本發(fā)明涉及通訊領域,尤其涉及藍牙通訊、WIFI通訊領域。
技術背景
隨著低功耗藍牙技術ble的發(fā)布,支持更低功耗、更低成本、更具開放性的2.4G頻段的藍牙技術迅速在各種設備上得到普及應用。WIFI通訊作為一種最常見的無線通訊解決方案,基本可實現(xiàn)隨時隨地都能方便的接入。對于那些使用鈕扣電池等對電源功耗要求很高,待機時間要求很長,無線發(fā)射功耗要求很低的設備,低功耗藍牙BLE無疑是最合適的無線通訊方案。但低功耗也就意味著通訊距離很近,通訊協(xié)議簡單等等,無法滿足大范圍組網通訊的要求;而WIFI通訊剛好可以滿足低功耗藍牙無法實現(xiàn)的要求:通訊距離遠,可很方便的實現(xiàn)較復雜組網,組網成本低,可獲得性良好等等,但WIFI的功耗較大,使用鈕扣電池供電的設備無法滿足WIFI對電源功耗的要求。
很多使用鈕扣電池供電、并且長時間運行的低功耗藍牙設備,也有組網通訊的需求:把數(shù)據實時上傳到云端服務器、從服務器獲得配置;能在一個較大的范圍內移動并能正常通過低功耗藍牙收發(fā)數(shù)據等等。已有的方案是使用手機來實現(xiàn),把低功耗藍牙的數(shù)據先采集到手機,然后通過WIFI或者移動通訊網絡上傳到云端服務器。但手機的待機時間有限,一般手機也就能持續(xù)使用數(shù)天時間而已;并且成本較高,如果大量部署成本壓力大。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決低功耗藍牙設備無法組網通訊的問題。
本發(fā)明采取的技術方案如下:
一種低功耗藍牙轉WIFI設備,其硬件包括MCU控制模塊,還包括與MCU控制模塊連接的控制電路1、控制電路2、RAM存儲器、閃存FLASH模塊和電源模塊;控制電路1另一端連接低功耗藍牙模塊,控制電路2另一端連接WIFI模塊;低功耗藍牙模塊連接藍牙天線,WIFI模塊連接WIFI天線。MCU控制模塊、低功耗藍牙模塊、WIFI模塊共同連接控制開關。
所述控制電路1和控制電路2能實現(xiàn)喚醒MCU控制模塊功能。
所述MCU控制模塊能實現(xiàn)雙向收發(fā)數(shù)據功能,集成了透傳模式和命令模式;所謂命令模式,就是通過串口命令控制模塊進行廣播傳輸操作,收到的數(shù)據含有幀頭、源地址、長度等信息;所謂透傳模式,就是根據設置的參數(shù),模塊進行透傳數(shù)據功能,所發(fā)即所收,收到的數(shù)據不含有其他任何信息。
藍牙天線以透傳模式收到數(shù)據后,通過控制電路1,將數(shù)據傳輸給MCU控制模塊,MCU控制模塊通過RX、TX串口,再將數(shù)據發(fā)送給控制電路2,再經過WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據發(fā)送至云端服務器;WIFI天線以命令模式收到數(shù)據后,通過控制電路2,通過MCU控制模塊,將數(shù)據發(fā)送給控制電路2,再經過WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據發(fā)送至云端服務器。
當沒有數(shù)據傳輸時,MCU控制模塊實現(xiàn)自動關閉,當藍牙模塊和WIFI模塊通過天線接收到數(shù)據時,藍牙模塊或者WIFI模塊將信息傳給控制電路,控制電路將喚醒MCU控制模塊。
所述電源模塊為整個設備提供電源。
所述閃存FLASH模塊中含有路由表,所述路由表用來控制整個設備對連接到的多個藍牙設備。
整個低功耗藍牙轉WIFI設備對外連接到云端處理器。
進一步地,所述的控制開關為芯片內置智能開關,對整個低功耗藍牙設備進行電源控制。
進一步地,云端服務器的指令、數(shù)據通過WIFI天線接收到本設備后,最終是以廣播的方式傳給低功耗藍牙模塊。
優(yōu)選地,所述低功耗藍牙轉WIFI設備中具體的網關協(xié)議模型分為以下幾層:與藍牙模塊對應的基帶Baseband、鏈路管理協(xié)議LMP、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議L2CAP、藍牙網絡封裝協(xié)議BNEP、服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議SDP,和與WIFI模塊對應的協(xié)議是物理層Physical、數(shù)據鏈路層Datalink、網絡層Network、傳輸層Transport;最上面是整個設備網關的路由層。
具體地,結合藍牙協(xié)議和網絡協(xié)議適量修改網關機制,根據本地路由表完成數(shù)據轉發(fā)。
具體地,該設備能夠將藍牙格式數(shù)據包轉換成TCP/IP數(shù)據包,然后發(fā)送給WIFI模塊;同時能夠將TCP/IP數(shù)據包轉換成藍牙格式數(shù)據包,然后發(fā)送給藍牙模塊。
具體地,對于收到消息的多個藍牙設備,通過地址判斷是否接受該指令,如果接受該指令是針對本藍牙設備的,則進行處理,如果不是,則不做處理。
采用上述技術方案后,本發(fā)明所取得的有益效果是:將低功耗藍牙通訊和WIFI通訊相結合,長時間運行的低功耗藍牙設備實現(xiàn)了組網通訊的需求,能在一個較大的范圍內移動并能正常通過低功耗藍牙收發(fā)數(shù)據,增加了收發(fā)數(shù)據的距離,整個設備通過電源模塊進行供電,設備的待機時間遠比手機的待機時間長,無需大量部署,節(jié)約了成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的實施例1的硬件結構原理圖;
圖2為本發(fā)明的實施例1的具體協(xié)議模型圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
實施案例1
一種低功耗藍牙轉WIFI設備,其硬件包括MCU控制模塊,還包括與MCU控制模塊連接的控制電路1、控制電路2、RAM存儲器、閃存FLASH模塊和電源模塊;控制電路1另一端連接低功耗藍牙模塊,控制電路2另一端連接WIFI模塊;低功耗藍牙模塊連接藍牙天線,WIFI模塊連接WIFI天線。MCU控制模塊、低功耗藍牙模塊、WIFI模塊共同連接控制開關。
藍牙天線以透傳模式收到數(shù)據后,通過控制電路1,將數(shù)據傳輸給MCU控制模塊,MCU控制模塊通過RX、TX串口,再將數(shù)據發(fā)送給控制電路2,再經過WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據發(fā)送至云端服務器;WIFI天線以命令模式收到數(shù)據后,通過控制電路2,通過MCU控制模塊,將數(shù)據發(fā)送給控制電路2,再經過WIFI模塊、WIFI天線將數(shù)據發(fā)送至云端服務器。
當沒有數(shù)據傳輸時,MCU控制模塊實現(xiàn)自動關閉,當藍牙模塊和WIFI模塊通過天線接收到數(shù)據時,藍牙模塊或者WIFI模塊將信息傳給控制電路,控制電路將喚醒MCU控制模塊。
電源模塊為整個設備提供電源。閃存FLASH模塊中含有路由表,所述路由表用來控制整個設備對連接到的多個藍牙設備。整個低功耗藍牙轉WIFI設備外接多個藍牙終端設備。整個低功耗藍牙轉WIFI設備對外連接到云端處理器。
控制開關為芯片內置智能開關,對整個低功耗藍牙設備進行電源控制。云端服務器的指令、數(shù)據通過WIFI天線接收到本設備后,最終是以廣播的方式傳給低功耗藍牙模塊。
低功耗藍牙轉WIFI設備中具體的網關協(xié)議模型分為以下幾層:與藍牙模塊對應的基帶Baseband、鏈路管理協(xié)議LMP、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議L2CAP、藍牙網絡封裝協(xié)議BNEP、服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議SDP,和與WIFI模塊對應的協(xié)議是物理層Physical、數(shù)據鏈路層Datalink、網絡層Network、傳輸層Transport;最上面是整個設備網關的路由層。結合藍牙協(xié)議和網絡協(xié)議適量修改網關機制,該設備中的路由表表項由兩種類型組成,與藍牙設備相對應的路由表表項由設備類型、藍牙設備物理地址、藍牙設備的虛擬MAC地址、藍牙設備的虛擬IP組成;與WIFI設備相對應的路由表表項由設備類型、WIFI設備MAC地址、WIFI設備IP地址、WIFI設備虛擬的藍牙地址組成。
該設備能夠將藍牙格式數(shù)據包轉換成TCP/IP數(shù)據包,然后發(fā)送給WIFI模塊;同時能夠將TCP/IP數(shù)據包轉換成藍牙格式數(shù)據包,然后發(fā)送給藍牙模塊。對于收到消息的多個藍牙設備,通過地址判斷是否接受該指令,如果接受該指令是針對本藍牙設備的,則進行處理,如果不是,則不做處理。