【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蓝牙通信，尤其涉及一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法和系统。
技术介绍
1、无线通信设备、嵌入式系统和低功耗通信技术是现代科技领域中重要的组成部分。无线通信设备通过无线信号进行信息交换，广泛应用于手机、计算机、物联网设备等。嵌入式系统是一种将专用硬件和软件结合在一起的计算机系统，通常用于控制、监视或辅助操作各种设备。低功耗通信技术则是为了满足电池供电设备的长期续航需求而发展起来的通信技术，其中蓝牙技术是一种典型的低功耗无线通信技术。
2、本案专利技术人在前期申请了一件申请号为202211651192.3一种嵌入式设备日志查看与参数管理的系统，该案中采用射频模块进行数据交互。但在实际应用中发现射频技术的技术缺点。因为现场维护设备的时候，如果使用433射频需要带usb的rf工装，通过usb插入到电脑，和通过usb转hub移动端手机上，如果手机接口不一样需要其他转换器，不方便携带也容易遗忘。同时前案的产品主要在海外不同国家使用，例如印尼、泰国、马来西亚等，会使用不同手机和电脑，usb的rf工装会存在兼容问题，导致现场无法配置参数。
3、为此，本案对此做出进一步的改进，选择蓝牙作为通信手段，优点是移动端手机和pc电脑都有自带蓝牙模组，可以直接通信；而且不容易损坏，方便使用。但在试验过程中发现，若采用蓝牙技术，在这套产品中会出现以下四方面的问题：
4、（1）环境：设备挂在线路上，可能会受到电磁干扰、电力线路噪声、金属障碍物干扰、环境中的其他无线设备干扰、天气和环境因素、信号传输距离等问题。这
5、（2）低功耗：现有的蓝牙通信技术在低功耗模式下，可能无法保证通信的稳定性，这对于电池供电的设备来说是一个重要问题。
6、（3）生产：生产过程中设备制造工艺和材料的不同，蓝牙通信质量也会出现个体问题，导致不同设备通信质量不一样，常规方案都是出厂前技术人员配置模糊的参数来调整通信质量。
7、（4）挂测现场：设备在线路上，通信对端有移动端设备和固定端设备，移动端设备在杆下移动，信号会不断变化，误码率升高。如果要提高信号值必须提高发射功率，这样固定发射功率会导致功耗过多的消耗。实际上移动端只有在修改参数和查询信息的时候才会使用，大部分时间都是和固定端设备连接，由于需要低功耗所以默认发射功率是较低的水平，导致移动端app配置参数等功能无法正常，需要人员不断移动调整最佳信号后配置参数。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法和系统，能够快速自适应算法来调节发射功率，以至少解决一个
技术介绍
中提及的技术问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，所述方法基于固定设置的第一蓝牙通信设备，以及，相对第一蓝牙通信设备固定位置通信的第二蓝牙通信设备，以及，相对第二蓝牙通信设备动态位移通信的第三蓝牙通信设备；
3、该方法包括如下步骤：
4、第二蓝牙通信设备接收到蓝牙连接请求，通过协议头判断设备类型，基于设备类型通过以下计算公式自适应调整发射参数；
5、
6、式中，为发射功率，为平均信号值，为误码率，、、分别为功率调整系数；其中，每轮次自适应调整时，、、通过下式获取：
7、
8、
9、
10、其中，为自适应学习率；为平均信号值，为平均误码率；下标表示前一轮次的功率调整系数，下标表示更新后的功率调整系数；
11、基于该蓝牙发射功率调整第二蓝牙通信设备的发射功率。
12、在上述技术方案中，在本研究中，我们提出了一种将复杂的数学模型简化为线性回归或其他基础模型的方法，旨在降低计算和存储资源的消耗。具体而言，我们采用了一种增量式参数更新策略，该策略仅保留当前的参数值，而无需存储历史数据。这一方法对于资源受限的单片机系统尤为重要，因为它能够显著减少内存使用，从而在有限的存储空间内实现更高效的数据处理。在新数据到来时，仅对当前参数α、β、γ进行增量更新。学习率η作为控制参数，决定了模型对新数据的快速适应能力，其值可以根据不同的应用环境进行配置。例如，在需要快速响应的移动设备环境中，可以增大η值以加快自适应过程；而在固定位置的终端设备中，则可以减小η值以实现更稳定的参数调整。
13、与现有技术的方式相比，本专利具有以下至少一种优点：
14、1.环境适应性：设备挂在线路上可能会遇到电磁干扰、电力线路噪声、金属障碍物干扰、其他无线设备的信号干扰、天气变化以及信号传输距离等挑战。本方法通过快速自适应算法动态调整发射功率，以适应不同环境条件下的通信需求。
15、2.低功耗运行：传统的蓝牙通信技术在低功耗模式下可能难以保证通信的稳定性，这对于依赖电池供电的设备来说是一个关键问题。本方法通过快速算法调节发射功率，在降低功耗的同时确保通信的稳定性。
16、3.生产一致性：在生产过程中，由于制造工艺和材料的差异，蓝牙通信质量可能会表现出个体差异。本方法通过生产测试确定最优的发射功率、发送速率和重发间隔时间，然后在线路上进一步优化这些参数，以实现最佳的通信效果。
17、4.现场测试效率：设备在线路部署后，需要与移动端和固定端设备进行通信。由于移动端设备的移动性，信号质量会不断变化，导致误码率上升。如果要提高信号值必须提高发射功率，这样固定发射功率会导致功耗过多的消耗。实际上移动端只有在修改参数和查询信息的时候才会使用，大部分时间都是和固定端设备连接，由于需要低功耗所以默认发射功率是较低的水平，导致移动端app配置参数等功能无法正常，需要人员不断移动调整最佳信号后配置参数。本方法通过在移动端和固定端设备之间切换连接，利用不同学习度的自适应算法调节发射功率，并存储这些参数，从而实现在不同设备端之间快速且高效的通信。
18、在一些实施例中，计算所述发射功率时，采用浮点数转换为整数的方式进行计算。
19、在上述技术方案中，采用了一种优化内存使用的方法，即通过使用整数（integer）数据类型来替代传统的浮点数（floating-point）数据类型。这种方法的动机在于浮点数在单片机系统中占用较大的内存空间，而整数则相对更为紧凑。通过这种数据类型的转换，能够有效地减少程序在内存中的占用，从而为其他计算任务释放宝贵的存储资源。我们通过算法转换将浮点数的运算转化为等效的整数运算，确保了计算精度的同时，显著降低了内存消耗。这种优化策略对于资源受限的嵌入式系统尤为重要，因为它允许系统在保持计算效率的同时，实现更高效的内存管理。此外，整数运算相比于浮点运算，通常具有更高的计算速度和更低的能耗，这进一步增强了系统的性能和电池寿命。
20、在一些实施例中，所述平均信号值与所述平均本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，所述方法基于固定设置的第一蓝牙通信设备，以及，相对第一蓝牙通信设备固定位置通信的第二蓝牙通信设备，以及，相对第二蓝牙通信设备动态位移通信的第三蓝牙通信设备；
2.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
7.如权利要求1或6所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
8.如权利要求1或6所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
9.一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信系统，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的方法；包括：
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要
...【技术特征摘要】
1.一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，所述方法基于固定设置的第一蓝牙通信设备，以及，相对第一蓝牙通信设备固定位置通信的第二蓝牙通信设备，以及，相对第二蓝牙通信设备动态位移通信的第三蓝牙通信设备；
2.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种嵌入式设备低功耗蓝牙通信方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑武，廖杭华，
申请(专利权)人：厦门四信智慧电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。