[发明专利]基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法

摘要

基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法，采用了一个点对点多跳蓝牙组网来搜集高密度人流中非代理节点设备的数据来支持人流管理。多跳蓝牙组网包含四大功能模块，分别是：生成路由表模块、构建路由树模块、发送数据包模块和接收数据包模块。该网络得益于非代理节点蓝牙设备的蓝牙信道，通过设计一个路由表来构建一个点对点多跳蓝牙组网。克服了过去蓝牙自组网非代理节点设备不能更换设备身份，静态组件网络的缺点。使得本发明具有动态组件网络，通过划分区域、不断更新非代理节点蓝牙设备身份使得非代理节点设备数量最大化，快速的传输数据包。

主权项

1.基于多跳蓝牙组网实现人流量数据收集最大化的方法，包括如下步骤：(1)划分区域：(1a)在水平方向选择任意一个人口密集的区域，将所选取的区域，按照每隔20m的距离分成n个子区域，将每个子区域中位置固定的智能设备设置为该区域的代理节点设备；(1b)在所选取的区域中，设定n个代理节点设备；(1c)将所有子区域中除代理节点设备之外的智能设备，设置为非代理节点设备；(2)确定非代理节点设备的最大数量：(2a)按照下式，计算每个子区域中非代理节点设备的最大数：其中，表示在第i个子区域中非代理节点设备的最大数，V_ZH表示代理节点设备发送数据的速度，t_i表示第i个子区域中代理节点设备发送数据的时间，V_s表示非代理节点设备的发送数据速度，T表示非代理节点设备发送数据的时间，*表示乘法操作；(2b)从每个子区域的代理节点设备中，选择满足匹配条件的代理节点设备；所述的匹配条件是指同时满足以下两个条件的情形：k＝{k|min(θ_jk)}其中，θ_jk表示在每个子区域中第j个非代理节点设备和第k个代理节点设备的连线与该非代理节点设备移动方向所在直线之间的夹角，k＝1,...,n,n表示代理节点设备的总数，arccos表示反余弦操作，O_j表示第j个非代理节点设备的移动方向向量，·表示点乘操作，O_k表示非代理节点设备与任意一个区域代理节点设备的连线的方向向量，×表示叉乘操作，k表示符合匹配条件的第k个代理节点设备，|表示取集合操作，min表示求最小值操作；(3)生成路由表：(3a)选择符合具有蓝牙4.0协议的非代理节点设备作为非代理节点蓝牙设备；(3b)任意选取一个子区域，启动所选子区域中所有非代理节点蓝牙设备的蓝牙；(3c)搜索所选子区域中其他启动蓝牙的非代理节点蓝牙设备的路由信息；(3d)将搜索到的其他启动蓝牙的非代理节点蓝牙设备的路由信息，在非代理节点蓝牙设备中生成路由表；(3e)判断所有子区域中的非代理节点蓝牙设备是否都生成路由表，若是，则执行步骤(4)，否则，执行步骤(3b)；(4)更新路由表：(4a)重新搜索任意一个子区域内其他非代理节点蓝牙设备的路由信息；(4b)将重新搜索后的路由信息替换非代理节点蓝牙设备中原有路由表的路由信息；(4c)判断是否更新完所有子区域中的非代理节点蓝牙设备的路由表，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(4a)；(5)确定非代理节点蓝牙设备身份：(5a)当子区域内不存在相同区域号的非代理节点蓝牙设备时，选择符合非代理节点蓝牙设备的主设备的条件的非代理节点蓝牙设备作为其他非代理节点蓝牙设备的主设备；(5b)当子区域内存在相同区域号的非代理节点蓝牙设备时，从任意一个子区域的区域号相同的非代理节点蓝牙设备中，从该非代理节点蓝牙设备到代理节点设备所经过非代理节点蓝牙设备的数量中选择最小的非代理节点蓝牙设备，作为其他非代理节点蓝牙设备的主设备身份；(5c)连接主设备的其他非代理节点蓝牙设备，将已连接主设备的其他非代理节点蓝牙设备作为该主设备的从设备身份；(6)判断所有子区域中的非代理节点蓝牙设备是否都确认了设备身份，若是，则执行步骤(7)，否则，执行步骤(5)；(7)构建路由树：(7a)将随机选取的一个子区域中任意一个主设备与该主设备的从设备对应连接；(7b)将随机选取的一个子区域的代理节点设备与该区域的主设备对应连接；(7c)将所选子区域中已连接主设备的区域代理节点设置为路由树的树根节点，已连接从设备和区域代理的主设备设置为路由树的树枝节点，其他非代理节点蓝牙设备设置为路由树的树叶节点；(7d)判断所有子区域是否完成了构建路由树，若是，则执行步骤(8)，否则，执行步骤(7a)；(8)搜集数据：(8a)启动任意一个子区域内所有非代理节点蓝牙设备的全球定位系统GPS；(8b)将非代理节点蓝牙设备的全球定位系统GPS搜集到的地理位置、运动速度信息、运动方向的信息包装成数据包；(8c)判断所有子区域是否完成了数据的搜集，若是，则执行步骤(9)，否则，执行步骤(8a)；(9)判断非代理节点蓝牙设备是否是主设备，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(10)；(10)发送数据包：(10a)所有子区域的从设备不间断向其主设备发送连接请求；(10b)开启所有从设备的发送线程；(10c)所有从设备将存储的数据包发送与其对应的主设备；(10d)判断主设备是否接收了从设备的数据包，若是，则执行步骤(11)，否则，执行步骤(10a)；(11)判断从设备是否完成发送数据包，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(10)；(12)接收数据包：(12a)检测子区域内从设备的连接请求；(12b)开启所有主设备的接受线程；(12c)判断是否有从设备发送数据包，若是，则执行步骤(12d)，否则，执行步骤(12a)；(12d)所有主设备接收与其对应的从设备的数据包；(13)判断主设备是否接收了从设备的数据包，若是，则执行步骤(14)，否则，执行步骤(12)；(14)连接所选子区域中符合蓝牙4.0协议连接距离的代理节点；(15)向代理节点发送所有接收的数据包；(16)判断代理节点设备是否接收所选区域内所有非代理节点蓝牙设备的数据包，若是，则执行步骤(19)，否则，执行步骤(17)；(17)清除所选区域内非代理节点蓝牙设备的主设备身份；(18)判断所选区域内是否存在没有身份的非代理节点蓝牙设备，若是，则执行步骤(4)，否则，执行步骤(19)；(19)关闭主设备的接收线程或从设备的发送线程。