí)行自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率等。

電池壽命，在LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)是異步的通信的，當(dāng)其要發(fā)送的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好的時(shí)候通信，無(wú)論是事件驅(qū)動(dòng)還是時(shí)間調(diào)度。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)或同步網(wǎng)絡(luò)，如蜂窩，節(jié)點(diǎn)必須經(jīng)常喚醒以同步網(wǎng)絡(luò)，并檢查消息。這個(gè)同步明顯消耗能量，是減少電池壽命第一推手。在最近一項(xiàng)研究中，GSMA對(duì)不同解決LPWAN空間的技術(shù)進(jìn)行了比較，LoRaWAN比其他技術(shù)選擇有3到5倍的優(yōu)勢(shì)。如，低功耗超遠(yuǎn)距LoRa模塊ZM470SX。

網(wǎng)絡(luò)容量，為了使遠(yuǎn)距離星型網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)，網(wǎng)關(guān)必須具有非常高的容量或性能，從大量的節(jié)點(diǎn)接收消息。高網(wǎng)絡(luò)容量利用自適應(yīng)的數(shù)據(jù)速率和網(wǎng)關(guān)中的多通道多調(diào)制收發(fā)器實(shí)現(xiàn)，因此可以在多信道上同時(shí)接受消息。影響容量的關(guān)鍵因素是并發(fā)通道數(shù)、數(shù)據(jù)速率(空中時(shí)間)、負(fù)載長(zhǎng)度以及節(jié)點(diǎn)如何經(jīng)常發(fā)送數(shù)據(jù)。因?yàn)槭腔跀U(kuò)頻調(diào)制，當(dāng)使用不同擴(kuò)頻因子時(shí)，信號(hào)實(shí)際上是彼此正交。當(dāng)擴(kuò)頻因子的發(fā)生變化，有效的數(shù)據(jù)速率也會(huì)發(fā)生變化。網(wǎng)關(guān)利用了這個(gè)特性，能夠在同一時(shí)間相同信道上接受多個(gè)不同的數(shù)據(jù)速率。

如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)好的連接并靠近網(wǎng)關(guān)，它沒(méi)有理由總是使用最低的數(shù)據(jù)速率，填滿可用的頻譜比它需要的時(shí)間更長(zhǎng)。數(shù)據(jù)傳輸速率越高，在空氣中的時(shí)間就越短，可以為其他要傳送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)開(kāi)放更多的潛在空間。自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率也優(yōu)化了節(jié)點(diǎn)的電池壽命。

為使自適應(yīng)的數(shù)據(jù)速率工作，對(duì)稱的上行鏈路和下行鏈路要求有足夠的下行鏈路容量。這些特點(diǎn)使得LoRaWAN有非常高的容量，網(wǎng)絡(luò)更具有可擴(kuò)展性。用最少量的基礎(chǔ)設(shè)施可以部署網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)需要容量時(shí)，可以添加更多網(wǎng)關(guān)，變換數(shù)據(jù)速率，減少串音次數(shù)，可擴(kuò)展6～8倍網(wǎng)絡(luò)容量。其他LPWAN技術(shù)沒(méi)有LoRaWAN的可擴(kuò)展性，緣于技術(shù)上的權(quán)衡，其限制了下行鏈路的容量，使下行鏈路距離與上行鏈路距離不對(duì)稱。

終端設(shè)備類(lèi)型

A類(lèi)(all)：

A類(lèi)的終端設(shè)備允許雙向通信，因此每個(gè)終端設(shè)備的上行鏈路傳輸跟隨兩個(gè)短的下行鏈路接受窗口。傳輸時(shí)隙由終端設(shè)備調(diào)度，基于其自身的通訊需求并有一個(gè)基于隨機(jī)時(shí)基的微小變化(ALOHA類(lèi)型協(xié)議)。對(duì)于在終端設(shè)備已發(fā)送一個(gè)上行鏈路傳輸后，僅需要從服務(wù)器下行鏈路簡(jiǎn)短地通訊的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這種A類(lèi)操作是最低功耗的終端系統(tǒng)。在任何其他時(shí)間從服務(wù)器下行鏈路通訊必須等下一個(gè)調(diào)度的上行鏈路。

B類(lèi)(beacon)：

除A類(lèi)隨機(jī)接受窗口外，B類(lèi)設(shè)備在調(diào)度時(shí)間上打開(kāi)了額外的接受窗口。為使終端設(shè)備在調(diào)度時(shí)間上打開(kāi)其接受窗口接受網(wǎng)關(guān)同步信標(biāo)一次。這允許服務(wù)器知道什么時(shí)候終端設(shè)備在偵聽(tīng)。

C類(lèi)(continuous)：

C類(lèi)終端設(shè)備幾乎是連續(xù)地打開(kāi)節(jié)接受窗口，僅在發(fā)送時(shí)關(guān)閉。

Wi-Fi通訊芯片采用Wi-Fi技術(shù)，Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù)，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段。連接到無(wú)線局域網(wǎng)通常是有密碼保護(hù)的；但也可是開(kāi)放的，這樣就允許任何在WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。Wi-Fi是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)就稱為無(wú)線保真。甚至把Wi-Fi等同于無(wú)線網(wǎng)際網(wǎng)路(Wi-Fi是WLAN的重要組成部分)。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在無(wú)線局域網(wǎng)的范疇是指“無(wú)線相容性認(rèn)證”，實(shí)質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證，同時(shí)也是一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以前通過(guò)網(wǎng)線連接電腦，而Wi-Fi則是通過(guò)無(wú)線電波來(lái)連網(wǎng)；常見(jiàn)的就是一個(gè)無(wú)線路由器，那么在這個(gè)無(wú)線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用Wi-Fi連接方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，如果無(wú)線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網(wǎng)線路，則又被稱為熱點(diǎn)。

其組成架構(gòu)為，一般架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無(wú)線網(wǎng)卡及一臺(tái)AP，如此便能以無(wú)線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來(lái)分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺(tái)電腦的對(duì)等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺(tái)電腦配備無(wú)線網(wǎng)卡。AP為Access Point簡(jiǎn)稱，一般翻譯為“無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無(wú)線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了AP，就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的Hub一般，無(wú)線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對(duì)于寬帶的使用，Wi-Fi更顯優(yōu)勢(shì)，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)(ADSL、小區(qū)LAN等)到戶后，連接到一個(gè)AP，然后在電腦中安裝一塊無(wú)線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè)AP已經(jīng)足夠，甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后，則無(wú)需增加端口，也能以共享的方式上網(wǎng)。

前述第一控制設(shè)備及第二控制設(shè)備可以為兩個(gè)不同的設(shè)備，也可以為同一個(gè)設(shè)備。其可以采用墻裝控制面板等家庭中心控制器。

如在本申請(qǐng)中使用的，術(shù)語(yǔ)“單元”、“裝置”是指下面各項(xiàng)的全部：

(1)僅硬件的電路實(shí)施方式(諸如以僅模擬和/或數(shù)字電路設(shè)備的實(shí)施方式)；

(2)電路和軟件的組合，諸如：(i)控制電路的組合或(ii)控制電路/軟件(包括數(shù)字信號(hào)控制電路)、軟件和存儲(chǔ)器的部分，其共同工作以引起諸如移動(dòng)電話或服務(wù)器之類(lèi)的設(shè)備執(zhí)行各種功能；以及

(3)諸如微控制電路或微控制電路部分之類(lèi)的電路，其需要用于操作的軟件或固件，即使軟件或固件并沒(méi)有物理地呈現(xiàn)。

“單元”或“裝置”的定義適用于所有在以上實(shí)施例中(包括在任何權(quán)利要求中)對(duì)該術(shù)語(yǔ)的使用。作為另一示例，術(shù)語(yǔ)“模塊”也可以涵蓋僅一個(gè)控制電路或控制電路部分以及它的附屬的軟件和/或固件的實(shí)施例方式。術(shù)語(yǔ)“裝置”還可涵蓋例如類(lèi)集成電路、蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的基帶集成電路或應(yīng)用控制電路集成電路。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中的功能的裝置。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。