低功耗短距离无线通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及低功耗短距离无线通信系统，更具体地说，涉及低功耗蓝牙(注册商标)无线通信标准，不需要中心(服务器)，无线通信设备间进行点对点通信。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着移动终端等的普及，促进无线通信设备的使用，一直在探索进一步追求便利性的新的无线通信方式。
[0003]现在，用户的周围有手机、便携式音乐播放器、耳机、手表、健身器材、家用医疗器械(如脉搏率计等)等很多可能使用无线通信的通信设备。
[0004]作为这些个人使用的无线通信设备有着互相连接无线通信的制式，个人局域网(Personal Area network)概念被提出。个人局域网，其特征为，适用于通信距离从20米到30米左右的短距离通信范围内，面向小型化，低功耗、低成本、低速度、低频率、少量数据的无线通信制式。
[0005]具体来说，已经制定使用了低功耗蓝牙、紫蜂(注册商标)、UWB(Ultra WideBand),ANT / ANT +等通信规格。此外，在传统的蓝牙3.0基础上加上低功耗蓝牙融合而成的蓝牙4.0的规格也被制定。
[0006]其中具有代表性无线通信标准是低功耗蓝牙，由蓝牙标准化组织蓝牙SIG制定的通信标准，其规格为频率为2.4 GHz,传输速度IMbps，发射功率1mW?一1yW，通信距离150米。
[0007]低功耗蓝牙无线通信系统通信过程如下:
发送接收数据
在预定的周期内交换数据包。
[0008]数据可发送传递信号。
[0009]可以从接收到数据包的信号强度来计算通信设备之间的距离。
[0010]通信设备之间不配对(连接认证)。
[0011]连接动作
在搜索对等设备(外围设备)时，以广播方式发送数据包，从最接近的设备处接收相应数据包，检测要连接的设备。
[0012]连接设备和收到广播方式获得其中所载的广播数据包或提交连接请求响应(被动扫描)或广播数据包(数据包扫描)，以建立连接(主动扫描)。也可以搜索要发送的数据包，包括扫描请求和广播数据包信息。
[0013]网络拓扑
存在中心设备和外围设备的两个规则。一个设备既可能是中心设备，同时在同一时间同时也可能是外围设备，但是广播模式的外围设备和中心设备不可能同时兼得。
[0014]然而外围设备的广播模式和中心设备的扫描模式可同时进行。
[0015]外围设备同时只能连接一个中心设备，而中心设备可同时连接多个外围设备。
[0016]具有上述特征，蓝牙适合于虽然通信频率低，可立即能通信的通信手段(延迟少)。以蓝牙低功耗无线通信系统为代表的基于低功耗短距离无线通信系统包括无线通信设备，在专利文献I中描述。
[0017]现有技术文献专利文献
特许文献1:特开2Q12 —142877号公报。
【发明内容】
[0018]发明所要解决的技术问题
在很短的时间内，低功耗蓝牙以广播数据包来检测附近其他低功率短距离无线通信。低功耗蓝牙以最低20毫秒周期，每秒发送50次。
[0019]但是，在通信设备之间建立连接，需要几秒时间，这是出于通信设备间的网络拓扑调节的需要。
[0020]例如，在低功耗蓝牙有如下制约条件，即中心设备和外围设备不能同时在同一时间起作用，外围设备只能连接一个中心设备，而中心设备能够与多个外围设备连接。此外，即使属性信息更改，需要与接收信息的通信设备建立连接，再一次获得连接信息。为了使一个设备同时具有中心设备和外围设备的功能，有必要取消不符合这个的连接，设定待机时间来识别连接，检测来自其他设备的连接要求并回避相互间的冲突。
[0021]另外，在个人所拥有的无线通信设备之间以PAN和低功耗短距离无线通信中，需要花费数秒时间建立与其他设备建立连接，用户只好连接状态下原地不动，不停留在待机状态，而停止动作。
[0022]但事实上，用户在各种各样房屋内携带着无线通信设备保持连续不间断移动，但处于通信区域外的用户开始发起连接前，不能建立连接状态，不能完全使用无线通信功能。
[0023]另外，在低功耗蓝牙标准中，总是存在中心设备和外围设备的关系，通常是中心设备发送发起连接，在没有预先准备中心设备的地方，即使在接近范围内有数台外围设备，它们之间的相互作用也丝毫不会产生。
[0024]本发明，消除传统的低功耗短距离无线通信的上述不方便，用新的连接，通信方式提供低功耗短距离无线通信系统。
[0025]技术手段
根据上述要解决的技术问题，本发明的发明者提供了低功耗、短距离、在已有的步骤基础上通过检测设备的存在来建立通信连接。例如，低功耗蓝牙通过搜索数据包，发送或接收的数据包中包含各种信息，包含设备唯一标识符，构想出可实现高速通信及设备间点对点通信的方案，成就了本发明。
[0026]S卩，本发明提供低功耗短距离无线通信系统中的通信设备，通过发送数据包检测所要连接的其他无线通信设备，提供了低功耗短距离无线通信系统，唯一标识符的通信设备。
[0027]且，本发明是以低功耗短距离无线通信系统发送包括其自身标识符和任何通信数据检测其他无线通信设备，无线通信设备的连接终止状态，收到信息的无线通信设备作为回应，把自身标识符及任意通信数据发往，未确立连接状态下，为检测其他通信设备发送的数据包的的响应和自动设备标识信息和任何数据为特征的低功耗短距离无线通信系统。
[0028]本发明的低功耗短距离无线通信系统里，无线通信设备，发送数据包检测其他无线通信设备的状态，其特征为，在数据长度小于数据包长度时，空白部分通信数据嵌入再发送。
[0029]本发明的低功耗短距离无线通信系统，特别是，以使用符合低功耗蓝牙标准的无线通信系统为首选。
[0030]在这种情况下，广播数据包检测其他无线电通信设备的连接的终止条件，发送设备自动识别标识符和任何通信数据，包括；
发送设备标识符和任意数据，并且存储发送的数据所包含的标识符，采用时间分割多路传输技术。无线通信设备发送接收到的数据包包括连接信息，发送很多信息，例如时分复用信息改变数据。
[0031]同时，无线通信设备，在没有中心设备和外围设备的作用下，可进行点对点通信。
[0032]技术效果
如上所述根据本发明，为了在无线通信设备未连接状态时可以发送和接收数据，有限地把少量的数据以多种多样的通信方式进行高速运转。
[0033]此外，无通信连接终止条件，无线电通信设备在没有任何制约下(中心设备或外围设备，主设备/从设备，服务器/客户端)，可进行点对点通信。这是在已得到普及的WiFi无线通信标准中也好，还是在传统的低功耗近距离蓝牙无线通信系统里所没有实现的。
【附图说明】
[0034]图1是表示本发明的低功耗短距离无线通信系统的示意图。
[0035]图2是表示本发明的低功耗短距离无线通信系统实施方式的无线通信设备之间启动通信时的处理流程顺序图。
[0036]图3是表示本发明的低功耗短距离无线通信系统实施方式的无线通信设备发送的广播数据包构成示意图。
[0037]图4是表示本发明的低功耗短距离无线通信系统实施方式的另外的无线通信设备发送的广播数据包构成示意图。
[0038]图5是表示本发明的低功耗短距离无线通信系统实施方式的使用无线通信设备自组网的示意图。
[0039]图6是表示本发明的低功耗短距离无线通信系统实施方式的无线通信设备利用P2P(SNS)的示意图。
【具体实施方式】
[0040]下面，参照附图，就实施本发明:低功耗短距离无线通信系统最优实现方式，进行详细说明。图1-图6来说明本发明实施例所示意的相同部分具有相同的数字，相同的符号和基本配置和操作也是相同的。此外，本发明不限定于图示的例子。
[0041]系统构成
图1是本发明的低功耗短距离无线通信系统的一个具体实施例的示意图。以下，以使用低功耗短距离无线通信设备，安装低功耗蓝牙模块的无线通信设备(以下，简称“无线终端”)为例说明。
[0042]如图1所示，根据本发明的一个实施例在无线通信范围内的无线通信设备符合低功耗蓝牙通信标准。本实施例中无线蓝牙模块终端，以下，图1示例智能手机和手机、无线接入点装置等的说明，还适用其他的便携式音乐播放器、头戴式耳机、手表、健身器材、家用医疗机器等在内的所有种类的移动无线通信设备。
[0043]在本发明的低功耗近距离无线通信系统中使用的终端，用无线蓝牙低功耗装了无线通信应用程序，可进行如下说明通信运作。
[0044]无线终端之间的通信
图2表示本发明的低功耗短距离无线通信系统实施方式的无线终端之间启动通信时的处理流程顺序图。
[0045]在很短的时间内，低功耗蓝牙以广播数据包来检测附近其他低功率短距离无线通信。低功耗蓝牙以最低20毫秒周期，每秒50次。接收这个外设通信终端的范围内全部无线终端。
[0046]外设无线终端接收了中心无线终端发送的广播数据包，广播数据包中包含的无线通信标识符，外围无线终端试图连接时，为了回避冲突，通过广播发送数据包，中心无线终端检测连接外围无线终端。
[0047]经过一定时间后，没有检查出冲突，中央无线终端发送包含请求信息的扫描数据包。
[0048]外围无线终端接收中心无线终端发送的数据包，数据包包含信息，信息包含确认连接或拒绝连接。如果连接请求被确认，预定处理后，建立连接。按照以上的描述，类似的步骤，中心无线终端发出的连接请求能被确定，从外围无线终端发送的连接请求也能被确定。
[0049]建立一种连接机制，确保未连接的无线终端在连接请求的时候，能够建立连接。在建立连接后，就能正常工作，无线终端正常发送接收信息。
[0050]图3和图4，是广播包数据结构的示意图。
[0051]如图3所示，广播包的链路层数据包、包头、访问地址、标题、数据、CRC组成。包头和数据部分和广播包rou等。
[0052]在发送TxAdd描述标识符的rou (协议数据单元)描述类型的rou数据头，类型，发送和接收无线终端，RxAdd和随后