[发明专利]蓝牙设备自动分类组网的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的方法，具体地说，涉及的是一种蓝牙设备自动分类组网的方法。

背景技术

蓝牙技术是一种全球通用的短距离无线通信技术，广泛应用于短距离的实时无线通信的各个领域中。根据传输距离的远近(目前主要是1米、10米和100米的传输距离)，蓝牙相应地分为类别1、类别2和类别3。随着支持距离的增加，蓝牙设备所消耗的能量也在不断上升。所以通常使用的蓝牙设备多是类别2。蓝牙是免费使用的，因为蓝牙工作在2.4GHz波段，而该波段是一种无需要申请许可证的工业、科技和医学(ISM)的无线电波段。同时，蓝牙在设计过程中采用了前向纠错、编码优化等技术，有效地保证了蓝牙通信稳定，抗干扰性能好。经过精心设计的蓝牙协议，使得两个蓝牙设备直接连接非常容易，特别是构造个人局域网。因此，蓝牙组网逐渐成为国内外蓝牙研究的重点之一。

两个蓝牙设备进行连接的时候，其中一个设备必须作为主设备，另外一个设备则为从设备。由于采用了跳频技术，一个主设备可以连接最多七个从设备。这样组成的网络叫做微微网。由于单一的微微网支持的设备有限，为了连接更多的蓝牙设备，可以以一个蓝牙设备为桥接点，将两个微微网连接直接。充当桥接点的蓝牙设备同时出现在两个微微网中，负责两个微微网中信息的直接传递。多个微微网组成的网络叫做散射网。一般蓝牙的组网都是指散射网的构造，研究重点主要包含两类：单跳网和多跳网。所谓单跳网，就是指任意两个设备之间都在通信范围内能够直接进行通信。这类组网技术对应着一个优化的拓扑结构。关于多跳网，则有可能有两个设备之间的距离大于通信范围，所以它们之间的通信必须通过其它设备。相比于单跳网，多跳网的组网技术难度更难，但使用范围也更大。现有技术中多侧重于蓝牙拓扑结构的优化，很少有关于设备差异性的研究。少数考虑到蓝牙设备不同的组网技术，但也要是针对特殊节点。

经对现有技术文献的检索发现，Gergely V.Záruba，Stefano Basagni和Imrich Chlamtac等人在《IEEE International Conference on Communications》(国际通讯会议)(2001，pp.273-277)上发表的“Bluetrees-scatternetFormation to Enable Bluetooth-based Ad Hoc Networks”(蓝牙树：基于蓝牙散射网的自组织网络)。该文中提出：两种基于蓝牙树的自组织网络的构造方法。这两种方法都假设：每个蓝牙节点可以判定自己是不是根节点；知道一跳邻居的网络标识符和是不是已经是某个微微网的部分。具体方法为：方法一：指定节点为根节点，该结点通过寻呼的方式通知其各邻居结点：它已经成为主结点。如果某邻居结点接收到通知信息后，且尚未处于任一微微网时，将会接收寻呼并自动成为发出寻呼信息的主结点所在网络的一个从结点。否则，该邻居结点将不回应相关的跳频信息，或者直接通知主结点它已经是其它微微网的成员。整个步骤重复执行，直到所有的邻居结点都被分配到某个微微网之中。一旦某个结点成为主结点或者从结点之后，它将寻呼所有它的邻居一个接一个。方法二是：指定不止一个结点为根节点，依照方法一的方式分别构造蓝牙树，最后合并这些蓝牙树，使之成为只拥有一个根节点的自组织网络。这种方式大大加快了网络的构造。其不足在于：且根节点容易成为瓶颈，使得整个系统的容错性和稳定性不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种蓝牙设备自动分类组网的方法。相比于已有的相关方案和系统，本发明不仅能保证连通性的情况下，散射网数量最少，即使用的跟选定结点不同类别的其它设备节点数目最少；也能够提高平均传输速度，减少整个散射网的能量消耗等。因此，本发明可以作为蓝牙自动组网的可行方案。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步，依据蓝牙设备的分类标准对蓝牙设备进行分类；

第二步，修改蓝牙设备间的连接方式，将现有技术中所有蓝牙设备只要在通信范围内就可以连接，改为只有在通信范围内(即距离小于10米)的同类蓝牙设备才可以连接。实现方法是：蓝牙设备在通信范围内连接，然后获取对方的属性信息进行验证，如果是同类蓝牙设备，继续连接，否则断开连接。这样就达到了只有同类蓝牙设备才连接的目的。按照这种方法，将同类蓝牙设备组成若干个孤立的散射网，即它们之间无法再通过同类蓝牙设备连接起来，但有可能通过不同类蓝牙设备连接起来。确定每个孤立散射网中的超级结点，用来标识该散射网。