一种基于蓝牙的列车设备监控方法和系统与流程

本发明涉及列车设备监控领域，特别是涉及一种基于蓝牙的列车设备监控方法和系统。

背景技术：

随着现代社会的快速发展，人们的出行方式发生了极大的变化。由于价格相对低廉且运行速度较快，运输量大，在运输服务领域，列车已经成为了最基本的出行工具，也正因为如此，对列车设备本身的调试和维护显得十分重要。

技术人员在开发、调试或维护列车设备时，经常需要监控设备的运行状态和参数等，并对相应设备进行配置或调试。目前对于列车设备的监控方法主要基于以太网或蓝牙，电脑采用有线以太网与设备连接，智能手机等移动终端采用WiFi或蓝牙与设备连接，且一般采用一对一的连接方式。对于以太网连接方式，如果同时连接多个设备，则需要知道各设备的IP地址才能查看对应设备的状态；对于蓝牙连接方式，由于蓝牙连接数目的限制，同时连接多个蓝牙设备容易造成连接中断，因而一般不采用同时连接多个设备进行监控的方式；此外，连接WiFi或蓝牙都需要一定的时间，如果频繁地断开和连接新的设备会更加耗时，且IP地址本身不含有设备信息，不能够直观地获取设备信息。

因此，如何提高工作人员对列车设备的监控效率，是本领域人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于蓝牙的列车设备监控方法和系统，可以提高工作人员对列车设备的监控效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种基于蓝牙的列车设备监控方法，包括：

获取各列车设备上的蓝牙模块发出的蓝牙广播包；

对各所述蓝牙广播包进行解析，获取各所述蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息；

获取外界的蓝牙连接触发信号，并根据所述蓝牙连接触发信号连接对应的目标列车设备的蓝牙模块；

通过所述目标列车设备的蓝牙模块向所述目标列车设备发送相应操作指令控制所述目标列车设备动作，并接收所述目标列车设备的反馈信息。

优选地，对各所述蓝牙广播包进行解析，获取各所述蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息，包括：

根据预设的协议对各所述蓝牙广播包进行解密和解码；

获取各所述蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息，并进行相应显示。

优选地，获取各所述蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息，并进行相应显示，包括：

获取各所述蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息；

对各所述蓝牙广播包的信号的强度进行比较；

按照各所述蓝牙广播包的信号由强至弱的顺序，显示各所述蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息。

优选地，通过所述目标列车设备的蓝牙模块向所述目标列车设备发送相应操作指令控制所述目标列车设备动作，并接收所述目标列车设备的反馈信息，包括：

通过所述目标列车设备的蓝牙模块向所述目标列车设备发送运行参数和故障记录查询指令、配置指令或调试指令，控制所述目标列车设备进行对应的动作，并接收所述目标列车设备的相应反馈信息。

优选地，所述获取各列车设备上的蓝牙模块发出的蓝牙广播包，包括：

扫描预设范围内的所有蓝牙广播包；

对各所述蓝牙广播包进行解析，判断各所述蓝牙广播包是否含有相应的列车设备预设信息；

若是，则提取该蓝牙广播包。

一种基于蓝牙的列车设备监控系统，包括：设有蓝牙功能单元的监控终端和设置在各列车设备上的蓝牙模块；

其中，各所述蓝牙模块用于将对应的列车设备的身份信息和运行状态信息进行编码后，通过蓝牙广播包发送出去，以及和所述监控终端进行蓝牙通信连接；

所述监控终端用于获取各所述蓝牙模块发出的蓝牙广播包，并对各所述蓝牙广播包进行解析获取各所述蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息；以及响应操作者操作和目标列车设备的蓝牙模块连接，向该蓝牙模块发送相应操作指令控制所述目标列车设备动作，并接收所述目标列车设备的反馈信息。

优选地，所述蓝牙模块包括：

编码单元，用于根据预设的编码协议和规则，将对应的列车设备的身份信息和运行状态信息进行编码；

广播包发射单元，用于将所述编码单元的编码信息通过蓝牙广播包发送出去；

加密单元，用于对所述蓝牙广播包中的编码信息进行加密；

蓝牙通信单元，用于与监控终端进行蓝牙连接通信。

优选地，所述监控终端包括：

蓝牙功能单元，用于与各所述蓝牙模块进行蓝牙连接；

广播包接收单元，用于接收预设范围内的蓝牙广播包；

处理单元，用于对所述广播包接收单元接收的蓝牙广播包进行相应地解码和解密，并响应操作者操作，向所述蓝牙功能单元发出对应的控制信号，控制所述蓝牙功能单元和目标列车设备的蓝牙模块连接，并向所述目标列车设备发送相应操作指令以及解析所述目标列车设备的反馈信息；

显示单元，用于显示所述处理单元解析的所述蓝牙广播包中的信息，以及所述处理单元解析的所述目标列车设备的反馈信息。

优选地，所述监控终端还包括：

广播包筛选单元，用于对所述广播包接收单元接收的蓝牙广播包进行筛选，剔除不含有列车设备身份信息和运行状态信息的无效蓝牙广播包；

排序单元，用于比较各蓝牙广播包的信号强度，并发出对应的控制信号控制所述显示单元按照各蓝牙广播包的信号由强至弱的顺序显示各所述蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息。

优选地，所述监控终端还包括：

蓝牙上限控制单元，用于在所述蓝牙功能单元和列车设备上的蓝牙模块的连接数目超过上限阈值时，控制当前连接的各蓝牙模块中最先与所述蓝牙功能单元连接的蓝牙模块断开连接；

蓝牙自动断开控制单元，用于在当前与所述蓝牙功能单元连接的蓝牙模块对所述蓝牙功能单元无操作的时间超过预设时间阈值时，断开该蓝牙模块和所述蓝牙功能单元的连接。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的一种基于蓝牙的列车设备监控方法，包括：获取各列车设备上的蓝牙模块发出的蓝牙广播包；对各蓝牙广播包进行解析，获取各蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息；获取外界的蓝牙连接触发信号，并根据蓝牙连接触发信号连接对应的目标列车设备的蓝牙模块；通过目标列车设备的蓝牙模块向目标列车设备发送相应操作指令控制目标列车设备动作，并接收目标列车设备的反馈信息。在本发明的技术方案中，在各列车设备上安装蓝牙，各列车设备通过自身的蓝牙将自身的身份信息和运行状态信息以广播包的形式发送出去，用户无需通过检测设备和各列车设备连接，即只需通过蓝牙无连接的方式接收各广播包即可快速查看多个列车设备的身份信息和对应的运行状态信息，了解所有列车设备的基本运行情况；当用户需要获取某个列车设备的详细参数和故障记录或者需要对该列车设备进行配置和调试时，才将检测设备和该列车设备的蓝牙模块进行蓝牙连接，进行信息交互，解决了同时监控多个列车设备时效率低下的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种基于蓝牙的列车设备监控方法流程图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种基于蓝牙的列车设备监控系统结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于蓝牙的列车设备监控方法和系统，可以提高工作人员对列车设备的监控效率。

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种基于蓝牙的列车设备监控方法流程图。

本发明的一种具体实施方式提供了一种基于蓝牙的列车设备监控方法，包括：

S11：获取各列车设备上的蓝牙模块发出的蓝牙广播包。

在本实施方式中，各列车设备上设有蓝牙模块，各列车设备根据预先约定的协议将自身的身份信息和运行状态信息等关键信息进行编码，然后通过蓝牙广播包发送出去。在本实施方式中即获取各列车设备上的蓝牙模块发出的蓝牙广播包。

低功耗蓝牙协议中定义了两种角色：Central和Peripheral，也就是中心设备和外围设备。中心设备可以主动扫描和连接外围设备，外围设备发送广播或者被中心设备连接。外围设备通过广播被中心设备发现，广播中带有外围设备自身的相关信息。通常情况下，广播包的长度为31个字节，由若干个代表不同含义的数据单元组成，如蓝牙连接模式、设备支持的服务ID、设备名称、信号强度、厂商自定义数据等单元，如果有效数据部分不到31字节，剩下的用0补全。

S12：对各蓝牙广播包进行解析，获取各蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息。

由于获取的是蓝牙广播包，因此，若想要得知蓝牙广播包的信息还需要对各蓝牙广播包进行相关解析，从而获取对应的列车设备的身份信息和运行状态信息等关键信息。在这一过程中，无需和列车设备的蓝牙模块进行蓝牙连接，列车设备的蓝牙模块单方向地向外发送信息。

S13：获取外界的蓝牙连接触发信号，并根据蓝牙连接触发信号连接对应的目标列车设备的蓝牙模块。

当用户获取了各蓝牙广播包的对应的列车设备的身份信息和运行状态信息等关键信息后，还想进一步得知某一列车设备运行的详细参数或者故障记录信息或者想要对该列车设备进行调试或配置，则需要将检测设备/调试设备和列车设备的蓝牙模块进行连接，此时用户会进行相应地操作发出一个蓝牙连接触发信号，在获取了用户发出的蓝牙连接触发信号后，连接对应的目标列车设备的蓝牙模块，从而实现和列车设备的连接互动。

S14：通过目标列车设备的蓝牙模块向目标列车设备发送相应操作指令控制目标列车设备动作，并接收目标列车设备的反馈信息。

其中，通过目标列车设备的蓝牙模块向目标列车设备发送相应操作指令控制目标列车设备动作，并接收目标列车设备的反馈信息，包括：通过目标列车设备的蓝牙模块向目标列车设备发送运行参数和故障记录查询指令、配置指令或调试指令，控制目标列车设备进行对应的动作，并接收目标列车设备的相应反馈信息。

当与目标列车设备进行蓝牙连接后，即可向该列车设备发出相应操作指令，如控制目标列车设备将自身的详细参数或故障记录等反馈回来，或者对目标列车设备进行配置和调试等。

在本实施方式中，对列车设备的监控分为两个层次，在第一个层次获取列车设备发出的蓝牙广播包，使得用户可以以蓝牙无连接模式快速获取各列车设备的身份信息、运行状态和故障情况等信息；而在第二个层次，则需要和列车设备的蓝牙模块进行连接，通过蓝牙连接模式获取目标列车设备的详细参数、故障记录等，或者对目标列车设备进行配置和调试等操作。这样既保证了用户可以快速了解所有列车设备的基本状态，又方便了用户对其感兴趣的列车设备进行进一步的了解和操作，解决了同时监控多个列车设备时效率低下的问题。

需要说明的是，上述的蓝牙无连接模式在本文中指的是列车设备将编码后的设备关键信息通过蓝牙广播包发送出去，用户通过检测终端等设备接收到蓝牙广播包后解析出列车设备的关键信息，并进行显示等，是一种单向的通信方式。

还需要说明的是，上述的蓝牙连接模式在本文中指的是列车设备的蓝牙模块和用户端的检测终端等设备通过蓝牙连接，向蓝牙模块发送操作指令，蓝牙模块接收到操作指令后对对应的列车设备执行相应操作，并将结果反馈给用户端，是一种双向的通信方式。

在本发明的一种实施方式中，对各蓝牙广播包进行解析，获取各蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息，包括：

根据预设的协议对各蓝牙广播包进行解密和解码；

获取各蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息，并进行相应显示。

由上述实施方式可知，在蓝牙无连接模式下，需要定义列车设备的名称、类型等身份信息和运行状态信息等关键信息在蓝牙广播包中的编码协议或规则，将这些信息通过长度有限的蓝牙广播包发送出去，为了保证信息不被泄露，则进一步需要对这些信息进行加密。因此，在本实施方式中，需要按照预设的协议对接收到的各蓝牙广播包进行解码和解密，进而获取列车设备的名称和类型等身份信息以及列车设备的运行状态信息，并可以进一步进行显示，以便于用户查看了解各列车设备的基本情况。

在本实施方式中，优选蓝牙无连接模式下编码协议的基本规则如下：将列车设备名称(一般不允许超过10个字节)用Base64编码后，放置在设备名称数据单元，列车设备类型、运行状态等信息需要事先定义好编码表(如用8个位来定义列车设备类型，用8个位来定义列车设备状态等)，然后将对应编码放置在厂商自定义数据单元中。

需要说明的是，在编码协议规则中，对列车设备名称的编码也可以采用其他编码方式，比如常用的ASCII编码，但是为了使其具有不可读性，需要定制规则，对列车设备名称做混淆或加密。此外，在编码协议中，需要发送的列车设备的信息编码和蓝牙广播包中的数据单元可以有其他的对应方式，例如将列车设备的类型、运行状态等信息的编码放置在列车设备名称数据单元，而将列车设备名称的编码放置在其他数据单元。

进一步地，获取各蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息，并进行相应显示，包括：

获取各蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息；

对各蓝牙广播包的信号的强度进行比较；

按照各蓝牙广播包的信号由强至弱的顺序，显示各蓝牙广播包对应的列车设备的名称、类型和运行状态信息。

在本实施方式中，用户通过用户端的检测设备等可以查看列车设备的基本信息，而对各列车设备的基本信息进行显示时，优选按照接收到的蓝牙广播包的信号的强弱进行排序，并依次进行显示，用户可以根据排序判断出列车设备的距离远近，这是由于距离越近则接收到的蓝牙广播包的信号越强，并以此快速找到距离自己最近的设备。

在本发明的一种实施方式中，获取各列车设备上的蓝牙模块发出的蓝牙广播包，包括：

扫描预设范围内的所有蓝牙广播包；

对各蓝牙广播包进行解析，判断各蓝牙广播包是否含有相应的列车设备预设信息；

若是，则提取该蓝牙广播包。

在实际应用中，不能排除监控区域内会接收到其他无效的蓝牙广播包，而若对所有接收到的蓝牙广播包进行解析，这无疑既浪费了监控资源，又需要用户从中找寻需要的蓝牙广播包对应的列车设备的信息而浪费大量的时间。因此，在本实施方式中，在扫描到预设范围内的所有蓝牙广播包时，先对各蓝牙广播包进行解析，判断解析的蓝牙广播包是否含有相应的列车设备的预设信息，若否，则剔除掉该蓝牙广播包并可以屏蔽该蓝牙广播包；若是，则提取该蓝牙广播包，将该蓝牙广播包内包含的信息供给给用户，供用户查看。

请参考图2，图2为本发明一种具体实施方式所提供的一种基于蓝牙的列车设备监控系统结构示意图。

相应地，本发明一种实施方式还提供了一种基于蓝牙的列车设备监控系统，包括：设有蓝牙功能单元的监控终端1和设置在各列车设备上的蓝牙模块2；其中，各蓝牙模块2用于将对应的列车设备的身份信息和运行状态信息进行编码后，通过蓝牙广播包发送出去，以及和监控终端1进行蓝牙通信连接；监控终端1用于获取各蓝牙模块2发出的蓝牙广播包，并对各蓝牙广播包进行解析获取各蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息；以及响应操作者操作和目标列车设备的蓝牙模块2连接，向该蓝牙模块2发送相应操作指令控制目标列车设备动作，并接收目标列车设备的反馈信息。

在本实施方式中，监控终端为具有蓝牙功能的移动终端，如手机、平板电脑等。在各列车设备上安装蓝牙模块，各列车设备通过自身的蓝牙模块将自身的身份信息和运行状态信息以广播包的形式发送出去，此时，用户无需将监控终端和各列车设备进行蓝牙连接，即只需通过蓝牙无连接的方式接收各广播包即可快速查看多个列车设备的身份信息和对应的运行状态信息，了解所有列车设备的基本运行情况；当用户需要获取某个列车设备的详细参数和故障记录或者需要对该列车设备进行配置和调试时，才将监控终端和该列车设备的蓝牙模块进行蓝牙连接，进行信息交互，解决了同时监控多个列车设备时效率低下的问题。且整个系统无需增加无线接入设备，扩展方便。

需要说明的是，在列车设备上设置蓝牙模块可以有多种实现方式，如直接将蓝牙芯片集成到列车设备内部，或者以蓝牙USB插件的形式将蓝牙模块插接到列车设备的USB接口上等。本实施方式对两者间的实现形式并不限定，只需保证蓝牙模块和列车设备可以进行正常通讯即可。

在本发明的一种实施方式中，蓝牙模块包括：编码单元，用于根据预设的编码协议和规则，将对应的列车设备的身份信息和运行状态信息进行编码；广播包发射单元，用于将编码单元的编码信息通过蓝牙广播包发送出去；加密单元，用于对蓝牙广播包中的编码信息进行加密；蓝牙通信单元，用于与监控终端进行蓝牙连接通信。

在本实施方式中，蓝牙模块根据预先约定的协议和规则将自身的身份信息和运行状态信息等关键信息进行编码，然后通过蓝牙广播包发送出去，同时为了保证保密原则，设置有加密单元对关键信息进行加密。

进一步地，监控终端包括：蓝牙功能单元，用于与各蓝牙模块进行蓝牙连接；广播包接收单元，用于接收预设范围内的蓝牙广播包；处理单元，用于对广播包接收单元接收的蓝牙广播包进行相应地解码和解密，并响应操作者操作，向蓝牙功能单元发出对应的控制信号，控制蓝牙功能单元和目标列车设备的蓝牙模块连接，并向目标列车设备发送相应操作指令以及解析目标列车设备的反馈信息；显示单元，用于显示处理单元解析的蓝牙广播包中的信息，以及处理单元解析的目标列车设备的反馈信息。

在本实施方式中，用户可以根据监控终端的显示单元上显示的列车设备的名称、类型等身份信息直管地找到对应的列车设备，而无需知道该列车设备的IP地址以及IP地址与列车设备的对应关系，方便了用户同时对多个列车设备进行监控，无需输入对应的IP来连接对应的列车设备，提高了监控效率。其中，用户在对目标列车设备进行操作时，也可以通过显示单元进行操作，如显示单元为触摸屏，用户只需在显示界面上点击对应的列车设备则可以发出和该目标列车设备进行连接的触发信号，以控制蓝牙功能单元和该目标列车设备的蓝牙模块进行连接。

在本发明的一种实施方式中，监控终端还包括：广播包筛选单元，用于对广播包接收单元接收的蓝牙广播包进行筛选，剔除不含有列车设备身份信息和运行状态信息的无效蓝牙广播包；排序单元，用于比较各蓝牙广播包的信号强度，并发出对应的控制信号控制显示单元按照各蓝牙广播包的信号由强至弱的顺序显示各蓝牙广播包对应的列车设备的身份信息和运行状态信息。

在本实施方式中，不能排除监控区域内会接收到其他无效的蓝牙广播包，而若对所有接收到的蓝牙广播包进行解析，这无疑既浪费了监控资源，又需要用户从中找寻需要的蓝牙广播包对应的列车设备的信息而浪费大量的时间。因此，在扫描到预设范围内的所有蓝牙广播包时，先对各蓝牙广播包进行筛选，判断接收的蓝牙广播包是否含有相应的列车设备的预设信息，剔除不含有列车设备身份信息和运行状态信息的无效蓝牙广播包。

而用户通过监控终端查看列车设备的基本信息时，优选按照接收到的蓝牙广播包的信号的强弱进行排序，并依次进行显示，用户可以根据排序判断出列车设备的距离远近，这是由于距离越近则接收到的蓝牙广播包的信号越强，并以此快速找到距离自己最近的设备。

在本发明的一种实施方式中，监控终端还包括：蓝牙上限控制单元，用于在蓝牙功能单元和列车设备上的蓝牙模块的连接数目超过上限阈值时，控制当前连接的各蓝牙模块中最先与蓝牙功能单元连接的蓝牙模块断开连接；蓝牙自动断开控制单元，用于在当前与蓝牙功能单元连接的蓝牙模块对蓝牙功能单元无操作的时间超过预设时间阈值时，断开该蓝牙模块和蓝牙功能单元的连接。

由于蓝牙连接的数目具有上限值，在本实施方式中，当监控终端连接的蓝牙模块的数目超过上限时(如7个)，则将最先连接的蓝牙模块断开连接，以保障并发连接数不超过上限值。同时，当监控终端和一个蓝牙模块连接成功后，在一段时间内(如5分钟)内并没有对该蓝牙模块进行任何操作，即未向该蓝牙模块发出任何的控制信号和操作指令，则自动断开和该蓝牙模块的连接，以节省资源。

综上所述，本发明上述各实施方式所提供的基于蓝牙的列车设备监控方法和系统，采用了蓝牙无连接和蓝牙连接相结合的方式来对列车设备进行监控，既保证了快速获取列车设备的关键信息，又支持了对列车设备的进一步操作，尤其是通过蓝牙无连接模式使得用户无需和列车设备进行连接就能快速查看多个列车设备的名称、类型、运行状态等关键信息。

以上对本发明所提供一种基于蓝牙的列车设备监控方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。