低功耗远距离传输系统及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种低功耗远距离传输系统，包括微控制器和RF射频芯片，所述的微控制器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片输出的信息经过微控制器处理后通过RF射频芯片发射出去，RF射频芯片接收到的信息经过微控制器处理后输出至蓝牙芯片；以及该系统的控制方法。本系统和方法使蓝牙的可传输覆盖范围从100m扩大至3km；RF射频信号通过国际标准规范进行封包，且软件结构和代码都经过重新定义，具有很高的安全性；RF信号穿透性好，抗干扰能力强，进一步增强了蓝牙数据的传递可靠性。
【专利说明】低功耗远距离传输系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种低功耗远距离传输系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]蓝牙(Bluetooth)技术，是一种支持设备短距离通信(一般1m内)的无线电技术，利用蓝牙技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。蓝牙技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案，其数据传输速率为1Mbps。
[0003]但是，蓝牙技术也存在局限性:传输距离短。蓝牙的传输距离长短和蓝牙设备的发射功率有直接关系，蓝牙设备的最大发射功率可分为3级:10mw (20dB/m)、2.5mw(4dB/m)、lmw(0dB/m)。当蓝牙设备功率为Imw时，其传输距离一般为0.1?10m。当发射源接近或是远离而使蓝牙设备接收到的电波强度改变时，蓝牙设备会自动地调整发射功率。当发射功率提高到1mw时，其传输距离可以扩大到100m，如果使用功放放大电路将发射功率提高到最大10mw时，在无遮挡的情况下其传输距离最大也只能达到150m。通过提高蓝牙设备的发射功率来增加传输距离，存在诸多不足:1、传输距离依然无法满足工业需求；2、信号电路在放大时，同时放大了噪音信号，会降低数据传输的可靠性；3、蓝牙信号传输频率为
2.4G，属于高频信号，容易受到气候、建筑等外部原因干扰；4、该设计将蓝牙发射功率提高，必然带来高功率，高辐射。以上这些局限了蓝牙的发展，注定了蓝牙只能成为家庭、小型区域通信传输方案，无法满足现代工业要求，对远距离、超远距离的通信终端进行控制、通信等。
【发明内容】
[0004]本发明的首要目的在于提供一种低功耗远距离传输系统，在保证数据有效性和可靠性的基础上大幅提高蓝牙可传输距离。
[0005]为实现以上目的，本发明采用的技术方案为:一种低功耗远距离传输系统，包括微控制器和RF射频芯片，所述的微控制器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片输出的信息经过微控制器处理后通过RF射频芯片发射出去，RF射频芯片接收到的信息经过微控制器处理后输出至蓝牙芯片。
[0006]与现有技术相比，本发明存在以下技术效果:使蓝牙的可传输覆盖范围从10m扩大至3km ;RF射频信号通过国际标准规范进行封包，且软件结构和代码都经过重新定义，具有很高的安全性；RF信号穿透性好，抗干扰能力强，进一步增强了蓝牙数据的传递可靠性。
[0007]本发明的另一个目的在于提供一种低功耗远距离传输系统的控制方法，在保证数据有效性和可靠性的基础上大幅提高蓝牙可传输距离。
[0008]为实现以上目的，本发明采用的技术方案为:一种低功耗远距离传输系统的控制方法，包括如下步骤:(A)模块X的蓝牙芯片输出的数据经过处理通过RF射频芯片远程发送；(B)模块Y的RF射频芯片接收到模块X的RF射频芯片输出信息后进行处理输出至模块Y的蓝牙芯片中。
[0009]与现有技术相比，本发明存在以下技术效果:使蓝牙的可传输覆盖范围从10m扩大至3km ;RF射频信号通过国际标准规范进行封包，且软件结构和代码都经过重新定义，具有很高的安全性；RF信号穿透性好，抗干扰能力强，进一步增强了蓝牙数据的传递可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例一原理框图；
[0011]图2是本发明实施例二原理框图；
[0012]图3是本发明实施例三原理框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。
[0014]参阅图1-3，一种低功耗远距离传输系统，包括微控制器和RF射频芯片，所述的微控制器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片输出的信息经过微控制器处理后通过RF射频芯片发射出去，RF射频芯片接收到的信息经过微控制器处理后输出至蓝牙芯片。该产品特别适合运用于基于蓝牙4.0中低功耗蓝牙的消费类电子产品，能提高操作的可靠性；进一步提高信号的传输距离和抗干扰性；使信号传递不受障碍物影响；还能实现解决不同电子产品间的互操作问题，解决了现有技术中蓝牙模块短距离传输的缺陷。
[0015]优选地，微控制器是基于通用低功耗的蓝牙芯片研发而成，所述的蓝牙芯片可以采用Tl公司的CC2540芯片，RF射频芯片也有很多选择，这里优选采用低功耗的SMTECH公司研发的SX1278型号的芯片。采用这两种低功耗的芯片后，如果使用电池来供电，因为该模块设计采用的都是低功耗芯片，且具有待机模式、待机唤醒等功能，使得电池寿命可显著延长。
[0016]作为本发明的优选方案，所述的微控制器和RF射频芯片集成在模块中，模块带有外扩天线接口和板载天线。所述的模块具有邮票孔接口。当选择外扩天线接口时，可根据用户实际需要选择相应天线；模块采用邮票型接口形式，端口完全对外开放，客户使用时在免去射频硬件设计难度的同时，在软件和产品结构上具有更灵活的二次开发空间；同时，可很简单方便集成到各个行业领域内。
[0017]下面提供一种低功耗远距离传输系统的控制方法，具体有三种实施方式。
[0018]参阅图1，实施例一，一种低功耗远距离传输系统的控制方法包括如下步骤:(A)模块X的蓝牙芯片输出的数据经过处理通过RF射频芯片远程发送；(B)模块Y的RF射频芯片接收到模块X的RF射频芯片输出信息后进行处理输出至模块Y的蓝牙芯片中。通过该方法可以实现远距离通信。当模块X、Y距离较近时，模块X的蓝牙芯片输出的数据直接发送至模块Y的蓝牙芯片中，也能实现普通的蓝牙传输功能。
[0019]参阅图2，实施例二，仅有蓝牙芯片的移动终端x、y可按如下步骤进行远程数据传输:(A1)移动终端X的数据通过蓝牙芯片传输至模块X的蓝牙芯片中；(B1)执行步骤A;(Cl)执行步骤B ； (Dl)移动终端y的蓝牙接口接收模块Y的蓝牙芯片输出的数据。仅有蓝牙芯片的移动终端可以以本模块作为中转站实现数据的传输。
[0020]参阅图3，实施例三，所述的模块具有唯一的身份ID码，模块X、Z可按如下步骤进行数据传输:(A2)执行步骤A ； (B2)模块Y的RF射频芯片接收到模块X的RF射频芯片输出信息后再次发出；(C2)模块Z的RF射频芯片接收到模块Y的RF射频芯片输出信息后进行处理输出至模块Z的蓝牙芯片中；所述步骤A2、B2、C2中所传输的数据中含有模块Z的身份ID码。通过该方法，可以实现更远距离的数据传输，多个模块组成一个数据网络，进一步提尚传输距尚。
[0021]实际应用时，不仅仅局限于上述实施例，也可以将实施例二、三结合使用，达到远距离、低功耗数据传输的目的。
【权利要求】
1.一种低功耗远距离传输系统，其特征在于:包括微控制器和RF射频芯片，所述的微控制器包括蓝牙芯片，蓝牙芯片输出的信息经过微控制器处理后通过RF射频芯片发射出去，RF射频芯片接收到的信息经过微控制器处理后输出至蓝牙芯片。
2.如权利要求1所述的低功耗远距离传输系统，其特征在于:所述的蓝牙芯片为CC2540，RF 射频芯片为 SX1278。
3.如权利要求1或2所述的低功耗远距离传输系统，其特征在于:所述的微控制器和RF射频芯片集成在模块中，模块带有外扩天线接口和板载天线。
4.如权利要求3所述的低功耗远距离传输系统，其特征在于:所述的模块具有邮票孔接口。
5.一种低功耗远距离传输系统的控制方法，包括如下步骤: (A)模块X的蓝牙芯片输出的数据经过处理通过RF射频芯片远程发送； (B)模块Y的RF射频芯片接收到模块X的RF射频芯片输出信息后进行处理输出至模块Y的蓝牙芯片中。
6.如权利要求5所述的低功耗远距离传输系统的控制方法，其特征在于:当模块X、Y距离较近时，模块X的蓝牙芯片输出的数据直接发送至模块Y的蓝牙芯片中。
7.如权利要求5所述的低功耗远距离传输系统的控制方法，其特征在于:仅有蓝牙芯片的移动终端X、I可按如下步骤进行远程数据传输: (Al)移动终端X的数据通过蓝牙芯片传输至模块X的蓝牙芯片中； (BI)执行步骤A ； (Cl)执行步骤B ； (Dl)移动终端y的蓝牙接口接收模块Y的蓝牙芯片输出的数据。
8.如权利要求5所述的低功耗远距离传输系统的控制方法，其特征在于:所述的模块具有唯一的身份ID码，模块X、Z可按如下步骤进行数据传输: (A2)执行步骤A ; (B2)模块Y的RF射频芯片接收到模块X的RF射频芯片输出信息后再次发出； (C2)模块Z的RF射频芯片接收到模块Y的RF射频芯片输出信息后进行处理输出至模块Z的蓝牙芯片中； 所述步骤A2、B2、C2中所传输的数据中含有模块Z的身份ID码。
【文档编号】H04W4/00GK104507040SQ201410836520
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】孟驰力, 秦小创, 李仕平 申请人:重庆甲虫网络科技有限公司