链状无线通信系统与信号处理方法技术方案

一种链状无线通信系统，包括主节点以及多个通信节点，多个通信节点链结形成一链状网络，各通信节点设有可以切换工作角色的主连接单元、从连接单元与信号扫描单元。各通信节点的信号扫描单元用以扫描附近的终端装置，产生扫描信息封包，以从连接单元传送扫描信息封包至相邻的通信节点，由相邻的通信节点的主连接单元接收，如此可通过链状网络传送到主节点，由主节点根据所接收的扫描信息封包中记载的对应的通信节点的识别信息，用以判断终端装置要传递的信息，例如定位终端装置、判断紧急事件，或是得到感测信号。

Chain wireless communication system and signal processing method

【技术实现步骤摘要】
链状无线通信系统与信号处理方法
说明书公开一种无线通信系统的技术，特别是指一种具有多个具有多种角色的通信节点形成的链状无线通信系统，以及其中信号处理方法。
技术介绍
根据蓝牙低功耗(BluetoothLowEnergy，BLE)的技术规格，安装蓝牙低功耗芯片的终端设备虽仅能担负低传输量的数据传输，但具有省电、长时间待机的特点，蓝牙低功耗芯片运行时，大多保持在待机状态，但具有快速连结的特性，使得蓝牙低功耗芯片可以在数个毫秒(ms)内完成数据收送并回到待机状态。根据蓝牙低功耗的协议，与传统蓝牙通信协议(BluetoothClassic)共享底层架构，架构了以属性(attribute)为基础的通信架构(AttributeProtocol，ATT)，在此ATT之上的是GATT(GenericAttributeProfile)，定义了基于ATT进行通信的设备之间的主从关系，分为四种角色：中心(Central)、外围(Peripheral)、广播者(Broadcaster)以及观测者(Observer)。支持蓝牙低功耗的设备在特定应用(如IoT)下主要可分为中心设备(Central)和外围设备(Peripheral)两种，并可用以建立一个中心设备对多个外围设备的辐射状网络，公知技术可参考图1显示的架构。图中显示有一网关装置10，网关装置10用以提供内部网络界接外部网络的功能，在此支持蓝牙低功耗的网络架构中，网关装置10可以扮演中心设备的角色，连接内部网络中的各外围设备101、102、103。若以此蓝牙低功耗系统执行定位任务，各外围设备101、102、103实现每个定位节点，可以通过接收移动物12所产生的广播封包，将信息直接传送到网关装置10，由网关装置10或是传送到某外部主机，使得可以根据这些定位信息判断移动物12的位置。
技术实现思路
说明书公开一种链状无线通信系统与信号处理方法，链状无线通信系统的特征在于包括有一主节点，用以连接一外部网络，以及多个通信节点，其中主节点与多个通信节点链结形成一链状网络。在一实施例中，各通信节点可以扮演多种角色，其中主要电路包括一控制单元，以及电性连接控制单元的主连接单元、从连接单元与信号扫描单元，以及记载各通信节点的识别信息的一记忆单元。运行时，通信节点的信号扫描单元用以扫描附近一或多个终端装置，例如各终端装置产生的广播封包，以其中从连接单元传送扫描信息封包至一相邻的通信节点，由相邻的通信节点的主连接单元接收此扫描信息封包，通过链状网络传送到主节点，由主节点根据所接收的扫描信息封包中记载的一或多条信息与对应的通信节点的识别信息，与终端装置的识别信息，用以判断终端装置要传递的信息。举例来说，在通信节点之间传送的信息如接收信号强度，可以因此判断终端装置所在位置。若通信节点作为传感器节点，则通信节点之间传递的信息为感测信号。若通信节点为数据收集的接收器，通信节点之间传递的信息为数据。进一步地，主节点包括处理单元、主连接单元与主节点网络单元，以主节点网络单元连接外部网络，以主连接单元接收通过链状网络传递的扫描信息封包。经处理单元处理后，可根据扫描信息封包得出终端装置要传递的信息。例如，可得出终端装置被一或多个通信节点所接收的信号强度判断终端装置的所在位置，亦可根据连续信息得出终端装置的移动轨迹。当终端装置为一可以产生紧急信号的电子装置时，经触发后产生紧急信号，紧急信号可通过广播封包发出，经链状网络传送到主节点，再传送至设于外部网络的一主机，因此可以根据定位信息执行后续措施。当终端装置为一传感器节点，可产生感测信号，感测信号通过广播封包发出，经链状网络传送到主节点。在一较佳实施例中，所述链状无线通信系统实现一蓝牙低功耗系统，其中各通信节点为运行于蓝牙低功耗系统中的扮演多角色的一中心电路、一外围电路及一扫描电路。在应用于所述链状无线通信系统的信号处理方法实施例中，链状无线通信系统中多个通信节点的其中的一个或多个通信节点可以接收终端装置产生的广播封包。之后，再由各通信节点中的从连接单元传送扫描信息封包至相邻的通信节点的主连接单元，由相邻的通信节点接收此扫描信息封包后，再以从连接单元传送扫描信息封包至下一相邻的通信节点的主连接单元，依序通过链状网络传送到主节点。主节点根据扫描信息封包以及产生扫描信息封包的通信节点的识别信息，判断终端装置传递的信息。附图说明图1显示利用蓝牙低功耗技术执行定位的基本技术示意图；图2显示链状无线通信系统的系统架构实施例图；图3显示以链状无线通信系统执行定位的实施例图；图4显示链状无线通信系统中通信节点信号处理频率的实施例示意图；图5A与5B显示在链状无线通信系统中传递的广播信息封包与扫描信息封包示意图；图6显示信号处理方法的实施例流程图。具体实施方式说明书公开一种链状无线通信系统与信号处理方法，链状无线通信系统的特征在于包括有一主节点，可以作为链状无线通信系统对外联机的网关装置，用以连接外部网络，主节点并可用于处理链状无线通信系统中其他节点产生的信息；链状无线通信系统更包括有多个通信节点，这些通信节点与主节点链结形成一链状网络。当链状无线通信系统布建于特定场合，形成一区域网络，可以通过设于不同位置的通信节点定位场合内的各种终端装置，各端通信节点为多角色装置，并可作为数据收集的用途，或作为接收环境信息的传感器节点。链状无线通信系统的系统架构实施例可参考图2所示的示意图，其中示意显示主节点20、其中的一通信节点21与终端装置23。主节点20中主要电路包括有处理单元201，可以解析自系统其他节点所传送的信息，并判断终端装置23所要传递的信息。主节点20主要电路还包括电性连接处理单元201的主节点网络单元202、主连接单元203与记忆单元204。其中主节点网络单元202可以作为连接外部网络(未示于此图)的网络电路，可以无线或有线方式连接外部网络的主机。主连接单元203用以连接内部的通信节点21，此例示意表示一个通信节点21，主连接单元203用以接收通过链状网络传递的扫描信息封包，可以先暂存于记忆单元204中。在主节点20中，当通过主连接单元203接收到扫描信息封包，由处理单元201根据扫描信息封包记载的信息得出终端装置23所要传递的信息。举例来说，若从扫描信息封包中得到接收信号强度(RSSI)，处理单元201中运行的软件程序将可得出与终端装置23联机的通信节点21之间距离，这个距离可以先将接收信号强度分为多个等级，一一比对得到估计的距离，可以粗略定位终端装置23的位置，也就是在某个通信节点21的附近。若终端装置23的广播封包同时被多个通信节点21所接收，主节点20根据终端装置23与多个通信节点21的个别接收信号强度判断距离大小，可以根据这些通信节点21的设置位置较准确地定位终端装置23。此例仅以一个通信节点21为例，但实际实现时，是由多个通信节点21链结形成一个链状网络，通信节点2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链状无线通信系统，其特征在于所述的系统包括：/n一主节点，用以连接一外部网络并与邻近通信节点相连；以及/n多个通信节点，为一多角色装置，每个通信节点用于扫描、传送与接收信号，该通信节点接收并扫描一或多个终端装置产生的广播封包，同时该多个通信节点以一控制电路切换传送与接收的角色互相链结形成一链状网络，将信号依序传递给主节点。/n

【技术特征摘要】
1.一种链状无线通信系统，其特征在于所述的系统包括：
一主节点，用以连接一外部网络并与邻近通信节点相连；以及
多个通信节点，为一多角色装置，每个通信节点用于扫描、传送与接收信号，该通信节点接收并扫描一或多个终端装置产生的广播封包，同时该多个通信节点以一控制电路切换传送与接收的角色互相链结形成一链状网络，将信号依序传递给主节点。


2.如权利要求1所述的链状无线通信系统，其特征在于所述的主节点包括：一处理单元、一主连接单元与一主节点网络单元，其中该主节点网络单元用以连接一外部网络；该主连接单元用以接收通过该链状网络传递的该扫描信息封包。


3.如权利要求2所述的链状无线通信系统，其特征在于所述的主节点的处理单元根据扫描信息封包记载的信息得出一或多个该通信节点对该终端装置的接收信号强度，用以判断该终端装置的位置及移动轨迹。


4.如权利要求1所述的链状无线通信系统，其特征在于所述的通信节点包括：一控制单元，以及电性连接该控制单元的一主连接单元、一从连接单元与一信号扫描单元，以及记载各通信节点的一识别信息的一记忆单元，其中，各通信节点以该信号扫描单元扫描附近一或多个终端装置，于产生扫描信息封包后，切换以该从连接单元传送该扫描信息封包至一相邻的通信节点，由该相邻的通信节点切换以该主连接单元接收该扫描信息封包，通过该链状网络传送该扫描信息封包，直到传送到该主节点，由该主节点根据所接收的该扫描信息封包中记载的对应的通信节点的该识别信息以及各终端装置的识别信息，用以判断该终端装置要传递的信息。


5.如权利要求4所述的链状无线通信系统，其特征在于所述的通信节点的信号扫描单元扫描附近一或多个终端装置，并取得该终端装置所产生的广播封包内的广播数据，该广播数据包含该终端装置发出的该紧急信号或该感测信号，将该广播数据加入该扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐仁乾，林清长，
申请(专利权)人：瀚谊世界科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71