[发明专利]一种蓝牙链状网的组网及数据通信实现方法

说明书

本发明提供了一种蓝牙链状网的组网及数据通信实现方法，其特征在于，该方法包括新的蓝牙节点进入网络，我们首先定义新节点的类型；然后根据不同节点所在连接的链网类型定义网链；定义不同的ID标识，用于描述网络架构；定义新节点加入网络的过程；定义配置节点和管理节点的路径信息获取过程；最后完成数据传输。通过本发明公开的方案，去除了复杂的路由管理和路由表维护，提高了蓝牙网络性能和数据转发效率，简化了节点和网络的实现复杂性。

技术领域

本发明涉及智能物联网中蓝牙低功耗(BLE，Bluetooth Low Energy)网络技术领域，尤其是指一种蓝牙链状网的组网及数据通信实现方法。

背景技术

随着蓝牙BLE技术的发展和普及，蓝牙技术应用在更多的领域，除了点对点的蓝牙数据传输之外，以蓝牙mesh为代表的蓝牙组网也逐渐广泛使用。蓝牙SIG mesh是蓝牙mesh的协议标准，单播数据，组播数据的传输以全路径的无差别广播。一个节点是否转发广播消息的条件是这个广播消息是否接收过这个数据包或者广播消息超过规定的跳数，无限制广播数据转发让组网和数据传输更简单。同时，也有厂商在私有的mesh协议，采用特定的路由算法，通过复杂的路由维护协议和节点的路由表维护，实现基于路由的非全连接转发的mesh网络。也有提出基于路由表的IP链状网，但是需要复杂的机制来对路由表进行管理和维护。

研究表明，当前的mesh组网和数据转发技术存在以下的一些问题：

1.SIG Mesh是当前蓝牙mesh的标准协议。SIG mesh标准中，节点对接收到的非本节点的数据不做判断，都会进行再次转发(两个条件不转发，曾经接收到数据不再转发，一个是消息超过设置的传输跳数)。从而容易导致广播数据的洪泛传输。广播数据洪泛传输会带来很多问题，主要是功耗和干扰，导致SIG mesh在多跳和多节点的数据传输稳定性不能达到理想的效果。

2.SIG mesh基于非连接，同时数据在节点到节点之间经常是一对多的关系，导致数据传输在网络层节点之间没有确认机制，只有在端到端在应用层上部分实现了确认消息，由于端到端的确认，确认消息的延时和效率也很低。广播消息的可靠传输主要依靠多次发送和低效率的状态上报。

3.引入路由机制的非标BLE mesh网络，因为全连接的拓扑网络，难以避免的需要进行路由维护和路由表存储，增加了系统复杂性。

4.基于路由表维护的链状网路由，虽然基于链状网拓扑对路由表进行了优化，但是依然需要复杂的机制对路由信息进行维护和管理。

5.在无线多跳的mesh网络中，也有使用随路的路由协议，在数据包中携带路径信息。但是在全连接网络中，每经过一个节点都要记录在路径信息中，路径信息会随着跳数增加变得非常庞大，严重影响数据传输效率，无法应用在节点数多的网络中。

6蓝牙网络通常蓝牙网络中通常只有一个配置节点和很少的管理节点。其它节点不需要相互之间通信。

发明内容