基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法技术

基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法，采用了一个点对点多跳蓝牙组网来搜集高密度人流中非代理节点设备的数据来支持人流管理。多跳蓝牙组网包含四大功能模块，分别是：生成路由表模块、构建路由树模块、发送数据包模块和接收数据包模块。该网络得益于非代理节点蓝牙设备的蓝牙信道，通过设计一个路由表来构建一个点对点多跳蓝牙组网。克服了过去蓝牙自组网非代理节点设备不能更换设备身份，静态组件网络的缺点。使得本发明专利技术具有动态组件网络，通过划分区域、不断更新非代理节点蓝牙设备身份使得非代理节点设备数量最大化，快速的传输数据包。

【技术实现步骤摘要】
基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法
本专利技术属于计算机
，更进一步涉及一种计算机无线网络中应用蓝牙4.0组网技术实现人流量数据搜集的最大化方法。本专利技术应用大型户外集会等具体应用场景，根据智能手机携带的各式传感器可以来收集个体位置信息、速度和移动方向等基本信息，通过对收集到的一系列个体数据进行分析，从而对有可能发生事故的区域发出预警并实时指定出合理的人流调度方法。
技术介绍
蓝牙4.0，是一种连接多个蓝牙设备的协议，在这种协议下，一个设备同一时刻只能以一种角色工作(主设备和从设备)。尽管像蓝牙4.1这样的新版本蓝牙协议能够有效支持设备同时扮演两种角色，但是目前仍然有大量的仅支持蓝牙4.0的智能手机在使用。为了确保本文提出的方法能够在大多数设备上面使用，所以本文提出的蓝牙组网仍然兼容蓝牙4.0版本。多个蓝牙设备可以组建成一个微型网络，在这个微型网络中，选出一个设备作为主设备，其余的设备为从设备。从设备可以发送信息给主设备。通过调度，一个设备可以完成角色转换。两个以上的微型网络就可以构建一个分布式网络。为了连接高级网络和底层网络，需要一个设备作为中继节点通过主从角色转换来负责从底层网络到上层网络数据的传输。惠州TCL移动通信有限公司拥有的专利技术“一种基于低功耗蓝牙的组网互连方法及系统”(专利申请号：CN201410819048.5，授权公告号：CN104540090A)中公开了一种一种基于低功耗蓝牙的组网互连方法及系统。该方法的具体步骤包括：A、多个外围蓝牙设备以低功耗模式向周围广播各自对应的包含多个无线连接是否支持的业务类型信息；B、中心蓝牙设备获取各外围蓝牙设备对应的业务类型信息和蓝牙地址；C、中心蓝牙设备向各外围蓝牙设备发送连接请求，建立中心蓝牙设备和多个外围蓝牙设备的连接；D、各外围蓝牙设备将其业务类型信息中多个无线连接对应的业务地址信息发送至中心蓝牙设备；E、中心蓝牙设备根据各外围蓝牙设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围蓝牙设备业务列表，以完成中心蓝牙设备和多个外围蓝牙设备的组网；F、中心蓝牙设备根据所述外围蓝牙设备业务列表，使任意两个蓝牙设备无线连接。该方法存在的不足之处是，该专利中提出的方法是基于静止蓝牙设备组网互连，现实生活的手机等蓝牙设备都是随着人而位置发生移动，本专利技术无法有效确定在一个区域内蓝牙设备数量。该专利中提出的方法蓝牙设备身份固定，数据发送的方式单一，只能由外围蓝牙设备向中心蓝牙设备发送数据，而外围蓝牙设备无法自组网传输数据。广东中兴新支点技术有限公司拥有的专利技术“一种人流量检测方法及其装置”(专利申请号：CN201510510894.3,授权公告号：CN105187240A)中公开一种人流量数据检测和收集的方法。该方法的具体步骤包括：获取覆盖网络中的移动终端的MAC地址；根据所述MAC地址的信号强度对所述MAC地址进行过滤，获得过滤结果；对所述过滤结果进行MAC地址统计，获取人流量结果。在本专利技术实施例中，在需要检测统计的场所内的合适位置放置相应数量的无线路由器，能够统计在Wi-Fi信号覆盖范围内的移动终端的人流量变化趋势，适用于超市、商场、公共场所、公园等人流比较集中的场所，为经营者或管理者提供人流量趋势统计、人流量控制、消费者行为等分析判断；同时这种方施工简单，只需简单放置在检测点，并可以设置合理的探测范围，减少检测设备，降低成本。但是，该方法仍然存在的不足之处是，该专利中提出的方法是基于Wi-Fi环境下的移动终端，许多大型活动都是在露天环境下进行，这些活动Wi-Fi不可达，无法在这些活动中应用该技术检测和收集人流信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，该方法提出了基于蓝牙4.0协议的数据搜集系统—多跳蓝牙组网来实现非代理节点蓝牙设备数量最大化。多跳蓝牙自组网包含了一个新颖的方式来生成路由表，能够获取尽可能多的数据包。本专利技术实现的思路是采用了一个点对点多跳蓝牙组网来搜集高密度人流中非代理节点设备的数据来支持人流管理。多跳蓝牙组网包含四大功能模块，分别是：生成路由表模块、构建路由树模块、发送数据包模块和接收数据包模块。该网络得益于非代理节点蓝牙设备的蓝牙信道，通过设计一个路由表来构建一个点对点多跳蓝牙组网。通过划分区域、不断更新非代理节点蓝牙设备身份的设计为非代理节点设备数量最大化，快速的传输数据包的实现提供了必要条件。本专利技术的具体步骤如下：(1)划分区域：(1a)选择任意一个人口密集的区域，将所选取的区域，按照每隔20m的距离分成n个子区域，将每个子区域中位置固定的智能设备设置为该区域的代理节点设备；(1b)在所选取的区域中，设定n个代理节点设备；(1c)将所有子区域中除代理节点设备之外的智能设备，设置为非代理节点设备；(2)确定非代理节点设备的最大数量：(2a)按照下式，计算每个子区域中非代理节点设备的最大数：其中，表示在第i个子区域中非代理节点设备的最大数，VZH表示代理节点设备发送数据的速度，ti表示第i个子区域中代理节点设备发送数据的时间，Vs表示非代理节点设备的发送数据速度，T表示非代理节点设备发送数据的时间，*表示乘法操作；(2b)从每个子区域的代理节点设备中，选择满足匹配条件的代理节点设备；(3)生成路由表：(3a)选择符合具有蓝牙4.0协议的非代理节点设备作为非代理节点蓝牙设备；(3b)任意选取一个子区域，启动所选子区域中所有非代理节点蓝牙设备的蓝牙；(3c)搜索所选子区域中其他启动蓝牙的非代理节点蓝牙设备的路由信息；(3d)将搜索到的其他启动蓝牙的非代理节点蓝牙设备的路由信息，在非代理节点蓝牙设备中生成路由表；(3e)判断所有子区域中的非代理节点蓝牙设备是否都生成路由表，若是，则执行步骤(4)，否则，执行步骤(3b)；(4)更新路由表：(4a)重新搜索任意一个子区域内其他非代理节点蓝牙设备的路由信息；(4b)将重新搜索后的路由信息替换非代理节点蓝牙设备中原有路由表的路由信息；(4c)判断是否更新完所有子区域中的非代理节点蓝牙设备的路由表，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(4a)；(5)确定非代理节点蓝牙设备身份：(5a)当子区域内不存在相同区域号的非代理节点蓝牙设备时，选择符合非代理节点蓝牙设备的主设备的条件的非代理节点蓝牙设备作为其他非代理节点蓝牙设备的主设备；(5b)当子区域内存在相同区域号的非代理节点蓝牙设备时，从任意一个子区域的区域号相同的非代理节点蓝牙设备中，从该非代理节点蓝牙设备到代理节点设备所经过非代理节点蓝牙设备的数量中选择最小的非代理节点蓝牙设备，作为其他非代理节点蓝牙设备的主设备身份；(5c)连接主设备的其他非代理节点蓝牙设备，将已连接主设备的其他非代理节点蓝牙设备作为该主设备的从设备身份；(6)判断所有子区域中的非代理节点蓝牙设备是否都确认了设备身份，若是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(5)；(7)构建路由树：(7a)将随机选取的一个子区域中任意一个主设备与该主设备的从设备对应连接；(7b)将随机选取的一个子区域的代理节点设备与该区域的主设备对应连接；(7c)将所选子区域中已连接主设备的区域代理节点设置为路由树的树根节点，已连接从设备和区域代理的主设备设本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法，包括如下步骤：(1)划分区域：(1a)选择任意一个人口密集的区域，将所选取的区域，按照每隔20m的距离分成n个子区域，将每个子区域中位置固定的智能设备设置为该区域的代理节点设备；(1b)在所选取的区域中，设定n个代理节点设备；(1c)将所有子区域中除代理节点设备之外的智能设备，设置为非代理节点设备；(2)确定非代理节点设备的最大数量：(2a)按照下式，计算每个子区域中非代理节点设备的最大数：

【技术特征摘要】
1.基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法，包括如下步骤：(1)划分区域：(1a)选择任意一个人口密集的区域，将所选取的区域，按照每隔20m的距离分成n个子区域，将每个子区域中位置固定的智能设备设置为该区域的代理节点设备；(1b)在所选取的区域中，设定n个代理节点设备；(1c)将所有子区域中除代理节点设备之外的智能设备，设置为非代理节点设备；(2)确定非代理节点设备的最大数量：(2a)按照下式，计算每个子区域中非代理节点设备的最大数：其中，表示在第i个子区域中非代理节点设备的最大数，VZH表示代理节点设备发送数据的速度，ti表示第i个子区域中代理节点设备发送数据的时间，Vs表示非代理节点设备的发送数据速度，T表示非代理节点设备发送数据的时间，*表示乘法操作；(2b)从每个子区域的代理节点设备中，选择满足匹配条件的代理节点设备；(3)生成路由表：(3a)选择符合具有蓝牙4.0协议的非代理节点设备作为非代理节点蓝牙设备；(3b)任意选取一个子区域，启动所选子区域中所有非代理节点蓝牙设备的蓝牙；(3c)搜索所选子区域中其他启动蓝牙的非代理节点蓝牙设备的路由信息；(3d)将搜索到的其他启动蓝牙的非代理节点蓝牙设备的路由信息，在非代理节点蓝牙设备中生成路由表；(3e)判断所有子区域中的非代理节点蓝牙设备是否都生成路由表，若是，则执行步骤(4)，否则，执行步骤(3b)；(4)更新路由表：(4a)重新搜索任意一个子区域内其他非代理节点蓝牙设备的路由信息；(4b)将重新搜索后的路由信息替换非代理节点蓝牙设备中原有路由表的路由信息；(4c)判断是否更新完所有子区域中的非代理节点蓝牙设备的路由表，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(4a)；(5)确定非代理节点蓝牙设备身份：(5a)当子区域内不存在相同区域号的非代理节点蓝牙设备时，选择符合非代理节点蓝牙设备的主设备的条件的非代理节点蓝牙设备作为其他非代理节点蓝牙设备的主设备；(5b)当子区域内存在相同区域号的非代理节点蓝牙设备时，从任意一个子区域的区域号相同的非代理节点蓝牙设备中，从该非代理节点蓝牙设备到代理节点设备所经过非代理节点蓝牙设备的数量中选择最小的非代理节点蓝牙设备，作为其他非代理节点蓝牙设备的主设备身份；(5c)连接主设备的其他非代理节点蓝牙设备，将已连接主设备的其他非代理节点蓝牙设备作为该主设备的从设备身份；(6)判断所有子区域中的非代理节点蓝牙设备是否都确认了设备身份，若是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(5)；(7)构建路由树：(7a)将随机选取的一个子区域中任意一个主设备与该主设备的从设备对应连接；(7b)将随机选取的一个子区域的代理节点设备与该区域的主设备对应连接；(7c)将所选子区域中已连接主设备的区域代理节点设置为路由树的树根节点，已连接从设备和区域代理的主设备设置为路由树的树枝节点，其他非代理节点蓝牙设备设置为路由树的树叶节点；(7d)判断所有子区域是否完成了构建路由树，若是，则执行步骤(8)，否则，执行步骤(7a)；(8)搜集数据：(8a)启动任意一个子区域内所有非代理节点蓝牙设备的全球定位系统GPS；(8b)将非代理节点蓝牙设备的全球定位系统GPS搜集到的地理位置、运动速度信息、运动方向的信息包装成数据包；(8c)判断所有子区域是否完成了数据的搜集，若是，则执行步骤(9)，否则，执行步骤(8a)；(9)判断非代理节点蓝牙设备是否是主设备，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(10)；(10)发送数据包：(10a)所有子区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜军朝，刘惠，李瑞，杨雪，刘思聪，王鑫，马喜刚，邓博，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61