基于RSSI的2.4G多设备最近配对方法及其系统与流程

本发明涉及2.4g多设备配对方法，更具体地说是指基于rssi的2.4g多设备最近配对方法及其系统。

背景技术：

2.4g是一种无线技术，由于其频段处于2.400ghz～2.4835ghz之间，所以简称2.4g无线技术，是市面上三大主要无线技术(包括bluetooth、27m、2.4g)之一。2.4g设备包括工业数据传输、无线遥控、无线鼠标、无线键盘、无线电子标签、遥控玩具、2.4g无线扩音器、无线麦克风、无线音箱等。

对于多教室环境的无线2.4g语音设备而言，目前使用的无线音频设备一般为传统u段选频的设备或者是2.4g固定配对设备，传统u段设备有如下弊端：由于传统的u段设备和2.4g固定连接设备在进行密集布局(学习教室，展会展台)的时候，维护起来很麻烦，经常出现设备之间互绕，工程维护复杂，需要预先进行设备配对和选频，若设备损坏需要专业人员维护；设备之间容易产生频段互扰，由于人工选频，如果不小心选择一样的频率，就会产生互相干扰。

因此，有必要设计一种基于rssi的2.4g多设备最近配对方法，实现工程维护简单，可以区分选择同一频率的设备，避免设备与设备之间互相干扰。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于rssi的2.4g多设备最近配对方法及其系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于rssi的2.4g多设备最近配对方法，所述方法包括：

发送组网请求，获取回复组网请求的回复包；

对所述回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序，进行uid存储映射；

发送配对请求包；

根据所述配对请求包获取设备随机id；

根据设备随机id，建立通讯连接。

其进一步技术方案为：发送组网请求，获取回复组网请求的回复包的步骤，包括以下具体步骤：

通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包，并发送组网请求包；

获取组网请求包，并反馈组网请求包对应的回复包。

其进一步技术方案为：通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包，并发送组网请求包的步骤，所述组网请求包包括发送设备的uid和包请求类型。

其进一步技术方案为：获取组网请求包，并反馈组网请求包对应的回复包的步骤，所述回复包包括接收设备的uid和发送设备的t-rssi。

其进一步技术方案为：对所述回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序，进行uid存储映射的步骤，包括以下具体步骤：

获取回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数；

根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算发送设备的t-rssi的平均值；

根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算回复包中接收设备的r-rssi的平均值；

获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和，保存所述总和的对应uid；

获取总和最大的设备，形成最靠近发送设备的接收设备。

其进一步技术方案为：根据所述配对请求包获取设备随机id的步骤，包括以下具体步骤：

根据自身的uid获取内带相同uid的配对请求包；

根据获取的配对请求包，产生设备随机id并进行反馈。

其进一步技术方案为：根据设备随机id，建立通讯连接的步骤，包括以下具体步骤：

获取设备随机id的最低位，形成2.4g频点；

将设备随机id作为2.4g无线地址，结合2.4g频点，建立通讯连接。

本发明还提供了基于rssi的2.4g多设备最近配对系统，包括回复包获取单元、映射单元、请求包发送单元、随机id获取单元以及连接建立单元；

所述回复包获取单元，用于发送组网请求，获取回复组网请求的回复包；

所述映射单元，用于对所述回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序，进行uid存储映射；

所述请求包发送单元，用于发送配对请求包；

所述随机id获取单元，用于根据所述配对请求包获取设备随机id；

所述连接建立单元，用于根据设备随机id，建立通讯连接。

其进一步技术方案为：所述回复包获取单元包括组网请求包获取模块以及回复包反馈模块；

所述组网请求包获取模块，用于通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包，并发送组网请求包；

所述回复包反馈模块，用于获取组网请求包，并反馈组网请求包对应的回复包。

其进一步技术方案为：所述映射单元包括个数获取模块、t-rssi平均值计算模块、r-rssi平均值计算模块、总和获取模块以及最近设备获取模块；

所述个数获取模块，用于获取回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数；

所述t-rssi平均值计算模块，用于根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算发送设备的t-rssi的平均值；

所述r-rssi平均值计算模块，用于根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算回复包中接收设备的r-rssi的平均值；

所述总和获取模块，用于获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和，保存所述总和的对应uid；

所述最近设备获取模块，用于获取总和最大的设备，形成最靠近发送设备的接收设备。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的基于rssi的2.4g多设备最近配对方法，通过发送包含发送设备的uid和包请求类型的组网请求包，以此获取包含接收设备uid和发送设备t-rssi的回复包，对回复包的内容进行rssi统计滤波排序，uid存储映射，获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和最大的设备，作为最靠近发送设备的接收设备，根据接收设备产生的随机id进行配对，实现无需密集布局，工程维护简单，可以区分选择同一频率的设备，避免设备与设备之间互相干扰，使用灵活，且应用范围广。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的基于rssi的2.4g多设备最近配对方法的流程图；

图2为本发明具体实施例提供的获取回复组网请求的回复包的流程图；

图3为本发明具体实施例提供的对回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序并进行uid存储映射的流程图；

图4为本发明具体实施例提供的根据配对请求包获取设备随机id的流程图；

图5为本发明具体实施例提供的根据设备随机id建立通讯连接的流程图；

图6为本发明具体实施例提供的基于rssi的2.4g多设备最近配对系统的结构框图；

图7为本发明具体实施例提供的回复包获取单元的结构框图；

图8为本发明具体实施例提供的映射单元的结构框图；

图9为本发明具体实施例提供的随机id获取单元的结构框图；

图10为本发明具体实施例提供的连接建立单元的结构框图；

图11为本发明具体实施例提供的基于rssi的2.4g多设备最近配对方法的使用场景图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～11所示的具体实施例，本实施例提供的基于rssi的2.4g多设备最近配对方法，可以运用在2.4g设备的配对过程中，实现工程维护简单，可以区分选择同一频率的设备，避免设备与设备之间互相干扰。

如图1所示，本实施例提供了基于rssi的2.4g多设备最近配对方法，该方法包括：

s1、发送组网请求，获取回复组网请求的回复包；

s2、对所述回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序，进行uid存储映射；

s3、发送配对请求包；

s4、根据所述配对请求包获取设备随机id；

s5、根据设备随机id，建立通讯连接。

更进一步的，对于上述的s1步骤，发送组网请求，获取回复组网请求的回复包的步骤，包括以下具体步骤：

s11、通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包，并发送组网请求包；

s12、获取组网请求包，并反馈组网请求包对应的回复包。

上述的s11步骤，具体是接收设备开机的时候，接收设备通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包w-srp1000ms。上述的组网请求包包括发送设备的uid和包请求类型。

上述的s12步骤，当多个接收设备收到组网请求包w-srp后，只回复50ms的接收设备的回复包w-rrp，开机的接收设备在1000ms内，接收到所有接收设备回复的回复包w-rrp。上述的回复包包括接收设备的uid和发送设备的t-rssi。

另外，上述的s2步骤，对所述回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序，进行uid存储映射的步骤，包括以下具体步骤：

s21、获取回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数；

s22、根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算发送设备的t-rssi的平均值；

s23、根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算回复包中接收设备的r-rssi的平均值；

s24、获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和，保存所述总和的对应uid；

s25、获取总和最大的设备，形成最靠近发送设备的接收设备。

上述的s21步骤，获取回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数r-n，具体是为了进行平均值的计算，另外，还会获取回复包囊括的发送设备的t-rssi和频段信息标识，以作计算平均值以及获取最靠近发送设备的接收设备所用，具体的，回复包中接收设备的r-rssi可以由接收设备的uid获取。

上述的s22步骤以及s23步骤，计算发送设备的t-rssi的平均值以及回复包中接收设备的r-rssi的平均值，具体是为了进行开机的接收设备rssi统计滤波，具体的，计算出t-rssi的平均值：t-rssi-avg＝t-rssi-sum/r-n；计算出接收设备的r-rssi的平均值r-rssi-avg＝r-rssi-sum/r-n。

对于上述的s24步骤以及s25步骤，t-rri-avg和r-rssi-avg之和为trsum-rssi-avg，然后保存trsum-rssi-avg对应的uid；对所有的trsum-rssi-avg，找出trsum-rssi-avg最大的设备，则为最靠近发送器的接收设备trsum-rssi-avg-j，其对应的uid为uid-j，对发送设备rssi统计滤波排序，uid存储映射。

上述的rssi是指receivedsignalstrengthindication接收的信号强度指示，对于接收设备来说可以通过检测该信号强度来识别发射设备的距离。

上述的uid为设备唯一id，具体指的是具有全球唯一的32bit的id。

利用发送设备的t-rssi的平均值以及回复包中接收设备的r-rssi的平均值总和，获取最大值，也就是发送设备发送出去的信号，接收的信号强度最强的接收设备，则两者的rssi的平均值总和最大，从而行程最近配对，根据信号进行匹配，无需密集布局，维护成本低且简单，且由最近配对原则配对，设备之间不存在干扰，应用范围广。

另外，对于上述的s3步骤，发送配对请求包的步骤，上述的配对请求包包括候选设备的对应uid以及对应的接收设备uid。发送设备发送配对请求包pair-p，该请求包包含了对应的接收设备uid，若其他接收设备匹配到不相同的uid，直接不理睬，避免设备之间的干扰，且使用灵活。

更进一步的，对于上述的s4步骤，根据所述配对请求包获取设备随机id的步骤，包括以下具体步骤：

s41、根据自身的uid获取内带相同uid的配对请求包；

s42、根据获取的配对请求包，产生设备随机id并进行反馈。

对于上述的s41步骤，具体是接收设备根据自身的uid号进行获取配对请求包，以此接收到包含相同uid的配对请求包pair-p，从而避开同类设备干扰。

对于上述的s42步骤，具体是接收设备接收到包含相同uid的的pair-p包后，认为接收到一个配对请求包，此时，接收设备产生设备随机id(称为rid)，回复给发送设备，当发射设备接受到rid后，整个配对完成。

上述的设备随机id是设备在进行配对的时候，接收设备随机产生的32bit的id，由于是随机产生，因此不存在多个设备复制使用从而导致干扰的现象发生。

更进一步的，对于上述的s5步骤，根据设备随机id，建立通讯连接的步骤，包括以下具体步骤：

s51、获取设备随机id的最低位，形成2.4g频点；

s52、将设备随机id作为2.4g无线地址，结合2.4g频点，建立通讯连接。

上述的rid分配完成后，发送设备和接收设备同时具备有rid，此时，利用rid作为2.4g无线地址，rid最低位作为2.4g频点，2.4g无线地址和频点是2.4g通讯的基础，依据2.4g无线地址和频点，即2.4g信道与频点对应建立通讯连接。

对于图11而言，有4个教室，每一个教室都有一台接收设备，这时教室4“发射设备”需要在教室4里的接收设备进行工作。

上述的基于rssi的2.4g多设备最近配对方法，通过发送包含发送设备的uid和包请求类型的组网请求包，以此获取包含接收设备uid和发送设备t-rssi的回复包，对回复包的内容进行rssi统计滤波排序，uid存储映射，获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和最大的设备，作为最靠近发送设备的接收设备，根据接收设备产生的随机id进行配对，实现无需密集布局，工程维护简单，可以区分选择同一频率的设备，避免设备与设备之间互相干扰，使用灵活，且应用范围广。

如图6所示，本实施例还提供了基于rssi的2.4g多设备最近配对系统，其包括回复包获取单元1、映射单元2、请求包发送单元3、随机id获取单元4以及连接建立单元5。

回复包获取单元1，用于发送组网请求，获取回复组网请求的回复包。

映射单元2，用于对所述回复包中接收设备的r-rssi进行统计滤波排序，进行uid存储映射。

请求包发送单元3，用于发送配对请求包。

随机id获取单元4，用于根据所述配对请求包获取设备随机id。

连接建立单元5，用于根据设备随机id，建立通讯连接。

更进一步的，上述的回复包获取单元1包括组网请求包获取模块11以及回复包反馈模块12。

组网请求包获取模块11，用于通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包，并发送组网请求包。具体是接收设备开机的时候，接收设备通过2.4g组成一个发送设备的组网请求包w-srp1000ms。上述的组网请求包包括发送设备的uid和包请求类型。

回复包反馈模块12，用于获取组网请求包，并反馈组网请求包对应的回复包。当多个接收设备收到组网请求包w-srp后，只回复50ms的接收设备的回复包w-rrp，开机的接收设备在1000ms内，接收到所有接收设备回复的回复包w-rrp。上述的回复包包括接收设备的uid和发送设备的t-rssi。

更进一步的，上述的映射单元2包括个数获取模块21、t-rssi平均值计算模块22、r-rssi平均值计算模块23、总和获取模块24以及最近设备获取模块25。

个数获取模块21，用于获取回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数。获取回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数r-n具体是为了进行平均值的计算，另外，还会获取回复包囊括的发送设备的t-rssi和频段信息标识，以作计算平均值以及获取最靠近发送设备的接收设备所用，具体的，回复包中接收设备的r-rssi可以由接收设备的uid获取。

t-rssi平均值计算模块22，用于根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算发送设备的t-rssi的平均值。

r-rssi平均值计算模块23，用于根据回复包中接收设备的r-rssi以及回复包的个数，计算回复包中接收设备的r-rssi的平均值。

总和获取模块24，用于获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和，保存所述总和的对应uid。

最近设备获取模块25，用于获取总和最大的设备，形成最靠近发送设备的接收设备。

对于上述的t-rssi平均值计算模块22以及r-rssi平均值计算模块23而言，计算发送设备的t-rssi的平均值以及回复包中接收设备的r-rssi的平均值，具体是为了进行开机的接收设备rssi统计滤波，具体的，计算出t-rssi的平均值：t-rssi-avg＝t-rssi-sum/r-n；计算出接收设备的r-rssi的平均值r-rssi-avg＝r-rssi-sum/r-n。

对于上述的总和获取模块24以及最近设备获取模块25而言，t-rri-avg和r-rssi-avg之和为trsum-rssi-avg，然后保存trsum-rssi-avg对应的uid；对所有的trsum-rssi-avg，找出trsum-rssi-avg最大的设备，则为最靠近发送器的接收设备trsum-rssi-avg-j，其对应的uid为uid-j，对发送设备rssi统计滤波排序，uid存储映射。

上述的rssi是指receivedsignalstrengthindication接收的信号强度指示，对于接收设备来说可以通过检测该信号强度来识别发射设备的距离。

上述的uid为设备唯一id，具体指的是具有全球唯一的32bit的id。

对于上述的请求包发送单元3而言，上述的配对请求包包括候选设备的对应uid以及对应的接收设备uid。发送设备发送配对请求包pair-p，该请求包包含了对应的接收设备uid，若其他接收设备匹配到不相同的uid，直接不理睬，避免设备之间的干扰，且使用灵活。

利用发送设备的t-rssi的平均值以及回复包中接收设备的r-rssi的平均值总和，获取最大值，也就是发送设备发送出去的信号，接收的信号强度最强的接收设备，则两者的rssi的平均值总和最大，从而行程最近配对，根据信号进行匹配，无需密集布局，维护成本低且简单，且由最近配对原则配对，设备之间不存在干扰，应用范围广。

另外，对于上述的随机id获取单元4包括配对请求包获取模块41以及随机id产生模块42。

配对请求包获取模块41，用于根据自身的uid获取内带相同uid的配对请求包。具体是接收设备根据自身的uid号进行获取配对请求包，以此接收到包含相同uid的配对请求包pair-p，从而避开同类设备干扰。

随机id产生模块42，用于根据自身的uid获取内带相同uid的配对请求包。具体是接收设备接收到包含相同uid的的pair-p包后，认为接收到一个配对请求包，此时，接收设备产生设备随机id(称为rid)，回复给发送设备，当发射设备接受到rid后，整个配对完成。

上述的设备随机id是设备在进行配对的时候，接收设备随机产生的32bit的id，由于是随机产生，因此不存在多个设备复制使用从而导致干扰的现象发生。

对于上述的连接建立单元5包括频点获取模块51以及建立模块52。

频点获取模块51，用于获取设备随机id的最低位，形成2.4g频点。

建立模块52，用于将设备随机id作为2.4g无线地址，结合2.4g频点，建立通讯连接。

上述的rid分配完成后，发送设备和接收设备同时具备有rid，此时，利用rid作为2.4g无线地址，rid最低位作为2.4g频点，2.4g无线地址和频点是2.4g通讯的基础，依据2.4g无线地址和频点，即2.4g信道与频点对应建立通讯连接，。

上述的基于rssi的2.4g多设备最近配对系统，通过发送包含发送设备的uid和包请求类型的组网请求包，以此获取包含接收设备uid和发送设备t-rssi的回复包，对回复包的内容进行rssi统计滤波排序，uid存储映射，获取发送设备的t-rssi的平均值与回复包中接收设备的r-rssi的平均值的总和最大的设备，作为最靠近发送设备的接收设备，根据接收设备产生的随机id进行配对，实现无需密集布局，工程维护简单，可以区分选择同一频率的设备，避免设备与设备之间互相干扰，使用灵活，且应用范围广。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。