无线通信系统和方法与流程

本发明涉及无线通信和电子技术领域，特别涉及无线通信系统和方法。

背景技术：
随着信息技术的快速发展，各种计算机或智能设备在家庭或商业使用环境中快速增长。现在一个用户在同一个使用环境下，通常要控制多台设备，例如，一个软件开发人员可能用到多台电脑进行开发测试。在使用时，用户要频繁的在多个设备之间切换。每一个设备都会配备有一套外围设备，例如键盘，鼠标，遥控器等。用户每切换一次都要使用一套新的外围设备。在现有技术下，为了减少用户的使用复杂度，通常使用KVM开关，一个开关连接多个设备但是只连接一套外设。用户在使用时，可以按开关按键或外设(例如键盘)上的组合键来切换所要控制的设备。但是这种方法，需要很多接线，有时还需要给KVM开关单独供电，非常不便。目前出现了一种通过无线通信方式实现一个控制设备控制多个受控设备的装置，通过提供一个地址码或设备码，比如说，互联网络中每个设备的MAC地址码，来实现一个控制设备和多个受控设备的通信，这种方式需要事先给每个受控设备分配一个固定的地址码或设备码，控制设备存储所有受控设备的地址码或设备码，在需要通信时，控制设备通过查表方式获取受控设备的地址码或设备码，然后进行通信，控制设备和受控设备需要专门的存储单元用于保存地址码或设备码，使得整个系统仍然复杂，成本较高。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无线通信系统和方法，使得无线通信系统在通信过程中动态生成无线接收器的设备识别码，实现一个发送器和多个接收器进行通信，简化了系统，从而降低了系统成本。为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无线通信系统，包含：无线发送器和一个以上无线接收器；所述无线发送器和所述无线接收器均具有设备设别码，其中，所述无线接收器的设备识别码根据所述无线发送器的设备识别码生成，并预先固化在所述无线接收器中；在无线发送器与无线接收器进行通信时，所述无线发送器根据自身的设备识别码动态生成需要通信的无线接收器的设备识别码，与对应的无线接收器进行通信。本发明的实施方式还提供了一种无线通信方法，包含以下步骤：在无线发送器与无线接收器通信之前，根据无线发送器的设备识别码依据特定算法生成无线接收器的设备识别码，并预先固化在所述无线接收器中；在无线发送器与无线接收器进行通信时，所述无线发送器根据自身的设备识别码，采用和之前生成无线接收器设备识别码相同算法，动态生成需要通信的无线接收器的设备识别码，与对应的无线接收器进行通信。本发明实施方式相对于现有技术而言，包含无线发送器和一个以上无线接收器，无线发送器和无线接收器均具有设备设别码，无线接收器的设备识别码根据无线发送器的设备识别码生成，并预先固化在无线接收器中；在无线发送器与无线接收器进行通信时，无线发送器根据自身的设备识别码动态生成需要通信的无线接收器的设备识别码，与相应的无线接收器进行通信。本发明通过无线通信系统在通信过程中动态生成无线接收器的设备识别码，实现了一个发送器和多个接收器的通信，简化了系统，从而降低了系统成本。另外，所述特定算法为能保证无线接收器的设备识别码独立性的线性映射或HASH函数，以保证每个无线接收器的独立性。另外，所述设备识别码包含：固定码部分和固定长度的可变码部分；其中，所述固定码部分包含：厂家识别信息、设备组别；所述无线接收器的可变码部分根据所述无线发送器的可变码部分生成。根据设备识别码的固定码部分区分设备组群，该设备组别和某些预先设定的固定码的组合可用于同时和两个以上无线接收器的的广播通信；可变码部分区分具体的无线接收器，进一步保证每个无线接收器的独立性。另外，所述无线接收器至少有两个；所述无线发送器依次与每个无线接收器通信；或者，所述无线发送器与全部无线接收器通信；其中，全部无线接收器的设备识别码为设备组别和预先设定的第一固定码的组合。另外，所述接收器至少有三个；所述无线发送器与所有无线接收器中的至少两个同时通信；其中，所述所有无线接收器中的至少两个作为一个小组，这一组的无线接收器的设备识别码为设备组别和预先设定的第二固定码的组合。在无线发送器与无线接收器进行通信时，通过采用设备组别和某些预先设定的固定码的组合作为一组无线接收器的统一设备识别码，可以依次控制每个接收器或者控制其中几个或全部无线接收器，实现一个发送器与多个接收器之间的灵活通信，方便用户使用。附图说明图1是根据本发明第一实施方式的无线通信系统的一对一情形示意图；图2是根据本发明第一实施方式的无线通信系统的一对多情形示意图；图3是根据本发明第一实施方式的无线通信系统的应用场景；图4是根据本发明第二实施方式的无线通信方法的流程图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本发明的第一实施方式涉及一种无线通信系统，该系统包含：一个无线发送器和一个以上无线接收器；无线发送器和无线接收器均具有设备设别码，其中，无线接收器的设备识别码根据无线发送器的设备识别码依据特定算法生成，并预先固化在无线接收器中；在无线发送器与无线接收器进行通信时，无线发送器根据自身的设备识别码，采用和之前生成无线接收器设备识别码相同的算法，动态生成需要通信的无线接收器的设备识别码，与对应的无线接收器进行通信，可以同时和多个无线接收器通信或只和其中一个选定的无线接收器通信。图1所示是一个无线发送器和一个无线接收器进行通信的示意图，图2是一个无线发送器和多个无线接收器进行通信的示意图，图3给出了本实施方式的一种应用场景，图中显示有一个无线鼠标(即无线发送器)，三个电脑，每个电脑都会配有一个无线微型接收器。一般而言，任何有线或无线通信设备或模块，为了实现信道共享，并提供通信效率，都有一个地址码或设备识别码，例如互联网络中每个设备的MAC地址码。所以可以通过利用无线发送器的设备识别码，并巧妙分配无线接收器的设备识别码的方法，来达到本发明的目的。具体来讲，就是根据无线发送器的设备识别码，利用能保证无线接收器的识别码独立性的线性映射或HASH函数关系来生成无线接收器的识别码。举例来说，无线发送器的设备识别码可以是系统中任意的合法识别码，一般为一多比特的数字串，在实际中这样的设备识别码通常包含固定码部分例如厂家识别信息，设备组别等等，以及固定长度的可变码部分组成，无线接收器的可变码部分根据无线发送器的可变码部分生成，根据设备识别码的固定码部分区分设备组群，该设备组别和某些预先设定的固定码的组合可用于同时和两个以上无线接收器的的广播通信；可变码部分区分具体的无线接收器，进一步保证每个无线接收器的独立性。为方便起见，现假设无线发送器的设备识别码的可变码部分的长度为16比特，例如0xAAAA；则可以限定无线接收器K的可变码部分的内容为无线发送器的可变码部分的值加K并和与可变码等长的二进制“1”相与，这里就是和0xffff相与，从而将无线接收器1的可变码赋为0xAAAB，无线接收器2的可变码赋为0xAAAC，无线接收器K的可变码赋为((0xAAAA+K)&0xffff)；当无线发送器要和无线接收器K相通信时，无线发送器把自身的识别码X对于本实施例X＝0xAAAA，利用((X+K)&0xffff)得到无线接收器K的识别码的可变部分，再加上无线接收器的固定码部分得到无线接收器K的设备识别码，此后的操作流程将和公知技术一致，在此不再详述。此外，在一个无线发送器与多个无线接收器的通信中，在无线发送器与无线接收器进行通信时，通过采用设备组别和某些预先设定的固定码的组合作为一组无线接收器的统一设备识别码，可以依次控制每个接收器或者控制其中几个或全部无线接收器，实现一个发送器与多个接收器之间的灵活通信，方便用户使用。具体地说，在无线接收器至少有两个时，无线发送器可以依次与每个无线接收器通信，也可以与全部无线接收器通信。在无线发送器与全部无线接收器通信时，可将全部无线接收器作为一组，这一组的设备识别码为设备组别和预先设定的第一固定码的组合。在接收器至少有三个时，无线发送器还可以与所有接收器中的至少两个同时通信，所有无线接收器中的至少两个作为一个小组，这一组的无线接收器的设备识别码为设备组别和预先设定的第二固定码的组合。也就是说，无线发送器将无线接收器分为不同的组别，用设备识别码的固定码部分中的设备组别和预先设定的固定码的组合进行区分，实现与部分或全部无线接收器进行通信的目的。请参阅图1所示，在无线通信系统应用于一个控制设备控制多个受控设备的系统中，控制设备即为无线发送器，受控设备即为无线接收器。具体地说，无线发送器包含：第一无线收发单元、第一微处理器(MCU)、外围输入单元、切换控制单元；第一微处理器分别与第一无线收发单元、外围输入单元、切换控制单元连接。无线接收器包含：第二无线收发单元、第二微处理器、外部接口；第二微处理器分别与第二无线收发器、外部接口连接。第一无线收发单元和第二无线收发单元进行无线发送器和无线接收器之间的信息传输；第一微处理器进行无线发送器上的信息处理以及逻辑控制；第二微处理器进行无线接收器上的信息处理以及逻辑控制；外围输入单元接收来自外部的控制信号或者切换指令；切换控制单元根据外围输入单元接收到的切换指令，进行无线接收器的切换选择；无线接收器通过外部接口与受控设备连接，外部接口可以为USB接口、通用输入输出GPIO接口、通用总线I2C接口、同步串行外设接口SPI、异步串行通信接口Uart、数字模拟转换DAC接口中的任意一种或者任意组合。由于在本实施方式中没有存储单元，当切换控制单元要求进行接收器切换时，微处理器无法直接从存储单元获取相应无线接收器的识别码信息，但无线接收器的设备识别码可以通过无线发送器的设备识别码动态依据特定算法生成。此外，值得一提的是，无线发送器可连接几乎所有外围输入设备，实现对所有受控设备类型的控制，应用范围广泛。具体地说，外围输入单元接收到的切换指令为以下输入信号中的任意一种或者任意组合：鼠标键盘上的按键输入信号、触控屏或板的手势或笔输入信号、声音输入信号、光电传感器或微机电系统(MEMS)传感器的输入信号。也就是说，无线发送器上可以有一种或多种外围输入形式，例如鼠标键盘上的按键，触控屏或板的手势或笔输入，声音控制，光电传感器，MEMS传感器(如，陀螺仪，加速计等)；切换控制单元可以是独立的输入形式，或者是已有输入形式的一种，例如多个按键的组合，触控输入的一种手势或笔画，用户的一个语音命令，或传感器检测到的一种变化。外围输入单元可以通过I2C，SPI，USB，GPIO，ADC等接口和微处理器相连接，反映光、电、声、力等物理量变化的各种传感器；切换控制单元用于控制无线接收器的选择，该单元可以是一个独立的硬件形式存在，例如一组和微处理器GPIO相连的拨动开关，也可以是以一个软件和硬件混合形式存在，例如多个按键的组合，触控输入的一种手势或笔画，用户的一个语音命令，或传感器检测到的一种变化等等。微处理器是无线发送器的核心处理单元，将外围输入单元采集的各种光、电、声、力的物理量变化处理后通过无线收发单元发送给有切换控制单元选定的无线接收器。以图3所示的应用场景来说，当切换输入是鼠标上的按键时，可以是已有按键的特殊组合(例如，左中右三键齐按一定时间)，也可以是一个独立的按键专门控制切换。相应地，第二微处理器将通过第二无线收发单元所收到的来自无线发送器的信息经处理后可以直接通过外部接口控制外围设备，例如发出声、光提示，打开电子开关等；也可以将信息传给上位机以做进一步的处理，例如将按键和鼠标移动信息通过USB接口传送给计算机。在本实施方式中，第一无线收发单元和第二无线收发单元可以全球或区域性开放给工业科学医学使用的无需授权许可的ISM频段无线收发模块、蓝牙模块、WIFI无线通信模块中的任意一种或者任意组合。此外，值得注意的是，图1显示的框图只是一个功能模块的划分，在物理实现时，其中一些功能模块可能合并在一个物理单元中，其极端情况无线发送端就是由一个带有传感器功能的，具有无线收发模块的，并包含MCU的无线系统芯片(SoC)及少量外围元件构成；无线接收端就是由一个带有控制功能或USB接口的，具有无线收发模块的，并包含MCU的无线系统芯片(SoC)及少量外围元件构成。由此可以看出，仅需要无线系统芯片及少量外围元件即可实现本实施方式的无线通信系统，系统所需器件少，从而简化了系统。与现有技术相比，本实施方式包含无线发送器和一个以上无线接收器，无线发送器和无线接收器均具有设备设别码，无线接收器的设备识别码根据无线发送器的设备识别码依据特定算法生成，并预先固化在无线接收器中；在无线发送器与无线接收器进行通信时，无线发送器根据自身的设备识别码，采用和之前生成无线接收器设备识别码相同算法，动态生成需要通信的无线接收器的设备识别码，与相应的无线接收器进行通信。通过无线通信系统在通信过程中动态生成无线接收器的设备识别码，实现了一个发送器和多个接收器的通信，简化了系统，从而降低了系统成本。本发明第二实施方式涉及一种无线通信方法，如图4所示，包含以下步骤：步骤401，无线接收器的设备识别码根据无线发送器的设备识别码依据特定算法生成，并预先固化在无线接收器中。具体地说，在无线发送器与无线接收器通信之前，根据无线发送器的设备识别码，利用能保证无线接收器的设备识别码独立性的线性映射或HASH函数关系生成无线接收器的设备识别码。包含以下子步骤：在无线发送器和无线接收器的生产过程中，生成无线发送器和无线接收器的设备识别码；其中，无线发送器的设备识别码包含：固定码部分和固定长度的可变码部分；固定码部分包含：厂家识别信息、设备组别；无线接收器的可变码部分根据无线发送器的可变码部分生成。步骤402，判断无线发送器是否需要与无线接收器通信；如是，则执行步骤403；如否，则返回执行步骤402。步骤403，无线发送器根据自身的设备识别码，采用和之前生成无线接收器设备识别码相同算法，动态生成需要通信的无线接收器的设备识别码。步骤404，无线发送器与对应的无线接收器进行通信；也就是说，在获得需要通信的无线接收器的设备识别码之后，无线发送器与对应的无线接收器进行通信，具体通信方法与现有技术一致，在此不再赘述。此外，值得一提的是，无线发送器可以依次与单个无线接收器进行通信，或者与部分或全部无线接收器进行通信。具体地说，无线发送器依次与单个无线接收器，或者全部无线接收器进行通信，也就是说，在无线发送器与无线接收器进行通信时，无线接收器至少有两个；无线发送器依次与每个无线接收器通信；或者，无线发送器与全部无线接收器通信；其中，全部无线接收器的设备识别码为设备组别和预先设定的第一固定码的组合。或者，无线发送器与部分无线接收器进行通信，也就是说，在无线发送器与无线接收器进行通信时，无线接收器至少有三个；无线发送器与所有无线接收器中的至少两个同时通信；其中，所有无线接收器中的至少两个作为一个小组，这一组的无线接收器的设备识别码为设备组别和预先设定的第二固定码的组合。本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。