一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统及方法，其中，该方法包括间隔安装在地下隧道内的若干个蓝牙设备在BLE模式下采用间歇性方式进行广播；地下隧道内的移动终端采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，并建立与搜索到的蓝牙设备通信链路；移动终端向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；移动终端建立链路的蓝牙设备接收到发送用于切换至SPP模式的指令后响应且关闭BLE模式；移动终端建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，将获取的待传输数据经SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蓝牙传输视频
，尤其涉及一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统及方法。
技术介绍
目前，我国正在加大地下综合管廊的投资建设，每年投资万亿建设几千公里的地下综合管廊。然而，很多地下管廊出于安全考虑不提供强电，也没有手机信号，施工巡检人员进入隧道后，无法与外界进行通信，严重降低施工巡检人员的工作效率，如何解决地下隧道内低功耗高速率通信问题已成为摆在地下管廊建设者面前的一道难题。由于WiFi通信相比蓝牙通信等功耗太大，所以本方法不考虑WiFi通信，仅从蓝牙技术角度实现。BLE是蓝牙低能耗的简称(BluetoohLowEnergy)；SPP(SerialPortProfile)是蓝牙的标准蓝牙模式。蓝牙串行端口基于SPP协议(SerialPortProfile)，能在蓝牙设备之间创建串口进行数据传输。蓝牙低能耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的无线技术，工作在免许可的2.4GHzISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。BLE具备如下特点：功耗：该技术拥有极低的运行和待机功耗，使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。速度：支持1Mbps数据传输率下的超短数据包，最少8个八组位，最多27个。所有连接都使用蓝牙2.1加入的减速呼吸模式(sniffsubrating)来达到超低工作循环。跳频：使用所有蓝牙规范版本通用的自适应跳频，最大程度地减少和其他2.4GHzISM频段无线技术的串扰。延迟：“完成”一次连接(即扫描其它设备、建立链路、发送数据、认证和适当地结束)只需3ms。而标准蓝牙技术完成相同的连接周期需要数百毫秒。距离：提高调制指数，最大范围可超过100米(根据不同应用领域，距离不同)。安全：使用AES-128CCM加密算法进行数据包加密和认证。标准蓝牙最大传输速率高达24Mbps，但是功耗较高。低功耗蓝牙可以使用一粒纽扣电池连续工作数年之久。相反，标准蓝牙技术通常要求使用至少两节AAA电池(电量是钮扣电池的10至12倍)，并且更多情况下最多只能工作几天或几周的时间。所以，单纯使用低功耗蓝牙或标准蓝牙都无法解决地下隧道内低功耗高速率通信的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点，本专利技术提供一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统及方法。本专利技术具有运行功耗低，响应速度快，传输速率高，安全可靠的优点，能够解决工程人员地下综合管廊内巡检作业时无法与外界通信的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统，包括在地下隧道内的移动终端和多个蓝牙设备，每个蓝牙设备均通过服务器与目的客户端相连；多个蓝牙设备每隔一定距离安装在地下隧道内，所述距离满足移动终端采用蓝牙传输的距离要求；所述移动终端，其用于采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，建立与搜索到处于BLE模式的蓝牙设备的通信链路，并向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；所述移动终端，还用于建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，并将获取的待传输数据经处于SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。本专利技术采用低功耗蓝牙、标准蓝牙共用MAC地址及智能切换技术，具有运行功耗低，响应速度快，传输速率高，安全可靠的优点，解决了工程人员地下综合管廊内巡检作业时无法与外界通信的问题。一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法，包括：间隔安装在地下隧道内的若干个蓝牙设备在BLE模式下采用间歇性方式进行广播；地下隧道内的移动终端采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，并建立与搜索到的蓝牙设备通信链路；移动终端向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；移动终端建立链路的蓝牙设备接收到发送用于切换至SPP模式的指令后响应且关闭BLE模式；移动终端建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，并将获取的待传输数据经SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。该方法还包括：数据传输完成后，移动终端断开与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路。移动终端断开与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路之后，处于SPP模式的蓝牙设备立即切换至BLE模式进行间歇性广播。这种方式使两种蓝牙模式切换时不必重新扫描周边蓝牙设备，既节省了操作时间，又提高了用户的体验。移动终端采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，获取蓝牙设备的名称、MAC地址、广播信息以及信号强度。移动终端与搜索到的蓝牙设备建立通信链路的过程为：移动终端根据相应的MAC地址连接搜索到的蓝牙设备；移动终端连接搜索到的蓝牙设备成功后，获取搜索到的蓝牙设备的服务信息；移动终端根据搜索到的蓝牙设备的服务信息建立通信链路。移动终端断开与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路的方式包括主动断开蓝牙连接方式和被动断开连接方式两种；其中，主动断开蓝牙连接方式为移动终端传输数据完成后，发送断开蓝牙指令；被动断开连接方式为移动终端在预设时间内向蓝牙设备无任何数据传输。无论是主动断开还是被动断开方式，均能有效地切换至BLE模式，降低整体功耗。所述待传输数据包括文字、图片、语音、视频和文件形式的数据。一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法，包括：移动终端采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，并建立与搜索到的蓝牙设备的通信链路；移动终端向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；移动终端建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，并将获取的待传输数据经SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术采用低功耗蓝牙、标准蓝牙共用MAC地址及智能切换技术，具有运行功耗低，响应速度快，传输速率高，安全可靠的优点，解决了工程人员地下综合管廊内巡检作业时无法与外界通信的问题。(2)蓝牙设备使用共用MAC地址的双模蓝牙模块(SPP和BLE)，默认情况下，蓝牙设备运行在蓝牙低功耗模式下，间歇性的发送蓝牙广播，等待外部设备的接入连接。当需要高速传输数据时，蓝牙设备切换到SPP模式下，进行图片、音频、视频、文件等的传输，传输结束后，设备蓝牙恢复至功耗极低的BLE模式下。最终，实现了地下隧道内低功耗高速率的数据传输。附图说明图1是本专利技术的在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统结构示意图；图2是本专利技术的实施例一的在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法的流程示意图；图3是本专利技术的实施例二的在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例中提及的移动终端可以包括个人电脑、平板电脑和智能手机可连接蓝牙信号的设备。本专利技术实施例中提及的目的客户端可以包括个人电脑、平板电脑、智能手机和监控服务器这些可连接网络的设备。本专利技术的蓝牙设备是具有蓝牙模块和存储模块的接入点终端，移动终端与蓝牙设备之间通过蓝牙信号传输数据。其中，移动终端将待传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统，其特征在于，包括在地下隧道内的移动终端和多个蓝牙设备，每个蓝牙设备均通过服务器与目的客户端相连；多个蓝牙设备每隔一定距离安装在地下隧道内，所述距离满足移动终端采用蓝牙传输的距离要求；所述移动终端，其用于采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，建立与搜索到处于BLE模式的蓝牙设备的通信链路，并向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；所述移动终端，还用于建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，并将获取的待传输数据经处于SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。

【技术特征摘要】
1.一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输系统，其特征在于，包括在地下隧道内的移动终端和多个蓝牙设备，每个蓝牙设备均通过服务器与目的客户端相连；多个蓝牙设备每隔一定距离安装在地下隧道内，所述距离满足移动终端采用蓝牙传输的距离要求；所述移动终端，其用于采用自动间歇性扫描的方式搜索处于BLE模式的蓝牙设备，建立与搜索到处于BLE模式的蓝牙设备的通信链路，并向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；所述移动终端，还用于建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，并将获取的待传输数据经处于SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。2.一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法，其特征在于，包括：间隔安装在地下隧道内的若干个蓝牙设备在BLE模式下采用间歇性方式进行广播；地下隧道内的移动终端采用自动间歇性扫描的方式搜索所述移动终端周围的处于BLE模式的蓝牙设备，并建立与搜索到的蓝牙设备通信链路；移动终端向建立通信链路的蓝牙设备发送用于切换至SPP模式的指令；移动终端建立链路的蓝牙设备接收到发送用于切换至SPP模式的指令后响应且关闭BLE模式；移动终端建立与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路，并将获取的待传输数据经SPP模式的蓝牙设备传送至服务器，再由服务器传送至目的客户端。3.如权利要求2所述的一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法，其特征在于，该方法还包括：数据传输完成后，移动终端断开与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路。4.如权利要求3所述的一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法，其特征在于，移动终端断开与处于SPP模式的蓝牙设备的通信链路之后，处于SPP模式的蓝牙设备立即切换至BLE模式进行间歇性广播。5.如权利要求1所述的一种在地下隧道基于双模蓝牙的数据传输方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，杨震威，
申请(专利权)人：山东康威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37