基于BLE蓝牙的数据通信系统、BLE蓝牙网关、BLE设备的制作方法

文档序号:16717666发布日期:2019-01-22 23:26阅读:253来源:国知局
本实用新型涉及蓝牙的
技术领域
:,特别是涉及一种基于BLE蓝牙的数据通信系统、BLE蓝牙网关、BLE设备。
背景技术
::蓝牙低能耗(BluetoothLowEnergy,BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,工作在免许可的2.4GHzISM射频频段。BLE从一开始就设计为超低功耗无线技术,利用许多智能手段最大限度地降低功耗。BLE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”。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,从而最大限度地节省能源。BLE技术的工作模式非常适合用于每半秒交换一次数据的微型无线传感器或使用完全异步通信的遥控器等其它外设传送数据。这些设备发送的数据量非常少,通常只有几个字节,而且发送次数也很少,例如每秒几次到每分钟一次,甚至更少。相比传统蓝牙,BLE蓝牙最大的突破就是加大了对广播通信的支持和利用,其规定了3个广播信道和37个数据信道。BLE设备可利用广播报文发现、连接其它设备。一旦连接建立之后,即可开始使用数据报文。具体地,BLE广播的类型一般分为以下四种:(1)可连接的非定向广播(ConnectableUndirectedEventType)这是一种用途最广的广播类型,包括广播数据和扫描响应数据,它表示当前设备可以接受其他任何设备的连接请求。需要说明的是,在一个广播事件中,前一个“ADV_INDPDUs”的开始到相邻的下一个“ADV_INDPDUs”的开始处的时间要小于等于10ms。此种广播类型应用最多,包括以下几种情况:第一种情况:仅仅有广播PDUs。第二种情况:在广播事件的中间有“SCAN_REQ”和“SCAN_RSPPDUs”。第三种情况:在广播事件的结尾有“SCAN_REQ”和“SCAN_RSPPDUs”。第四种情况:在广播事件的中间接收到“CONNECT_REQPDU”。此情况下,广播事件会关闭,不会继续在下一个信道上广播。(2)可连接的定向广播(ConnectableDirectedEventType)定向广播类型是为了尽可能快的建立连接。这种报文包含两个地址:广播者的地址和发起者的地址。发起者收到发给自己的定向广播报文之后,可以立即发送连接请求作为回应。定向广播类型有特殊的时序要求。完整的广播事件必须每3.75ms重复一次。这一要求使得扫描设备只需扫描3.75ms便可以收到定向广播设备的消息。当然,如此快的发送会让报文充斥着广播信道,进而导致该区域内的其他设备无法进行广播。因此,定向广播不可以持续1.28s以上的时间。如果主机没有主动要求停止,或者连接没有建立,控制器都会自动停止广播。一旦到了1.28s,主机便只能使用间隔长得多的可连接非定向广播让其他设备来连接。当使用定向广播时,设备不能被主动扫描。此外,定向广播报文的净荷中也不能带有其他附加数据。该净荷只能包含两个必须的地址。(3)不可连接的非定向广播(Non-connectableUndirectedEventType)该广播仅仅用于发送广播数据。(4)可扫描的非定向广播(ScannableUndirectedEventType)这种广播不能用于发起连接,但允许其他设备扫描该广播设备。这意味着该设备可以被发现,既可以发送广播数据,也可以响应扫描发送扫描回应数据,但不能建立连接。这是一种适用于广播数据的广播形式,动态数据可以包含于广播数据之中,而静态数据可以包含于扫描响应数据之中。需要说明的是,所谓的定向和非定向针对的是广播的对象,即针对特定的对象进行广播(在广播包PDU中会包含目标对象的MAC)就是定向广播,反之就是非定向。可连接和不可连接是指是否接受连接请求,如果是不可连接的广播类型,它将不回应连接请求。可扫描广播类型是指回应扫描请求。然而,现有的基于BLE蓝牙的数据通信通常是一对一实现的,导致效率低下,后台处理复杂。因此,如何基于利用BLE蓝牙实现一对多的数据广播成为极具前景的课题。技术实现要素:鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种基于BLE蓝牙的数据通信系统、BLE蓝牙网关、BLE设备,能够实现一对多、多对多的数据广播,并能够集中进行数据采集,从而实现了BLE网络化通信方法和BLE设备的物联网化。为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种BLE蓝牙网关,包括BLE处理模块和物联网模块;所述BLE处理模块用于监听至少一个BLE设备发送来的广播数据;所述物联网模块用于将所述广播数据转发至物联网后台服务器。于本实用新型一实施例中,还包括包括电源模块,所述电源模块用于为所述BLE处理模块供电。于本实用新型一实施例中,还包括包括显示模块,所述显示模块用于显示网关相关信息。本实用新型提供一种BLE设备,包括发送模块和接收模块;所述发送模块用于发送广播数据,以供BLE蓝牙网关或其他BLE设备监听;所述接收模块用于接收其他BLE设备发送的广播数据。于本实用新型一实施例中,还包括电源模块,所述电源模块用于为所述发送模块和所述接收模块供电。于本实用新型一实施例中,还包括外部设备模块,所述外部设备模块用于与所述发送模块和所述接收模块通信。最后,本实用新型提供一种基于BLE蓝牙的数据通信系统,包括上述的BLE蓝牙网关和至少一个上述的BLE设备。如上所述,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统、BLE蓝牙网关、BLE设备,具有以下有益效果:(1)能够实现BLE设备之间一对多、多对多的数据广播,从而简化了数据广播的流程;(2)通过BLE蓝牙网关实现多个BLE设备的数据收集与处理,降低了系统复杂度。附图说明图1显示为本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信方法于一实施例中的流程图;图2显示为本实用新型的BLE蓝牙网关于一实施例中的结构示意图;图3显示为本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信方法于又一实施例中的流程图;图4显示为本实用新型的BLE设备于一实施例中的结构示意图;图5显示为本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统于一实施例中的结构示意图;图6显示为本实用新型的BLE设备于另一实施例中的结构示意图;图7显示为本实用新型的BLE蓝牙网关于另一实施例中的结构示意图。元件标号说明21BLE处理模块22物联网模块41发送模块42接收模块51BLE蓝牙网关511电源模块512BLE处理模块513物联网模块514显示模块52BLE设备521电源模块522BLE处理模块523外部设备模块具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统、BLE蓝牙网关、BLE设备能够实现一对多、多对多的数据广播,能够实现多个BLE设备的数据收集与处理,从而实现了BLE网络化通信方法和BLE设备的物联网化。如图1所示,于一实施例中,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信方法应用于BLE蓝牙网关,具体包括以下步骤:步骤S11、监听至少一个BLE设备发送来的广播数据。在本实用新型中,BLE设备按照第一预设频率发送广播数据,BLE蓝牙网关按照第二预设频率监听源BLE设备发送的广播数据,从而能够基于一个BLE蓝牙网关同时监听获取至少一个BLE设备的广播数据,实现了一对多的数据收集。其中,所述第一预设频率和所述第二预设频率可以是相同的,也可以是不同的,需根据实际情况进行确定。于本实用新型一实施例中,所述广播数据采用自定义数据格式。也就是说,每个BLE设备可以根据自身的数据传输需自定义广播数据的格式,灵活性强,从而适用于不同需求的BLE设备。步骤S12、将所述广播数据转发至物联网后台服务器。具体地,所述BLE蓝牙网关监听到广播数据后,将所述广播数据转发至物联网后台服务器,从而实现了BLE设备与物联网后台服务器之间的数据通信。于本实用新型一实施例中,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信方法还包括对所述广播数据进行处理,以将处理后的广播数据转发至物联网后台服务器。具体地,所述BLE蓝牙网关在监听到广播数据之后,对所述广播数据按照预设规则进行处理,再将处理后的所述广播数据进行转发,从而满足数据传输的要求。通过对所述广播数据的处理,可以对多个BLE设备的广播数据进行统计分析,相较于一对一的处理方式,极大地降低了系统复杂度,提升了处理效率。如图2所示,于一实施例中,本实用新型的BLE蓝牙网关包括BLE处理模块21和物联网模块22。BLE处理模块21用于监听至少一个BLE设备发送来的广播数据。在本实用新型中,BLE设备按照第一预设频率发送广播数据,BLE蓝牙网关按照第二预设频率监听源BLE设备发送的广播数据,从而能够基于一个BLE蓝牙网关同时监听获取至少一个BLE设备的广播数据,实现了一对多的数据收集。其中,所述第一预设频率和所述第二预设频率可以是相同的,也可以是不同的,需根据实际情况进行确定。于本实用新型一实施例中,所述广播数据采用自定义数据格式。也就是说,每个BLE设备可以根据自身的数据传输需自定义广播数据的格式,灵活性强,从而适用于不同需求的BLE设备。物联网模块22与BLE处理模块21相连,用于将所述广播数据转发至物联网后台服务器。具体地,所述BLE蓝牙网关监听到广播数据后,将所述广播数据转发至物联网后台服务器,从而实现了BLE设备与物联网后台服务器之间的数据通信。于本实用新型一实施例中,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统还包括处理模块,用于对所述广播数据进行处理,以将处理后的广播数据转发至物联网后台服务器。具体地,所述BLE蓝牙网关在监听到广播数据之后,对所述广播数据按照预设规则进行处理,再将处理后的所述广播数据进行转发,从而满足数据传输的要求。通过对所述广播数据的处理,可以对多个BLE设备的广播数据进行统计分析,相较于一对一的处理方式,极大地降低了系统复杂度,提升了处理效率。如图3所示,于又一实施例中,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信方法应用于BLE设备,包括以下步骤:步骤S31、发送广播数据,以供BLE蓝牙网关或其他BLE设备监听。具体地,BLE设备按照预设频率发送广播数据,其他BLE设备和BLE蓝牙网关可监听所述广播数据,以获取所需的信息。步骤S32、接收其他BLE设备发送的广播数据。具体地,其他BLE设备按照预设频率发送广播数据,所述BLE设备可监听所述广播数据,以实现与其他BLE设备之间的数据通信。因此,本实用新型的BLE设备可以通过发送广播数据的方式与其他BLE设备进行通信,也可以将广播数据发送至BLE蓝牙网关,以实现数据的集中收集和处理。于本实用新型一实施例中,所述广播数据采用自定义数据格式。也就是说,每个BLE设备可以根据自身的数据传输需自定义广播数据的格式,灵活性强,从而适用于不同需求的BLE设备。如图4所示,于又一实施例中,本实用新型的BLE设备包括发送模块41和接收模块42。发送模块41用于发送广播数据,以供BLE蓝牙网关或其他BLE设备监听。具体地,BLE设备按照预设频率发送广播数据,其他BLE设备和BLE蓝牙网关可监听所述广播数据,以获取所需的信息。接收模块42用于接收其他BLE设备发送的广播数据。具体地,其他BLE设备按照预设频率发送广播数据,所述BLE设备可监听所述广播数据,以实现与其他BLE设备之间的数据通信。因此,本实用新型的BLE设备可以通过发送广播数据的方式与其他BLE设备进行通信,也可以将广播数据发送至BLE蓝牙网关,以实现数据的集中收集和处理。于本实用新型一实施例中,所述广播数据采用自定义数据格式。也就是说,每个BLE设备可以根据自身的数据传输需自定义广播数据的格式,灵活性强,从而适用于不同需求的BLE设备。如图5所示,于一实施例中,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统包括上述的BLE蓝牙网关51和至少一个BLE设备52,即BLE设备1、BLE设备2…BLE设备n。于本实用新型一实施例中,如图6所示,所述BLE设备52包括电源模块521、BLE处理模块522和外部设备模块523;所述电源模块521用于为所述BLE处理模块522供电;所述BLE处理模块522用于与所述BLE蓝牙网关51进行蓝牙通信以及与所述外部设备模块523进行通信和控制。于本实用新型一实施例中,如图7所示,所述BLE蓝牙网关51包括电源模块511、BLE处理模块512和物联网模块513;所述电源模块511用于为所述BLE处理模块512供电;所述BLE处理模块512用于监听和转发广播数据;所述物联网模块513用于将所述广播数据发送至物联网后台服务器优选地,所述BLE蓝牙网关51还包括显示模块514,用于显示网关相关信息,从而便于用于及时了解网关的相关信息。下面简单介绍一下本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统的具体应用。例如,BLE设备采用BLE智能手环,为幼儿园班级中的每个小朋友佩戴一个BLE智能手环。BLE智能手环通过广播的方式向BLE蓝牙网关发送每个孩子的检测数据。因此,所述BLE蓝牙网关能够采集到每个小朋友的检测数据,并可以集中处理,从而解决了单个小朋友的一对一的蓝牙建立连接等繁琐的过程,实现了同时采集和处理多个小朋友的检测数据。同时,所述BLE蓝牙网关还可以将所述检测数据发送至物流网后台服务器,以便进行大数据分析和处理。综上所述,本实用新型的基于BLE蓝牙的数据通信系统、BLE蓝牙网关、BLE设备能够实现BLE设备之间一对多、多对多的数据广播,从而实现了数据的网络化功能;通过BLE蓝牙网关实现多个BLE设备的数据收集与处理,降低了系统复杂度。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属
技术领域
:中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1