本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域,尤其涉及藍(lán)牙通訊、WIFI通訊領(lǐng)域。
技術(shù)背景
隨著低功耗藍(lán)牙技術(shù)ble的發(fā)布,支持更低功耗、更低成本、更具開(kāi)放性的2.4G頻段的藍(lán)牙技術(shù)迅速在各種設(shè)備上得到普及應(yīng)用。WIFI通訊作為一種最常見(jiàn)的無(wú)線通訊解決方案,基本可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地都能方便的接入。對(duì)于那些使用鈕扣電池等對(duì)電源功耗要求很高,待機(jī)時(shí)間要求很長(zhǎng),無(wú)線發(fā)射功耗要求很低的設(shè)備,低功耗藍(lán)牙BLE無(wú)疑是最合適的無(wú)線通訊方案。但低功耗也就意味著通訊距離很近,通訊協(xié)議簡(jiǎn)單等等,無(wú)法滿足大范圍組網(wǎng)通訊的要求;而WIFI通訊剛好可以滿足低功耗藍(lán)牙無(wú)法實(shí)現(xiàn)的要求:通訊距離遠(yuǎn),可很方便的實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜組網(wǎng),組網(wǎng)成本低,可獲得性良好等等,但WIFI的功耗較大,使用鈕扣電池供電的設(shè)備無(wú)法滿足WIFI對(duì)電源功耗的要求。
很多使用鈕扣電池供電、并且長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的低功耗藍(lán)牙設(shè)備,也有組網(wǎng)通訊的需求:把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云端服務(wù)器、從服務(wù)器獲得配置;能在一個(gè)較大的范圍內(nèi)移動(dòng)并能正常通過(guò)低功耗藍(lán)牙收發(fā)數(shù)據(jù)等等。已有的方案是使用手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),把低功耗藍(lán)牙的數(shù)據(jù)先采集到手機(jī),然后通過(guò)WIFI或者移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到云端服務(wù)器。但手機(jī)的待機(jī)時(shí)間有限,一般手機(jī)也就能持續(xù)使用數(shù)天時(shí)間而已;并且成本較高,如果大量部署成本壓力大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決低功耗藍(lán)牙設(shè)備無(wú)法組網(wǎng)通訊的問(wèn)題。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備,其硬件包括MCU控制模塊,還包括與MCU控制模塊連接的控制電路1、控制電路2、RAM存儲(chǔ)器、閃存FLASH模塊和電源模塊;控制電路1另一端連接低功耗藍(lán)牙模塊,控制電路2另一端連接WIFI模塊;低功耗藍(lán)牙模塊連接藍(lán)牙天線,WIFI模塊連接WIFI天線。MCU控制模塊、低功耗藍(lán)牙模塊、WIFI模塊共同連接控制開(kāi)關(guān)。
所述控制電路1和控制電路2能實(shí)現(xiàn)喚醒MCU控制模塊功能。
所述MCU控制模塊能實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)數(shù)據(jù)功能,集成了透?jìng)髂J胶兔钅J?;所謂命令模式,就是通過(guò)串口命令控制模塊進(jìn)行廣播傳輸操作,收到的數(shù)據(jù)含有幀頭、源地址、長(zhǎng)度等信息;所謂透?jìng)髂J剑褪歉鶕?jù)設(shè)置的參數(shù),模塊進(jìn)行透?jìng)鲾?shù)據(jù)功能,所發(fā)即所收,收到的數(shù)據(jù)不含有其他任何信息。
藍(lán)牙天線以透?jìng)髂J绞盏綌?shù)據(jù)后,通過(guò)控制電路1,將數(shù)據(jù)傳輸給MCU控制模塊,MCU控制模塊通過(guò)RX、TX串口,再將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制電路2,再經(jīng)過(guò)WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器;WIFI天線以命令模式收到數(shù)據(jù)后,通過(guò)控制電路2,通過(guò)MCU控制模塊,將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制電路2,再經(jīng)過(guò)WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器。
當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí),MCU控制模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉,當(dāng)藍(lán)牙模塊和WIFI模塊通過(guò)天線接收到數(shù)據(jù)時(shí),藍(lán)牙模塊或者WIFI模塊將信息傳給控制電路,控制電路將喚醒MCU控制模塊。
所述電源模塊為整個(gè)設(shè)備提供電源。
所述閃存FLASH模塊中含有路由表,所述路由表用來(lái)控制整個(gè)設(shè)備對(duì)連接到的多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備。
整個(gè)低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備對(duì)外連接到云端處理器。
進(jìn)一步地,所述的控制開(kāi)關(guān)為芯片內(nèi)置智能開(kāi)關(guān),對(duì)整個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行電源控制。
進(jìn)一步地,云端服務(wù)器的指令、數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI天線接收到本設(shè)備后,最終是以廣播的方式傳給低功耗藍(lán)牙模塊。
優(yōu)選地,所述低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備中具體的網(wǎng)關(guān)協(xié)議模型分為以下幾層:與藍(lán)牙模塊對(duì)應(yīng)的基帶Baseband、鏈路管理協(xié)議LMP、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議L2CAP、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)封裝協(xié)議BNEP、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議SDP,和與WIFI模塊對(duì)應(yīng)的協(xié)議是物理層Physical、數(shù)據(jù)鏈路層Datalink、網(wǎng)絡(luò)層Network、傳輸層Transport;最上面是整個(gè)設(shè)備網(wǎng)關(guān)的路由層。
具體地,結(jié)合藍(lán)牙協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議適量修改網(wǎng)關(guān)機(jī)制,根據(jù)本地路由表完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
具體地,該設(shè)備能夠?qū)⑺{(lán)牙格式數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)據(jù)包,然后發(fā)送給WIFI模塊;同時(shí)能夠?qū)CP/IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成藍(lán)牙格式數(shù)據(jù)包,然后發(fā)送給藍(lán)牙模塊。
具體地,對(duì)于收到消息的多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備,通過(guò)地址判斷是否接受該指令,如果接受該指令是針對(duì)本藍(lán)牙設(shè)備的,則進(jìn)行處理,如果不是,則不做處理。
采用上述技術(shù)方案后,本發(fā)明所取得的有益效果是:將低功耗藍(lán)牙通訊和WIFI通訊相結(jié)合,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的低功耗藍(lán)牙設(shè)備實(shí)現(xiàn)了組網(wǎng)通訊的需求,能在一個(gè)較大的范圍內(nèi)移動(dòng)并能正常通過(guò)低功耗藍(lán)牙收發(fā)數(shù)據(jù),增加了收發(fā)數(shù)據(jù)的距離,整個(gè)設(shè)備通過(guò)電源模塊進(jìn)行供電,設(shè)備的待機(jī)時(shí)間遠(yuǎn)比手機(jī)的待機(jī)時(shí)間長(zhǎng),無(wú)需大量部署,節(jié)約了成本。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的硬件結(jié)構(gòu)原理圖;
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1的具體協(xié)議模型圖。
具體實(shí)施方式
本說(shuō)明書中公開(kāi)的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
實(shí)施案例1
一種低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備,其硬件包括MCU控制模塊,還包括與MCU控制模塊連接的控制電路1、控制電路2、RAM存儲(chǔ)器、閃存FLASH模塊和電源模塊;控制電路1另一端連接低功耗藍(lán)牙模塊,控制電路2另一端連接WIFI模塊;低功耗藍(lán)牙模塊連接藍(lán)牙天線,WIFI模塊連接WIFI天線。MCU控制模塊、低功耗藍(lán)牙模塊、WIFI模塊共同連接控制開(kāi)關(guān)。
藍(lán)牙天線以透?jìng)髂J绞盏綌?shù)據(jù)后,通過(guò)控制電路1,將數(shù)據(jù)傳輸給MCU控制模塊,MCU控制模塊通過(guò)RX、TX串口,再將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制電路2,再經(jīng)過(guò)WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器;WIFI天線以命令模式收到數(shù)據(jù)后,通過(guò)控制電路2,通過(guò)MCU控制模塊,將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制電路2,再經(jīng)過(guò)WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器。
當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí),MCU控制模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉,當(dāng)藍(lán)牙模塊和WIFI模塊通過(guò)天線接收到數(shù)據(jù)時(shí),藍(lán)牙模塊或者WIFI模塊將信息傳給控制電路,控制電路將喚醒MCU控制模塊。
電源模塊為整個(gè)設(shè)備提供電源。閃存FLASH模塊中含有路由表,所述路由表用來(lái)控制整個(gè)設(shè)備對(duì)連接到的多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備。整個(gè)低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備外接多個(gè)藍(lán)牙終端設(shè)備。整個(gè)低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備對(duì)外連接到云端處理器。
控制開(kāi)關(guān)為芯片內(nèi)置智能開(kāi)關(guān),對(duì)整個(gè)低功耗藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行電源控制。云端服務(wù)器的指令、數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI天線接收到本設(shè)備后,最終是以廣播的方式傳給低功耗藍(lán)牙模塊。
低功耗藍(lán)牙轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備中具體的網(wǎng)關(guān)協(xié)議模型分為以下幾層:與藍(lán)牙模塊對(duì)應(yīng)的基帶Baseband、鏈路管理協(xié)議LMP、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議L2CAP、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)封裝協(xié)議BNEP、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議SDP,和與WIFI模塊對(duì)應(yīng)的協(xié)議是物理層Physical、數(shù)據(jù)鏈路層Datalink、網(wǎng)絡(luò)層Network、傳輸層Transport;最上面是整個(gè)設(shè)備網(wǎng)關(guān)的路由層。結(jié)合藍(lán)牙協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議適量修改網(wǎng)關(guān)機(jī)制,該設(shè)備中的路由表表項(xiàng)由兩種類型組成,與藍(lán)牙設(shè)備相對(duì)應(yīng)的路由表表項(xiàng)由設(shè)備類型、藍(lán)牙設(shè)備物理地址、藍(lán)牙設(shè)備的虛擬MAC地址、藍(lán)牙設(shè)備的虛擬IP組成;與WIFI設(shè)備相對(duì)應(yīng)的路由表表項(xiàng)由設(shè)備類型、WIFI設(shè)備MAC地址、WIFI設(shè)備IP地址、WIFI設(shè)備虛擬的藍(lán)牙地址組成。
該設(shè)備能夠?qū)⑺{(lán)牙格式數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成TCP/IP數(shù)據(jù)包,然后發(fā)送給WIFI模塊;同時(shí)能夠?qū)CP/IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成藍(lán)牙格式數(shù)據(jù)包,然后發(fā)送給藍(lán)牙模塊。對(duì)于收到消息的多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備,通過(guò)地址判斷是否接受該指令,如果接受該指令是針對(duì)本藍(lán)牙設(shè)備的,則進(jìn)行處理,如果不是,則不做處理。