一种高效实现蓝牙设备自动分类组网的方法技术

技术编号:12839228 阅读:126 留言:0更新日期:2016-02-11 09:07
本发明专利技术公开一种高效实现蓝牙设备自动分类组网的方法,其特征在于,包括以下步骤,依据蓝牙设备的分类标准对蓝牙设备进行分类,蓝牙设备在通信范围内连接,然后获取对方的属性信息进行验证,如果是同类蓝牙设备,继续连接,否则断开连接,这样在通信范围内的同类蓝牙设备连接起来,将同类蓝牙设备组成若干个孤立的散射网,确定每个孤立散射网中的超级结点,用来标识该散射网。本发明专利技术保证连通性的情况下,使散射网数量最少,也能提高平均传输速度,减少整个散射网的能量消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
蓝牙技术是一种全球通用的短距离无线通信技术,广泛应用于短距离的实时无线通信的各个领域中。根据传输距离的远近(目前主要是1米、10米和100米的传输距离),蓝牙相应地分为类别1、类别2和类别3。随着支持距离的增加,蓝牙设备所消耗的能量也在不断上升。所以通常使用的蓝牙设备多是类别2。蓝牙是免费使用的,因为蓝牙工作在2.4GHz波段,而该波段是一种无需要申请许可证的工业、科技和医学(ISM)的无线电波段。同时,蓝牙在设计过程中采用了前向纠错、编码优化等技术,有效地保证了蓝牙通信稳定,抗干扰性能好。经过精心设计的蓝牙协议,使得两个蓝牙设备直接连接非常容易,特别是构造个人局域网。因此,蓝牙组网逐渐成为国内外蓝牙研究的重点之一。两个蓝牙设备进行连接的时候,其中一个设备必须作为主设备,另外一个设备则为从设备。由于采用了跳频技术,一个主设备可以连接最多七个从设备。这样组成的网络叫做微微网。由于单一的微微网支持的设备有限,为了连接更多的蓝牙设备,可以以一个蓝牙设备为桥接点,将两个微微网连接直接。充当桥接点的蓝牙设备同时出现在两个微微网中,负责两个微微网中信息的直接传递。多个微微网组成的网络叫做散射网。一般蓝牙的组网都是指散射网的构造,研究重点主要包含两类:单跳网和多跳网。所谓单跳网,就是指任意两个设备之间都在通信范围内能够直接进行通信。这类组网技术对应着一个优化的拓扑结构。关于多跳网,则有可能有两个设备之间的距离大于通信范围,所以它们之间的通信必须通过其它设备。相比于单跳网,多跳网的组网技术难度更难,但使用范围也更大。现有技术中多侧重于蓝牙拓扑结构的优化,很少有关于设备差异性的研究。少数考虑到蓝牙设备不同的组网技术,但也要是针对特殊节点。经对现有技术文献的检索发现,GergelyV Zaruba, Stefano Basagni ImrichChlamtac 等人在〈〈IEEE Internat1nal Conference on Communicat1n))(国际通讯会议)(2001,pp 273-277)上发表的“Bluetrees-scatternet Formaton to EnableBluetooth-based Ad Hoc Network”,(蓝牙树:基于蓝牙散射网的自组织网络)。该文中提出:两种基于蓝牙树的自组织网络的构造方法。这两种方法都假设:每个蓝牙节点可以判定自己是不是根节点;知道一跳邻居的网络标识符和是不是已经是某个微微网的部分。具体方法为:方法一:指定节点为根节点,该结点通过寻呼的方式通知其各邻居结点:它己经成为主结点。如果某邻居结点接收到通知信息后,且尚未处于任一微微网时,将会接收寻呼并自动成为发出寻呼信息的主结点所在网络的一个从结点。否则,该邻居结点将不回应相关的跳频信息,或者直接通知主结点它己经是其它微微网的成员。整个步骤重复执行,直到所有的邻居结点都被分配到某个微微网之中。一旦某个结点成为主结点或者从结点之后,它将寻呼所有它的邻居一个接一个。方法二是:指定不止一个结点为根节点,依照方法一的方式分别构造蓝牙树,最后合并这些蓝牙树,使之成为只拥有一个根节点的自组织网络。这种方式大大加快了网络的构造。其不足在于:且根节点容易成为瓶颈,使得整个系统的容错性和稳定性不高。
技术实现思路
为解决上述现有的缺点,本专利技术的主要目的在于提供一种实用的高效实现蓝牙设备自动分类组网的方法,保证连通性的情况下,使散射网数量最少,也能提高平均传输速度,减少整个散射网的能量消耗。为达成以上所述的目的,本专利技术的采取如下技术方案: ,其特征在于,包括以下步骤: 第一步,依据蓝牙设备的分类标准对蓝牙设备进行分类; 第二步,蓝牙设备在通信范围内连接,然后获取对方的属性信息进行验证,如果是同类蓝牙设备,继续连接,否则断开连接,这样在通信范围内的同类蓝牙设备连接起来,将同类蓝牙设备组成若干个孤立的散射网,确定每个孤立散射网中的超级结点,用来标识该散射网; 第三步,每个孤立的散射网向外发送探测消息,选择与要组网的蓝牙设备不同类的蓝牙设备作为桥接点,将区域的散射网连接起来,形成全局的散射网。所述的,其特征是,所述的蓝牙设备的分类标准,包括从物理属性对蓝牙设备区分,或着从逻辑属性对蓝牙设备进行区分,每次组网的时候,选择的分类标准可改变,同一个设备允许在两次组网中被划分为不同的种类中,所述的确定每个孤立散射网中的超级结点,就是从每个散射网中选择一个蓝牙设备,用此设备的标识来标识整个散射网,各个蓝牙设备都具有唯一的标识,所以各个散射网也具有了独一无二的标识。所述的,其特征是,所述在通信范围内的同类蓝牙设备连接,采用以下两种方法中的一种实现: 第一种方法是哈希函数来建立PIN码,这样,只有同类的蓝牙设备哈希后得到的四位数字才是相同的,两个蓝牙设备之间首先进行连接,然后在进行验证的时候,如果它们是同类蓝牙设备,那么PIN码就相同,验证成功,于是蓝牙设备就连接起来,否则PIN码不同,验证失败,蓝牙设备之间的临时连接就断幵; 第二种方法是将属性写入设备名称中,蓝牙协议中有专门获取对方设备名称的功能,这样在得到对方设备名称后,就能进行验证是否是同类设备,如果是,则确立连接,否则拒绝连接。所述的,其特征是,所述的第三步中,通过以下六步来保证所使用的其它设备连接的最少: ①散射网发送探测消息:超级结点会通知散射网内的所有节点准备向外发送探测消息,散射网内的节点是这样发送消息的:首先构造一个消息,这个消息含有散射网的唯一ID,同时还有一个跳数,这个眺数是用来确定连接两个散射网的路径上的异类节点的个数,此外,为了确定路径上的具体设备,这个消息还含有一个设备队列,消息构造完成后,就向周围的节点广播此消息,这些周围的节点必须在发消息节点的通信范围内; ②不同类蓝牙设备接受消息:当一个不同类的蓝牙设备接收到消息的时候,检查消息中所含的散射网ID,如果它已经存储有该ID,并且该散射网对应的跳数比消息中所含的跳数更少或者相等,说明己经有另外一个消息从同样的散射网出来,并且它通过更优的路径到达当前异类节点,这时,抛弃掉这个新到的消息;否则,如果这是第一个从新的散射网到来的消息,就存储该散射网ID和跳数;如果这是从一个旧的散射网到来的消息,但是它所走的路径更优,那么更新旧的散射网对应的跳数;对后两种情况,把当前的不同类蓝牙设备加入到消息中的设备队列中,对消息中的跳数加1,然后把消息存储在缓冲消息队列中等待发送; ③不同类蓝牙设备发送消息:从缓冲消息队列取出队首的消息,发送到周围的节点; ④同类蓝牙设备接收消息:当同类蓝牙设备接到一个消息时,先检查散射网ID,如果是同一散射网的,就抛弃;否则,表明是一个从别的散射网到来的,这时就将消息转发给超级结点进行分析; ⑤同类设备发送消息:这个只有一开始,在超级结点通知才进行的,而且只进行一次; ⑥超级结点分析:超级结点接收到消息,首先看这个消息是不是从新的散射网来的,如果是的话,就记录散射网ID,跳数即路径长度,以及消息中的路径队列;否则,就要比较跳数,如果新的消息所含的跳数跟少,那么就更新对应散射网10中的跳数;如果相等,则把这个新的路径记下,如果大于本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高效实现蓝牙设备自动分类组网的方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,依据蓝牙设备的分类标准对蓝牙设备进行分类;第二步,蓝牙设备在通信范围内连接,然后获取对方的属性信息进行验证,如果是同类蓝牙设备,继续连接,否则断开连接,这样在通信范围内的同类蓝牙设备连接起来,将同类蓝牙设备组成若干个孤立的散射网,确定每个孤立散射网中的超级结点,用来标识该散射网;第三步,每个孤立的散射网向外发送探测消息,选择与要组网的蓝牙设备不同类的蓝牙设备作为桥接点,将区域的散射网连接起来,形成全局的散射网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:袁博冯永强
申请(专利权)人:西安司坤电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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