基于蓝牙传输的教学系统的制作方法

本实用新型为一种蓝牙传输系统，技术内容涉及在一蓝牙路由器(Bluetooth Router)内设置多个蓝牙主控模块(Bluetooth Master Module)，每一蓝牙主控模块分别双向连接多个蓝牙读写笔 (Bluetooth pen for read and write system)，并利用一微控制器 (MicroController Unit,MCU)监视每一蓝牙读写笔的运作情形。

背景技术：

在数字化教学的技术领域中，要克服的问题除了远程教学以外，将许多学生集中在教室内集体教学、检验学习成果等步骤，仍是不可避免的过程。例如，以考试方式检验学习成果时，若能利用具有蓝牙传输功能的读写笔供学生在具有数字标签或点码的试卷上作答，再通过后台软件分别辨别、计算及统计每一读写笔的作答情形，将会使得考试过程以及结果能够非常有效率地完成，不需要再浪费大量人力阅卷。

然而，要完成上述利用蓝牙读写笔作为教学、考试工具时，首先要解决的是数量上的问题。以现有的蓝牙协定来说，一个蓝牙主控端最多只能供7个客户端装置配对及传输数据，显然无法满足上述将许多学生集中在教室内集体教学、检验学习成果等使用情境。

其次，众所周知蓝牙传输技术是利用2.4G开放频段来传输数据，而此频段中除了蓝牙以外，充斥着Wi-Fi、ZigBee、无线电话、无线USB等传输技术的无线信号，纵使各种信号之间分别有防干扰的机制，仍难保蓝牙传输数据过程中不会有信号相互碰撞而造成封包丢失、不完整甚至联机中断的情形。

尤其是其中一客户端装置与蓝牙主控端之间的联机中断时，蓝牙主控端必须重置来对所有的客户端装置重新配对联机，造成其它正常联机的客户端装置也暂时中断联机。亦即，若想要利用蓝牙读写笔来作为教学、考试工具，封包丢失或联机中断的问题也必须要克服，否则将会造成数字教学系统执行上的障碍。

在与蓝牙相关的技术领域中，近年来蓝牙技术联盟为支持智慧家庭、物联网在技术上的需求，发表了“蓝牙Mesh”网络，以期通过蓝牙客户端装置彼此之间相互连接的模式，以元数据传输方式将信号传递给附近的另一个蓝牙装置后，接力传输。

理论上“蓝牙Mesh”网络固然能够满足物联网的需求，但由于每一蓝牙客户端装置皆必须兼具中继器(Repeater)的角色，若如上述蓝牙客户端装置所传输的数据不仅仅只是物联网感测层的简单感测信号时，数据封包的不完整或联机中断、干扰，都将会造成系统在应用上极大的困扰。

此外，由于蓝牙Mesh网络中，每一蓝牙客户端装置必须兼具中继器的角色，因此对于电源及硬件组件上的配置要求较高，若蓝牙客户端装置为如前所述的移动式读写笔时，将使得其续航能力以及装置体积大受影响。

有鉴于此，本案发明人累积多年相关领域的研究以及实务经验，特研发出一种基于蓝牙传输的教学系统，能够有效克服蓝牙传输系统中数量上的限制以及封包丢失或联机中断的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于蓝牙传输的教学系统，旨在使一蓝牙路由器能够分别与7个以上的可携式蓝牙读写笔双向连接，当任一蓝牙读写笔制传输到该路由器的数据封包丢失或联机状态不佳时，令该蓝牙读写笔重新发送封包、提高发射功率及/或重新联机，以确保每一蓝牙读写笔传输到该路由器的数据封包完整。

为达成上述目的，本实用新型提供的基于蓝牙传输的教学系统包含一路由器、多个分别信号连接于该路由器的可携式蓝牙读写笔以及一后台装置，其中：

该路由器包含多个蓝牙主控模块、一信号连接于各蓝牙主控模块的微控制器、一执行该路由器运作的中央处理单元以及一第二传输接口；每一蓝牙主控模块能分别双向连接多个不同的蓝牙读写笔，并且将接收到的各蓝牙读写笔所传输的数据封包传输到该微控制器，再通过该中央处理单元及第二传输接口传输到该后台装置；

每一蓝牙读写笔能够读写数字标签或点码并包含一储存读写结果的数据的暂存内存、一唯一识别码以及一发射功率调节器，且每一蓝牙读写笔以数据封包形式发送暂存内存里的数据时，同时发送该唯一识别码；以及

该微控制器能通过唯一识别码监视每一蓝牙读写笔传输到蓝牙主控模块的数据封包及联机状态，并且通过各蓝牙主控模块发出指令，令任一蓝牙读写笔重新以数据封包方式发送暂存内存中的数据。

实施时，各蓝牙读写笔分别设有一发射功率调节器，且所述微控制器能通过各蓝牙主控模块发出指令，令任一蓝牙读写笔提高该发射功率调节器的发射功率及/或重新联机。

实施时，该第二传输接口为一有线或无线网络传输模块，该后台装置为云端服务器或计算机。

相较于现有技术，本实用新型克服了蓝牙传输系统中，蓝牙读写笔数量限制的问题，并且利用蓝牙读写笔的唯一识别码、发射功率调节器，以及路由器的多个蓝牙主控模块、微控制器、监视单元，来确保数据封包能够完整地被识别及传输，特别适合使用在数字化教学领域。

以下依据本实用新型的技术手段，列举出适于本实用新型的实施方式，并配合图式说明如后；以下说明中，与蓝牙协议、蓝牙模块、蓝牙装置配对等相关基础硬件、韧体架构或联机过程，将被视为已知技术，不另作说明。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于蓝牙传输的教学系统架构示意图。

附图标记说明：10-路由器；11-蓝牙主控模块；12-微控制器； 13-监视单元；14-中央处理单元；15-第二传输接口；20-蓝牙读写笔；21-暂存内存；22-唯一识别码；23-发射功率调节器；24- 数据封包；30-后台装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的基于蓝牙传输的教学系统包含一路由器10、多个分别信号连接于该路由器的蓝牙读写笔20以及一后台装置30。其中：

该路由器10包含多个蓝牙主控模块11、一信号连接于各蓝牙主控模块11的微控制器12、一监视单元13、一执行该路由器10 运作的中央处理单元14以及一第二传输接口15。

每一蓝牙主控模块11能分别双向连接多个不同的蓝牙读写笔 20，并且接收各蓝牙读写笔20所传输的数据封包后传输到该微控制器12。因此当该路由器10中设有多个蓝牙主控模块11，而且每一个蓝牙主控模块11皆分别能够连接最多七个蓝牙读写笔20时，该路由器10能够依照使用需求或带宽来设定七个蓝牙读写笔20的连接数量。例如:路由器10里设有5个蓝牙主控模块11，每个蓝牙主控模块11连接5-7个七个蓝牙读写笔20，则该路由器10就可供 25-35个七个蓝牙读写笔20连接。

每一蓝牙读写笔20能够读写数字标签或点码，并且将读写结果的数据储存于一暂存内存21，且各蓝牙读写笔20分别具有一唯一识别码22以及一发射功率调节器23，每一蓝牙读写笔20以数据封包24形式发送暂存内存21里的数据时，同时发送该唯一识别码 22；而该发射功率调节器23则可以依指令调节蓝牙读写笔20的发送功率，进而增强或减少信号强度。

该监视单元13能通过该微控制器12所接收到的唯一识别码22 辨别及监视每一蓝牙读写笔20传输到蓝牙主控模块11的数据封包 24及联机状态。例如：监视单元13通过该微控制器12来监视每一蓝牙主控模块11架构中SDP或L2CAP的传输状况。

当任一蓝牙读写笔20的数据封包24丢失或不完整时，该由监视单元13通过微控制器12令相对应的蓝牙主控模块11发出指令，令该蓝牙读写笔20将暂存内存21中的数据重新发送数据封包24，确保每一蓝牙读写笔20所发送的数据封包24能够被相对应的蓝牙主控模块11完整接收。

当该微控制器12接收到完整的数据封包后，即可通过该中央处理单元14及第二传输接口15将数据封包传输到该后台装置30，以供该后台装置30辨别、计算及统计每一蓝牙读写笔20的数据；实施时，该第二传输接口15为有线或无线网络传输模块，例如Wi-Fi，该后台装置30则可以为云端服务器或计算机。

当任一蓝牙读写笔20所发送的数据封包24丢失或不完整时，该监视单元13即可通过微控制器12令与该蓝牙读写笔20相对应联机的蓝牙主控模块11发出一指令，令该蓝牙读写笔20将暂存内存21中的数据重新发送数据封包24，确保每一蓝牙读写笔20所发送的数据封包24能够被相对应的蓝牙主控模块11完整接收。

此外，当任一蓝牙读写笔20与相对应联机的蓝牙主控模块11 彼此之间的联机强度不佳，甚至断线时，该监视单元13亦可通过微控制器12令与该蓝牙读写笔20相对应联机的蓝牙主控模块11 发出一指令，令该蓝牙读写笔20的发射功率调节器23提高发射功率，或者令该蓝牙读写笔20重新联机。不但可以确保每一蓝牙读写笔20发送的数据封包24不会丢失，并且在任一蓝牙读写笔20 与蓝牙主控模块11断线时，可以单独令该蓝牙读写笔20重新联机，不会影响到其他正常运作的蓝牙读写笔20。

以上实施例说明及图式，仅为举例说明本实用新型的较佳实施例，并非以此局限本实用新型的范围；举凡与本实用新型的目的、构造、装置、特征等近似或相雷同者，均应属本实用新型的保护范围。