蓝牙组网中从设备接入方法、从设备及蓝牙通信系统与流程

本发明涉及短距离无线通信技术领域，尤其涉及一种蓝牙组网中从设备接入方法、从设备及蓝牙通信系统。

背景技术：

蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy，简称BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical工业、科学、医学)射频频段。它从一开始就设计为超低功耗(Ultra-Low Power，简称ULP)无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗，该技术可用于小型设备之间的简单数据传输，仅需一枚纽扣电池便可运行1年。

低功耗蓝牙解决方案通常基于主/从机制，即一个蓝牙主设备与多个蓝牙从设备相连接。一个设备可以是蓝牙主设备或是蓝牙从设备，但它不能同时既是蓝牙主设备又是蓝牙从设备。蓝牙从设备的允许通信频率由蓝牙主设备控制,只有在蓝牙主设备要求的情况下,蓝牙从设备才会与之通信。另外，低功耗蓝牙技术的一个新特性就是蓝牙从设备的广播功能，蓝牙从设备可以通过这一途径来宣布它有信息要传送给蓝牙主设备。按照类型不同，广播消息分为：可连接广播和非连接广播两种，可连接广播允许其他设备对其进行响应并与之建立蓝牙连接，而非连接广播则会忽略任何响应消息和连接请求。可连接广播只能由处于非连接态下的蓝牙设备发出，而非连接广播则不受此限制。

蓝牙低能耗技术采用可变连接时间间隔，这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外，因为BLE技术采用非常快速的连接方式，因此平时可以处于“非连接”状态(节省能源)，此时链路 两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路。蓝牙低能耗技术“完成”一次连接(即扫描其它设备、建立链路、发送数据、认证和适当地结束)只需3ms。

低功耗蓝牙的链路层有两种状态：空闲态和连接态。主设备使用其配置的扫描参数进行扫描，当扫描到有从设备的可连接广播时，会发送连接建立请求，与从设备建立连接，此时主设备与从设备均为连接态。主设备与从设备中某一方可以发送断开连接请求，连接断开后，主设备与从设备均处于空闲状态。

目前，现有的低功耗蓝牙技术由于受硬件处理能力的限制，通常一个主设备只能同时连接有限个从设备(假设为N个)，即当某一时刻主设备与N个从设备建立连接并进行通信时，主设备覆盖范围内的其他从设备无法使用，主设备需要服务多个从设备的场景会受到限制。

鉴于此，如何在节省更多能量的同时克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，使主设备可以服务于更多的从设备成为目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述的技术问题，本发明提供一种蓝牙组网中从设备接入方法、从设备及蓝牙通信系统，能够克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，降低主设备需要同时连接多个从设备的几率，使主设备可以服务于更多的从设备，节省更多能量，功耗低。

第一方面，本发明提供一种蓝牙组网中从设备接入方法，包括：

主设备覆盖范围内的从设备在启动时向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接；

所述从设备接收所述主设备发送的蓝牙连接周期配置信息，所述蓝牙连接周期配置信息为与所述从设备建立连接后的主设备将连接 信息发送监控中心之后，从所述监控中心接收的所述从设备的蓝牙连接周期配置信息；

所述从设备根据接收的蓝牙连接周期配置信息，修改连接周期配置的时间段；

所述从设备间隔所述时间段，向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

可选地，在所述从设备间隔所述时间段，向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接之后，还包括：

所述从设备判断是否接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息；

若接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则根据接收的连接周期改变消息，修改连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接；

若没有接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则不改变连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

可选地，在所述蓝牙组网中，一个主设备的覆盖范围内包括至少一个从设备。

可选地，所述从设备向主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接，包括：

从设备向主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息向所述从设备发送配对请求；

所述从设备接收所述主设备发送的配对请求，并向所述主设备发 送所述配对请求的响应，以使所述主设备在接收到所述响应后与所述从设备建立连接。

可选地，所述方法还包括：

在所述主设备与所述从设备连接建立并完成数据传输时，所述从设备向所述主设备发送连接断开请求，以使所述主设备在接收到所述连接断开请求后与所述从设备断开连接。

第二方面，本发明提供一种设备，包括：

第一发送模块，用于主设备覆盖范围内的从设备在启动时向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接；

接收模块，用于所述从设备接收所述主设备发送的蓝牙连接周期配置信息，所述蓝牙连接周期配置信息为与所述从设备建立连接后的主设备将连接信息发送监控中心之后，从所述监控中心接收的所述从设备的蓝牙连接周期配置信息；

修改模块，用于所述从设备根据接收的蓝牙连接周期配置信息，修改连接周期配置的时间段；

第二发送模块，用于所述从设备间隔所述时间段，向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

可选地，所述设备，还包括：

判断模块，用于所述从设备判断是否接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息；

第三发送模块，用于若接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则根据接收的连接周期改变消息，修改连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接；

第四发送模块，用于若没有接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则不改变连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

可选地，在所述蓝牙组网中，一个主设备的覆盖范围内包括至少一个从设备。

可选地，所述设备，还包括：

第五发送模块，用于在所述主设备与所述从设备连接建立并完成数据传输时，所述从设备向所述主设备发送连接断开请求，以使所述主设备在接收到所述连接断开请求后与所述从设备断开连接。

第三方面，本发明提供一种蓝牙通信系统，包括：主设备、监控中心和至少一个从设备，所述主设备与所述从设备、所述监控中心分别连接，所述从设备为上述设备。

由上述技术方案可知，本发明的蓝牙组网中从设备接入方法、从设备及蓝牙通信系统，通过在在发送数据量较小，且不需要连续发送数据的情景下，监控中心通过主设备发送下行消息对从设备发送连接广播的时刻进行配置，从设备在主设备配置的时刻发送可连接广播，与主设备建立连接，并进行数据交互，当本次数据发送完成，断开主设备与从设备的连接，从而在较短的时间内完成一次连接建立与断开过程，能够克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，降低主设备需要同时连接多个从设备的几率，使主设备可以服务于更多的从设备，节省更多能量，功耗低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的蓝牙通信系统的一种网络拓扑示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种蓝牙组网中从设备接入方法的流程示意图；

图3为本发明第一实施例中提供的另一种蓝牙组网中从设备接入方法的流程示意图；

图4为本发明第二实施例提供的设备的结构示意图；

图5示出了本发明第三实施例提供的一种蓝牙通信系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。

低功耗蓝牙技术是建立在星型拓扑之上的，如图1所示，监控中心通过局域网连接多个(蓝牙)主设备，每一个(蓝牙)主设备具有一定的通信覆盖范围，在该通信覆盖范围内有一个或多个(蓝牙)从设备。图1所示的网络拓扑仅为一个范例，实际的网络拓扑可以具有其他形式，例如监控中心与(蓝牙)主设备可以通过其他网络连接，各(蓝牙)主设备之间的覆盖范围也不一定要重叠。

第一实施例

图2示出了本发明第一实施例提供的(低功耗)蓝牙组网中从设备接入方法的流程示意图，如图2所示，本实施例的蓝牙组网中从设备接入方法如下所述。

201、主设备覆盖范围内的从设备在启动时向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

202、所述从设备接收所述主设备发送的蓝牙连接周期配置信息，所述蓝牙连接周期配置信息为与所述从设备建立连接后的主设备将 连接信息发送监控中心之后，从所述监控中心接收的所述从设备的蓝牙连接周期配置信息。

203、所述从设备根据接收的蓝牙连接周期配置信息，修改连接周期配置的时间段。

204、所述从设备间隔所述时间段，向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

在具体应用中，在所述蓝牙组网中，一个主设备的覆盖范围内包括至少一个从设备。

在具体应用中，如图3所示，上述步骤204之后，还可包括步骤205-207：

205、所述从设备判断是否接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息。

206、若接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则根据接收的连接周期改变消息，修改连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

207、若没有接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则不改变连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

在具体应用中，本实施例的蓝牙组网中从设备接入方法，还包括：

在所述主设备与所述从设备连接建立并完成数据传输时，所述从设备向所述主设备发送连接断开请求，以使所述主设备在接收到所述连接断开请求后与所述从设备断开连接。

本实施例的(低功耗)蓝牙组网中从设备接入方法，通过在发送数据量较小，且不需要连续发送数据的情景下，监控中心通过主设备 发送下行消息对从设备发送连接广播的时刻进行配置，从设备在主设备配置的时刻发送可连接广播，与主设备建立连接，并进行数据交互，当本次数据发送完成，断开主设备与从设备的连接，从而在较短的时间内完成一次连接建立与断开过程，能够克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，降低主设备需要同时连接多个从设备的几率，使主设备可以服务于更多的从设备；由于本方法中主设备与从设备只在某个配置时刻建立连接，数据交互结束后立即断开连接，因此主从设备在更多时间内处于空闲状态，无需维持蓝牙连接，从而为主从设备节省更多的能量，功耗低。

在具体应用中，本实施例所述方法中的所述从设备向主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接，包括：

从设备向主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息向所述从设备发送配对请求；

所述从设备接收所述主设备发送的配对请求，并向所述主设备发送所述配对请求的响应，以使所述主设备在接收到所述响应后与所述从设备建立连接。

本实施例的(低功耗)蓝牙组网中从设备接入方法，能够克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，降低主设备需要同时连接多个从设备的几率，使主设备可以服务于更多的从设备，无需维持蓝牙连接，为主从设备节省更多的能量，功耗低。

第二实施例

图4示出了本发明第二实施例提供的设备的结构示意图，如图4所示，本实施例的设备包括：第一发送模块41、接收模块42、修改模块43和第二发送模块44；

第一发送模块41，用于主设备覆盖范围内的从设备在启动时向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广 播消息与所述从设备建立连接；

接收模块42，用于所述从设备接收所述主设备发送的蓝牙连接周期配置信息，所述蓝牙连接周期配置信息为与所述从设备建立连接后的主设备将连接信息发送监控中心之后，从所述监控中心接收的所述从设备的蓝牙连接周期配置信息；

修改模块43，用于所述从设备根据接收的蓝牙连接周期配置信息，修改连接周期配置的时间段；

第二发送模块44，用于所述从设备间隔所述时间段，向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

在具体应用中，本实施例所述设备，还可以包括图中未示出的：

判断模块，用于所述从设备判断是否接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息；

第三发送模块，用于若接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则根据接收的连接周期改变消息，修改连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接；

第四发送模块，用于若没有接收到所述监控中心通过所述主设备发送的连接周期改变消息，则不改变连接周期配置的时间段，间隔所述时间段向所述主设备发送可连接广播消息，以使所述主设备根据所述可连接广播消息与所述从设备建立连接。

在具体应用中，本实施例的蓝牙组网中，一个主设备的覆盖范围内包括至少一个从设备。

在具体应用中，本实施例所述设备，还可以包括图中未示出的：

第五发送模块，用于在所述主设备与所述从设备连接建立并完成数据传输时，所述从设备向所述主设备发送连接断开请求，以使所述 主设备在接收到所述连接断开请求后与所述从设备断开连接。

本实施例的设备，能够克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，降低主设备需要同时连接多个从设备的几率，使主设备可以服务于更多的从设备；由于主设备与从设备只在某个配置时刻建立连接，数据交互结束后立即断开连接，因此主从设备在更多时间内处于空闲状态，无需维持蓝牙连接，从而为主从设备节省更多的能量，功耗低。

本实施例的设备，可以用于执行前述第二实施例(图2或图3)所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

第三实施例

图5示出了本发明第三实施例提供的一种蓝牙通信系统的结构示意图，如图5所示，本实施例的蓝牙通信系统，包括：主设备2、监控中心1和至少一个从设备3，所述主设备2与所述从设备3、所述监控中心1分别连接，所述从设备3为第二实施例所述的设备。

本实施例的蓝牙通信系统，能够克服低功耗蓝牙同时连接从设备个数较少的缺点，降低主设备需要同时连接多个从设备的几率，使主设备可以服务于更多的从设备；由于主设备与从设备只在某个配置时刻建立连接，数据交互结束后立即断开连接，因此主从设备在更多时间内处于空闲状态，无需维持蓝牙连接，从而为主从设备节省更多的能量，功耗低。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。