一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置和方法，尤其適用于室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)間的通信，包括用藍(lán)牙通信模塊作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，建立計(jì)算機(jī)與藍(lán)牙通信模塊的接口協(xié)議，構(gòu)建局域網(wǎng)；構(gòu)建上位機(jī)客戶端與藍(lán)牙通信模塊之間的功能通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)客戶端對藍(lán)牙通信模塊的控制，搭建藍(lán)牙協(xié)議棧；上位機(jī)客戶端通過掃描周圍類型符合的各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，查找需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)，根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議棧中數(shù)據(jù)通信的需求，建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的通信，本發(fā)明應(yīng)用在室外環(huán)境中具有成本低、通信距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定可靠且功耗低等特點(diǎn)。
【專利說明】一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置和方法，尤其適用于室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)間的通信。

【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)算機(jī)通信是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過通信線路連接成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行的，通過構(gòu)建局域網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的通信效能。現(xiàn)在通用的計(jì)算機(jī)之間的通信技術(shù)主要依靠系統(tǒng)所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，然而隨著計(jì)算機(jī)在室外等惡劣的環(huán)境條件下的廣泛使用，計(jì)算機(jī)間的通信主要通過構(gòu)建小型的局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，受系統(tǒng)環(huán)境、傳輸速度和質(zhì)量、功耗和成本等的限制，較為完善的室外計(jì)算機(jī)通信方法目前還無法普及和適用。
[0003]現(xiàn)在常用的技術(shù)有利用串口或并口進(jìn)行雙機(jī)互聯(lián)、通過網(wǎng)卡互聯(lián)和通過紅外實(shí)現(xiàn)互聯(lián)等，利用計(jì)算機(jī)串并口互聯(lián)這種方案對于聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量不高的用戶較為實(shí)用，主要是通過電纜線利用計(jì)算機(jī)的串并口直接連接計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，此種技術(shù)連接方便和價(jià)格低廉，然而由于使用電纜通信造成通訊距離短且采用串口造成數(shù)據(jù)傳輸速率較慢；通過網(wǎng)卡互聯(lián)這種方法，是通過雙絞線組建網(wǎng)絡(luò)，制作集線器，安裝網(wǎng)卡和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的IP地址以及文件共享屬性，此種方法安裝較為復(fù)雜且采用雙絞線在室外環(huán)境下將對數(shù)據(jù)的傳輸造成不便；利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙擊互聯(lián)，計(jì)算機(jī)需配置有紅外適配器且兩個(gè)紅外口對準(zhǔn)的情況下發(fā)現(xiàn)設(shè)備并建立連接，外界環(huán)境對通信的可靠性有較大的影響，通信質(zhì)量較低。這些室外通信技術(shù)大都存在通信距離短、可靠性低且功耗較高等問題，并非理想的室外計(jì)算機(jī)通信方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種成本低、通信距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定可靠且功耗低的基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置和方法。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，包括:
[0007]用藍(lán)牙通信模塊作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，建立計(jì)算機(jī)與藍(lán)牙通信模塊的接口協(xié)議，構(gòu)建局域網(wǎng)；
[0008]構(gòu)建上位機(jī)客戶端與藍(lán)牙通信模塊之間的功能通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)客戶端對藍(lán)牙通信模塊的控制，搭建藍(lán)牙協(xié)議棧；
[0009]上位機(jī)客戶端通過掃描周圍類型符合的各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，查找需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)，根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議棧中數(shù)據(jù)通信的需求，建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的通信。
[0010]所述的功能通信協(xié)議采用藍(lán)牙4.0通信協(xié)議。
[0011]所述的上位機(jī)客戶端基于Windows操作系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串口與藍(lán)牙通信模塊建立物理連接和控制協(xié)議。
[0012]所述的藍(lán)牙通信模塊采用藍(lán)牙芯片型號(hào)為CC2540F256。
[0013]本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，包括若干用于構(gòu)建局域網(wǎng)的藍(lán)牙通信模塊以及與計(jì)算機(jī)連接的上位機(jī)客戶端；
[0014]上位機(jī)客戶端，用于掃描、查找、連接藍(lán)牙通信模塊，并發(fā)送數(shù)據(jù)給需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通信計(jì)算機(jī)；
[0015]所述的藍(lán)牙通信模塊包括:
[0016]電源管理，用于給藍(lán)牙通信模塊提供電源；
[0017]RS232接口，通過功能通信協(xié)議連接藍(lán)牙通信模塊與上位機(jī)客戶端；
[0018]天線，用于傳送與接收數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信；
[0019]所述的藍(lán)牙通信模塊通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連，構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙通信模塊通過RS232接口與上位機(jī)客戶端交互連接。
[0020]所述的藍(lán)牙通信模塊采用的藍(lán)牙芯片型號(hào)為CC2540F256 ；
[0021]所述的藍(lán)牙通信模塊使用的電源管理采用三端穩(wěn)壓芯片AMS1117-3.3 ;
[0022]所示的RS232接口連接芯片為PL2303。
[0023]所述的藍(lán)牙通信模塊包括藍(lán)牙核心板和外部控制電路。
[0024]所述的天線為2.4G全向天線；
[0025]所述的天線采用快速跳頻和短包方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0026]所述的上位機(jī)客戶端基于Windows操作系統(tǒng)。
[0027]所述的功能通信協(xié)議采用藍(lán)牙4.0通信協(xié)議。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029]本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，在室外環(huán)境下，計(jì)算機(jī)與藍(lán)牙通信模塊相連接構(gòu)成通信節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建局域網(wǎng)，上位機(jī)客戶端通過掃描周圍類型符合的各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，查找需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)在室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)100米。
[0030]本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，本發(fā)明通過對藍(lán)牙通信模塊、RSS232接口和上位機(jī)客戶端的引入，計(jì)算機(jī)通過USB接口藍(lán)牙通信模塊連接，藍(lán)牙通信模塊作為構(gòu)成通信節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙通信模塊利用RS232接口與上位機(jī)客戶端交互連接，構(gòu)建上位機(jī)客戶端與藍(lán)牙通信模塊之間的功能通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)客戶端對藍(lán)牙通信模塊的控制，完成各個(gè)藍(lán)牙通信模塊間的發(fā)現(xiàn)、連接和通信等功能，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的通信，本裝置應(yīng)用在室外環(huán)境中具有成本低、通信距離遠(yuǎn)、穩(wěn)定可靠且功耗低等特點(diǎn)；本裝置的工作頻段為全球通用的2.4GHz ISM頻段，普適性強(qiáng)；通信距離長、效率高，通過調(diào)整裝置的發(fā)射功率可使得傳輸距離達(dá)100米而傳輸速率為IMb/s，且設(shè)備無需外圍電路干擾；裝置可以工作于多個(gè)工作模式，平均功耗為0.25mW，能夠自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，功耗極低，本發(fā)明方便便攜，且綠色環(huán)保，提供了一種優(yōu)良的室外計(jì)算機(jī)通信裝置和方法。
[0031]更進(jìn)一步，采用快速跳頻和短包方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，尤其在室外復(fù)雜環(huán)境下抗干擾性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0033]圖2是本發(fā)明的功能效果圖；
[0034]其中，1-藍(lán)牙通信模塊；2-電源管理；3-RS232接口 ；4_天線，5_上位機(jī)客戶端，6-計(jì)算機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0036]參見圖1，本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，包括若干用于構(gòu)建局域網(wǎng)的藍(lán)牙通信模塊1以及與計(jì)算機(jī)6連接的上位機(jī)客戶端5 ;上位機(jī)客戶端5，本發(fā)明的上位機(jī)客戶端5基于Windows操作系統(tǒng)，用于掃描、查找、連接藍(lán)牙通信模塊，并發(fā)送數(shù)據(jù)給需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通信計(jì)算機(jī)6 ;藍(lán)牙通信模塊1包括:電源管理2，用于給藍(lán)牙通信模塊1提供電源；RS232接口 3，通過采用功能通信協(xié)議為藍(lán)牙4.0通信協(xié)議連接藍(lán)牙通信模塊1與上位機(jī)客戶端5 ;天線4，用于傳送與接收數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)6之間的數(shù)據(jù)通信；
[0037]藍(lán)牙通信模塊1通過USB接口與計(jì)算機(jī)6相連，構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙通信模塊1通過RS232接口 3與上位機(jī)客戶端5交互連接。
[0038]本發(fā)明的藍(lán)牙通信模塊1采用的藍(lán)牙芯片型號(hào)為CC2540F256 ；
[0039]本發(fā)明的藍(lán)牙通信模塊使用的電源管理2采用三端穩(wěn)壓芯片AMS1117-3.3，得到輸出電流高達(dá)1A的+3.3V的電壓輸出，給核心板系統(tǒng)以及外圍電路提供可靠的電源；
[0040]本發(fā)明的RS232接口 3連接芯片為PL2303，通過設(shè)計(jì)PL2303串行通信接口電路實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對藍(lán)牙通信模塊1的功能性控制。
[0041]本發(fā)明的藍(lán)牙通信模塊1包括藍(lán)牙核心板和外部控制電路。本發(fā)明的天線4為2.4G全向天線；天線4采用快速跳頻和短包方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，尤其在室外復(fù)雜環(huán)境下抗干擾性強(qiáng)，
[0042]本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置的工作頻段為全球通用的2.4GHz ISM頻段，普適性強(qiáng)；通信距離長、效率高，通過調(diào)整裝置的發(fā)射功率可使得傳輸距離達(dá)100米而傳輸速率為IMb/s，且設(shè)備透明串口連接無需外圍電路干擾；裝置可以工作于多個(gè)工作模式，平均功耗為0.25mW，可自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，功耗極低，本發(fā)明方便便攜，且綠色環(huán)保，提供了一種優(yōu)良的室外計(jì)算機(jī)通信裝置和方法。
[0043]如圖2所示的應(yīng)用實(shí)例中，本發(fā)明的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，包括:
[0044]用藍(lán)牙通信模塊1作為計(jì)算機(jī)6通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，建立計(jì)算機(jī)6與藍(lán)牙通信模塊1的接口協(xié)議，構(gòu)建局域網(wǎng)；構(gòu)建上位機(jī)客戶端5與藍(lán)牙通信模塊1之間的功能通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)客戶端5對藍(lán)牙通信模塊1的控制，搭建藍(lán)牙協(xié)議棧；
[0045]上位機(jī)客戶端5通過掃描周圍類型符合的各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，查找需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)6，根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議棧中數(shù)據(jù)通信的需求，建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)6間的通?目Ο
[0046]本發(fā)明的功能通信協(xié)議采用藍(lán)牙4.0通信協(xié)議。
[0047]上位機(jī)客戶端5基于Windows操作系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)6的標(biāo)準(zhǔn)串口與藍(lán)牙通信模塊1建立物理連接和控制協(xié)議。
[0048]藍(lán)牙通信模塊1采用藍(lán)牙芯片型號(hào)為CC2540F256。本發(fā)明利用串行數(shù)據(jù)通信技術(shù)結(jié)合藍(lán)牙通信協(xié)議，通過建立計(jì)算機(jī)與藍(lán)牙通信模塊的接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)交換。
[0049]在室外環(huán)境下，通信計(jì)算機(jī)6通過RSS232接口 2與藍(lán)牙通信模塊相連接構(gòu)成通信節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)通過掃描查找需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)6，通過上位機(jī)客戶端5即可對藍(lán)牙通信模塊1執(zhí)行掃描、查找、連接和數(shù)據(jù)發(fā)送等功能，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)100米，通過藍(lán)牙通信模塊構(gòu)建局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明通過對藍(lán)牙通信模塊URSS232接口 2和上位機(jī)客戶端5的引入，藍(lán)牙通信模塊1作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)上位機(jī)客戶端通過功能協(xié)議進(jìn)行功能控制，可以對裝置通信節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行操作，主節(jié)點(diǎn)通過掃描周圍類型符合的各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，根據(jù)數(shù)據(jù)通信的需求，可建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，功能實(shí)現(xiàn)和交換的數(shù)據(jù)信息由上位機(jī)客戶端進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)間的通信。
【權(quán)利要求】
1.一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，其特征在于，包括: 用藍(lán)牙通信模塊(I)作為計(jì)算機(jī)(6)通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，建立計(jì)算機(jī)(6)與藍(lán)牙通信模塊(I)的接口協(xié)議，構(gòu)建局域網(wǎng)； 構(gòu)建上位機(jī)客戶端(5)與藍(lán)牙通信模塊(I)之間的功能通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)客戶端(5)對藍(lán)牙通信模塊(I)的控制，搭建藍(lán)牙協(xié)議棧； 上位機(jī)客戶端(5)通過掃描周圍類型符合的各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，查找需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)￠)，根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議棧中數(shù)據(jù)通信的需求，建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)(6)間的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，其特征在于，所述的功能通信協(xié)議采用藍(lán)牙4.0通信協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，其特征在于，所述的上位機(jī)客戶端(5)基于Windows操作系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)(6)的標(biāo)準(zhǔn)串口與藍(lán)牙通信模塊⑴建立物理連接和控制協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信方法，其特征在于，所述的藍(lán)牙通信模塊(I)采用藍(lán)牙芯片型號(hào)為CC2540F256。
5.—種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，其特征在于，包括若干用于構(gòu)建局域網(wǎng)的藍(lán)牙通信模塊(I)以及與計(jì)算機(jī)(6)連接的上位機(jī)客戶端(5); 上位機(jī)客戶端(5)，用于掃描、查找、連接藍(lán)牙通信模塊(I)，并發(fā)送數(shù)據(jù)給需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通信計(jì)算機(jī)(6); 所述的藍(lán)牙通信模塊(I)包括: 電源管理(2)，用于給藍(lán)牙通信模塊(I)提供電源； RS232接口(3)，通過功能通信協(xié)議連接藍(lán)牙通信模塊(I)與上位機(jī)客戶端(5)； 天線(4)，用于傳送與接收數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在室外環(huán)境下計(jì)算機(jī)(6)之間的數(shù)據(jù)通信；所述的藍(lán)牙通信模塊⑴通過USB接口與計(jì)算機(jī)(6)相連，構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)子節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙通信模塊(I)通過RS232接口(3)與上位機(jī)客戶端(5)交互連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，其特征在于，所述的藍(lán)牙通信模塊(I)采用的藍(lán)牙芯片型號(hào)為CC2540F256 ； 所述的藍(lán)牙通信模塊使用的電源管理(2)采用三端穩(wěn)壓芯片AMS1117-3.3 ; 所示的RS232接口(3)連接芯片為PL2303。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，其特征在于，所述的藍(lán)牙通信模塊(I)包括藍(lán)牙核心板和外部控制電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，其特征在于，所述的天線(4)為2.4G全向天線； 所述的天線(4)采用快速跳頻和短包方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，其特征在于，所述的上位機(jī)客戶端(5)基于Windows操作系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于藍(lán)牙的計(jì)算機(jī)通信裝置，其特征在于，所述的功能通信協(xié)議采用藍(lán)牙4.0通信協(xié)議。
【文檔編號(hào)】H04W4/00GK104506215SQ201410834803
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月27日
【發(fā)明者】徐婷, 李威, 馬旭攀, 景首才 申請人:長安大學(xué)