一种无线通信跳频方法与流程

本发明属于无线通信领域，是一种无线通信的跳频方法，适用于各种无线通信终端如遥控器、显示面板等在通信断线后重新建立连接的过程及使用该方法的装置。

背景技术：

现有的无线通信技术在2.4GHz频段存在一些通用的通信协议，如Bluetooth、WiFi、Zigbee等。这些协议在一些实际产品特别是卫浴产品断线后重新建立连接的过程中存在一些弊端，如重连接时间长(上述三种通信协议大多都要4秒以上)、重连成功率低、功耗大等问题，不利于节省能源、实现成本高、协议比较复杂，另外多套相同设备同时使用时很容易产生频率冲突，可靠性差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种无线通信跳频方法，引入了跳频和休眠机制，目的在于克服现有技术中重连时间长、成功率低和功耗大问题。该方法具有简单、高效、可靠性高的优点。具体地，所述无线通信在主端和从端之间进行，该方法包括：

预设多个无线频点，无线频点之间存在固定的频点间隔，且与现有通信频点错开。

断线后，主端在当前频点或直接跳到另一频点发出预定格式数据，如果在预定时间(T1)内收到从端的返回数据，则通信连接成功；如果没有收到从端的返回数据，主端重复发送预定格式数据，并再次确定是否收到从端的返回数据；如果主端重复发送预定格式数据的次数达到预定次数(N)，但仍未收到从端的返回数据，则主端在休眠第一时间(T2)后跳到另一无线频点，继续发送预定格式数据。

从端按照固定的周期(T3)接收主端发出的预定格式数据，并且在每个周期中在多个无线频点中的一个上进行接收，如果在一个周期内收到预定格式数据，则向主端返回数据并在对应的频点上保持与主端通信；如果从端在一个周期内没有收到预定格式数据，则从端在下一个周期内跳到另一无线频点。

其中，主端和从端跳频的顺序是固定的。

优选地，所述另一无线频点为下一个相邻的无线频点，如果当前无线频点已经是最后一个无线频点，则所述另一无线频点为第一个无线频点。

优选地，所述预定格式数据为握手指令。

优选地，所述主端休眠时间为25毫秒,所述预定时间是1.8毫秒，所述预定次数为8次，所述固定的周期为5毫秒。

优选地，所述多个无线频点属于2.4G频段。

优选地，所述多个无线频点为8个，分别为：2414.5MHz,2419.5MHz,2424.5MHz,2429.5MHz,2434.5MHz,2439.5MHz,2444.5MHz,2449.5MHz

本发明还提供了一种上述无线通信跳频方法的主端。

本发明还提供了一种上述无线通信跳频方法的从端。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明提供的无线通信跳频方法，采用预设多个存在固定的频点间隔无线频点，且无线频点与现有通信频点错开，可以有效避免外界电磁干扰；主端引入休眠机制，在每次发起连接后或建立连接过程中都会休眠一段时间，避免多套相同设备同时使用产生冲突，同时可以节省功耗；本发明提供的无线通信跳频方法简单、高效、可靠性高。

附图说明

图1所示为本发明一个优选实施例的主端的工作流程图。

图2所示为图1实施例中从端的工作流程图。

图3所示是图1所示实施例的通信连接统计表。

具体实施方式

下面结合一个具体实施例进一步说明本发明的具体实施方式。本发明提供的无线通信跳频方法，用于在通信断线后重新建立连接，属于一种被动式跳频方法，即通信断线才跳频，通信连接后停止跳频。本实施例中包括一个主端和一个从端，本发明也包括多个主端和一个从端，一个主端和多个从端或者多个主端和多个从端的实施例。

如图1和图2所示分别是主端和从端断线后重新建立连接的工作流程图。在本实施例中，根据本发明的无线跳频方法步骤如下：

一、预设8个无线频点。本实施例中的无线频点属于2.4G频段，具体分别为：2414.5MHz,2419.5MHz,2424.5MHz,2429.5MHz,2434.5MHz,2439.5MHz,2444.5MHz,2449.5MHz。

可见，每个频点间隔为固定的5MHz，选定依据是：与现有的Bluetooth及WIFI的通信频点以最大程度错开。Bluetooth的频率范围2402MHz-2480MHz，采用AFH(Adaptive Frequency Hopping)技术,频点是整数MHz,每个跳频点之间的间隔为1MHz；WiFi的通信频点2412MHz、2417MHz、2422MHz、2427MHz、2432MHz、2437MHz、2442MHz、2447MHz、2452MHz、2457MHz、2462MHz、2467MHz、2472MHz、2484MHz。可见本实施例中的全部预设无线频点均与现有通信频点错开。显然，还可以有其他多种无线频点的预设方式，包括预设其他数目的其他无线频点或频点间隔。

二、主端在当前频点断线后，如图1所示，在当前频点或直接跳到另一频点发出预定格式数据,在本实例中为握手指令，如果在预定时间T1＝1.8毫秒内接收到从端返回数据回应，则主端停止跳频，重连成功，反之，如果主端没有收到从端返回数据，则主端把未收到回应的次数记录N增加1次。本实施例中，从主端发出预定格式数据到判定是否完成一次接收的过程耗时约3毫秒(采用的芯片不同，此数据可能有所不同)。然后主端重复上述发送握手指令，接收从端返回数据的过程。当主端未收到回应的次数记录N＝8时，即主端重复上述发送接收过程8次时，如果仍未收到从端返回数据，主端休眠第一时间T2＝25毫秒后，跳至另一个频率继续发送握手指令，并将未收到回应次数记录初始化为0。

可见本实施例主端从当前频率跳至下一频率的时间间隔约为50毫秒。主端休眠第一时间T2＝25毫秒的目的在于降低功耗，减少频率干扰和冲突的可能性，提高系统可能性。

三、如图2所示为本实施例中的从端的工作流程图。当发现从端处于断线状态时，重连开始。从端持续接收主端发出的预定格式数据，例如握手指令，如果在一个监听周期内，本实施例中为5ms，从端收到主端发出的握手指令，则保持在当前频点与主端通信，反之，从端在一个监听周期内没有收到预定格式数据，从端立即跳到另一无线频点。

其中，主端和从端的跳频的频点顺序是确定的，这样能够保证主端和从端能够覆盖全部频点，并确保每个频点的重连概率一致，从而保证系统在不同频点的一致性。

进一步地，本实施例中，主端和从端的跳频采用顺序跳频方式，即如果当前频点通信不成功，则跳到下一个相邻的无线频点，如果当前无线频点已经是最后一个无线频点，则跳到初始第一个无线频点，这种顺序比较简单。当然如果主端跳频采用顺序跳频方式而从端采用反向顺序跳频方式也是允许的。只有保证跳频的频点顺序是确定的，并能覆盖全部预定频点。

进一步的，本实施中主端发送的预定格式数据为握手指令。

本发明还提供了一种采用上述无线通信跳频方法的主端或从端。

下面通过一个表格详细分析本实例，如图3所示是本实施例的通信连接统计表。为了直观起见，对各个频点进行编号，并用编号指代频点，可以理解的是，当主端和从端在同一时段内处于相同频点时，主端和从端的通信才能重连成功。如图3所示，其中粗体字位于主端发送握手指令的起始和结束两个边界时间，其与从端通过重连成功的可能性为50％，而阴影部分，主端和从端一定能够重连成功，因此其重连成功的可能性为100％。表中列出了主端处理当前频点的所有的8种可能性。可以看出，在400毫秒内，无论主端处于哪种当前频点，主端与从端重连成功可以有3次100％和2次50％的可能性，合计连接成功4次。即每次成功连接上的理论用时为100毫秒，该实施例中重连用时相比现有技术大大提高。如果进一步缩短主端休眠时间，其重连用时可以进一步降低，相应的功耗会有所增加，本领域技术人员可以根据具有应用需要选择合适休眠时间、重连次数、频率以及频率数量等。

本实施例提供的无线通信跳频方法简单、高效、可靠性高，采用的无线频点现有通信频点错开，可以有效避免外界电磁干扰；另外本实施例中主端引入了休眠机制，避免多套相同设备同时使用产生冲突，同时可以节省功耗。

显而易见，上述实施例仅是说明本发明的一种具体实施方式，而并非是对其具体特征的限制，本领域技术人员，在不脱离本文公开内容范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有根据本发明启示下的变形或等同方案也应属于的本文公开范围，本发明的保护范围应由其权利要求限定。