[发明专利]低功耗短距离无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及低功耗短距离无线通信系统，更具体地说，涉及低功耗蓝牙（注册商标）无线通信标准，不需要中心（服务器），无线通信设备间进行点对点通信。

背景技术

近些年来，随着移动终端等的普及，促进无线通信设备的使用，一直在探索进一步追求便利性的新的无线通信方式。

现在，用户的周围有手机、便携式音乐播放器、耳机、手表、健身器材、家用医疗器械（如脉搏率计等）等很多可能使用无线通信的通信设备。

作为这些个人使用的无线通信设备有着互相连接无线通信的制式，个人局域网（PersonalAreanetwork）概念被提出。个人局域网，其特征为，适用于通信距离从20米到30米左右的短距离通信范围内，面向小型化，低功耗、低成本、低速度、低频率、少量数据的无线通信制式。

具体来说，已经制定使用了低功耗蓝牙、紫蜂（注册商标）、UWB（UltraWideBand）、ANT/ANT+等通信规格。此外，在传统的蓝牙3.0基础上加上低功耗蓝牙融合而成的蓝牙4.0的规格也被制定。

其中具有代表性无线通信标准是低功耗蓝牙，由蓝牙标准化组织蓝牙SIG制定的通信标准，其规格为频率为2.4GHz，传输速度1Mbps，发射功率10mW～－10μW，通信距离150米。

低功耗蓝牙无线通信系统通信过程如下：

发送接收数据

在预定的周期内交换数据包。

数据可发送传递信号。

可以从接收到数据包的信号强度来计算通信设备之间的距离。

通信设备之间不配对（连接认证）。

连接动作

在搜索对等设备（外围设备）时，以广播方式发送数据包，从最接近的设备处接收相应数据包，检测要连接的设备。

连接设备和收到广播方式获得其中所载的广播数据包或提交连接请求响应（被动扫描）或广播数据包（数据包扫描），以建立连接（主动扫描）。也可以搜索要发送的数据包，包括扫描请求和广播数据包信息。

网络拓扑

存在中心设备和外围设备的两个规则。一个设备既可能是中心设备，同时在同一时间同时也可能是外围设备，但是广播模式的外围设备和中心设备不可能同时兼得。

然而外围设备的广播模式和中心设备的扫描模式可同时进行。

外围设备同时只能连接一个中心设备，而中心设备可同时连接多个外围设备。

具有上述特征，蓝牙适合于虽然通信频率低，可立即能通信的通信手段（延迟少）。以蓝牙低功耗无线通信系统为代表的基于低功耗短距离无线通信系统包括无线通信设备，在专利文献1中描述。

现有技术文献

专利文献

特许文献1:特开２０１２－１４２８７７号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

在很短的时间内，低功耗蓝牙以广播数据包来检测附近其他低功率短距离无线通信。低功耗蓝牙以最低20毫秒周期，每秒发送50次。

但是，在通信设备之间建立连接，需要几秒时间，这是出于通信设备间的网络拓扑调节的需要。

例如，在低功耗蓝牙有如下制约条件，即中心设备和外围设备不能同时在同一时间起作用，外围设备只能连接一个中心设备，而中心设备能够与多个外围设备连接。此外，即使属性信息更改，需要与接收信息的通信设备建立连接，再一次获得连接信息。为了使一个设备同时具有中心设备和外围设备的功能，有必要取消不符合这个的连接，设定待机时间来识别连接，检测来自其他设备的连接要求并回避相互间的冲突。

另外，在个人所拥有的无线通信设备之间以PAN和低功耗短距离无线通信中，需要花费数秒时间建立与其他设备建立连接，用户只好连接状态下原地不动，不停留在待机状态，而停止动作。

但事实上，用户在各种各样房屋内携带着无线通信设备保持连续不间断移动，但处于通信区域外的用户开始发起连接前，不能建立连接状态，不能完全使用无线通信功能。

另外，在低功耗蓝牙标准中，总是存在中心设备和外围设备的关系，通常是中心设备发送发起连接，在没有预先准备中心设备的地方，即使在接近范围内有数台外围设备，它们之间的相互作用也丝毫不会产生。

本发明，消除传统的低功耗短距离无线通信的上述不方便，用新的连接，通信方式提供低功耗短距离无线通信系统。

技术手段