一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法技术

本发明专利技术提出了一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度，减少不必要的能量消耗并节省节点能量，节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息。分析节点间接触过程，滤除了节点不能够发送数据的相遇机会，降低了能耗。

A method to automatically wake up and turn off Bluetooth

【技术实现步骤摘要】
一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法
本专利技术涉及蓝牙通信领域，尤其涉及一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法。
技术介绍
蓝牙传输网络中由于蓝牙节点的移动等原因，蓝牙节点间基本不存在端到端的连接路径，蓝牙节点采用存储-携带-转发的方式多跳地传递消息。由于不存在端到端的路径，蓝牙节点需要不断地通过探测发现邻居节点来进行消息的投递，蓝牙节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息，现有的蓝牙唤醒机制一般采用自适应地设置唤醒和休眠时长的调度算法，在该调度算法中，当两节点相遇并都处于唤醒状态，即接触为有效时，并且时隙长度固定，但是，唤醒时隙剩余时间太短，发送数据过程中节点进入休眠状态致使连接中断，从而消息传输失败，消息传送成功率降低，并且再次接触时重新传输又增加了额外发送的能量消耗；唤醒时隙剩余时间太长，有浪费了节点能量。因此为解决上述问题，本专利技术提供一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，可以自适应调整蓝牙唤醒时隙，平衡蓝牙唤醒时隙与能量消耗。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，可以自适应调整蓝牙唤醒时隙，平衡蓝牙唤醒时隙与能量消耗。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，包括以下步骤：S1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；S2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t0，估算消息传输所需消耗时间t以及相遇剩余时长t1；S3、若当前节点和邻居节点在唤醒时隙相遇时，根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间；若蓝牙网络中相邻的两个节点在唤醒时隙不相遇时，节点将在唤醒时隙的尾部剩余的[t-t1]时刻进入休眠状态。在以上技术方案的基础上，优选的，预测机制为：式中，tL为当前唤醒状态的开始时间，t0为当前唤醒状态的结束时间，t2为需预测的下次唤醒状态的开始时间，t3为需预测的下次唤醒状态的结束时间，λ为两个节点的接触率，ps为性能调节参数。在以上技术方案的基础上，优选的，S1中，每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度。在以上技术方案的基础上，优选的，S2中消息传输所需消耗时间t的计算公式为：式中，L为所需交互的消息总长度，v为数据发送速率，d测为节点之间的距离，c为无线传输速率，Ps表示节点的发射信号强度；Pr表示节点的接收信号强度。进一步优选的，S2中消息传输相遇剩余时长t1的计算公式为：当d测逐渐增大时，当d测逐渐减小时，式中，R为节点通信半径，Vi为节点自身运动速率，Vmax为相遇节点运动速率。进一步优选的，S3中根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间的具体步骤为：S101、比较接触时长t0与消息传输所需消耗时间t；若t0＞t，当前节点和邻居节点进行消息传输；若只传输邻居节点为相遇节点的消息；若邻居节点进入休眠状态；S102、比较唤醒时隙剩余时间t1与发送数据所需时间t；若t1＜t，则判定在唤醒时隙剩余的时间内不能完成节点间的消息传输，当下一时隙为休眠时隙时，节点相应地将唤醒时隙延长[t-t1]s，用于完成在相遇时间内剩余数据的发送；若t1＞t，则判定剩余唤醒时间足够完成节点间数据交互，不需要进行时间调整。本专利技术的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法相对于现有技术具有以下有益效果：(1)每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度，减少不必要的能量消耗并节省节点能量，节点在不接触的时候进入休眠状态，在接触的时候被唤醒传输消息。分析节点间接触过程，滤除了节点不能够发送数据的相遇机会，降低了能耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。蓝牙网络中的每个节点只有两个状态：唤醒状态和休眠状态。两个节点相遇，具有两种相遇可能：有效相遇和错失相遇。其中，只有有效相遇时节点间才可以传输消息。当两节点相遇时，两节点都处于唤醒状态或者在相遇结束前都处于唤醒状态时，节点相遇为有效相遇。两节点在运动过程中，若唤醒时隙剩余时间太短，发送数据过程中节点进入休眠状态致使连接中断，从而消息传输失败，消息传送成功率降低，并且再次接触时重新传输又增加了额外发送的能量消耗；若唤醒时隙剩余时间太长，又浪费了节点能量。因此，为解决上述问题，如图1所示，本专利技术的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，包括以下步骤：S1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；进一步优选的，若未探测到邻居节点，则说明当前预测的唤醒时间不准确，则在调度下次唤醒时间时，需要根据预测机制重新预测下次唤醒时间，本实施例中，预测机制为：式中，tL为当前唤醒状态的开始时间，t0为当前唤醒状态的结束时间，t2为需预测的下次唤醒状态的开始时间，t3为需预测的下次唤醒状态的结束时间，λ为两个节点的接触率，ps为性能调节参数。通过求解上式的极值，可以计算得下次唤醒开始时间t2和结束时间t3，从而根据当前相遇的时间预测出了下次唤醒调度的时间。S2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t0，估算消息传输所需消耗时间t以及相遇剩余时长t1；进一步优选的，消息传输所需消耗时间t的计算公式为：式中，L为所需交互的消息总长度，v为数据发送速率，d测为节点之间的距离，c为无线传输速率，Ps表示节点的发射信号强度；Pr表示节点的接收信号强度。进一步优选的，消息传输相遇剩余时长t1的计算公式为：当d测逐渐增大时，当d测逐渐减小时，式中，R为节点通信半径，Vi为节点自身运动速率，Vmax为相遇节点运动速率。S3、若蓝牙网络中相邻的两个节点在唤醒时隙不相遇时，节点将在唤醒时隙的尾部剩余的[t-t1]时刻进入休眠状态；若当前节点和邻居节点在唤醒时隙相遇时，根据接触时长t0与消息传输所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；/nS2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t

【技术特征摘要】
1.一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、当蓝牙网络中的当前节点处于唤醒状态时，发送hello探测邻居节点，若探测到邻居节点，则进行S2；若未探测到邻居节点，则在调度下次唤醒时间时，采用预测机制预测下次唤醒时间；
S2、获取当前节点和邻居节点的接触时间间隔和接触时长t0，估算消息传输所需消耗时间t以及相遇剩余时长t1；
S3、若当前节点和邻居节点在唤醒时隙相遇时，根据接触时长t0与消息传输所需消耗时间t调整时间；
若蓝牙网络中相邻的两个节点在唤醒时隙不相遇时，节点将在唤醒时隙的尾部剩余的[t-t1]时刻进入休眠状态。


2.如权利要求1所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述预测机制为：
式中，tL为当前唤醒状态的开始时间，t0为当前唤醒状态的结束时间，t2为需预测的下次唤醒状态的开始时间，t3为需预测的下次唤醒状态的结束时间，λ为两个节点的接触率，ps为性能调节参数。


3.如权利要求1所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所述S1中，每个节点在唤醒时隙发现邻居节点时，相应地延长唤醒时隙长度；在唤醒时隙无邻居节点时，相应地缩短唤醒长度。


4.如权利要求1所述的一种自动唤醒和关闭蓝牙的方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：海克洪，王迎曙，
申请(专利权)人：湖北美和易思教育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42