一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法

1.一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法，其特征在于，包括：
A、蓝牙从设备维护心跳发送周期定时器，一旦该定时器发生超时，则发送蓝牙非连接广播消息作为心跳信号，并重启心跳发送周期定时器；所述蓝牙非连接广播消息为在没有建立和维护蓝牙连接的情况下，通过蓝牙方式发送的广播消息；
B、收到所述蓝牙非连接广播消息的所有蓝牙主设备均向监控中心上报该蓝牙从设备的信息；
C、监控中心收到任一蓝牙主设备上报的蓝牙从设备信息后，立即重启本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。
2.根据权利要求1所述的适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
当蓝牙从设备和蓝牙主设备之间有数据传输时，蓝牙从设备与蓝牙主设备建立蓝牙连接；
所述蓝牙连接建立完成后，蓝牙从设备停止心跳发送周期定时器；
蓝牙主设备通知监控中心该蓝牙从设备已连接；
监控中心收到来自蓝牙主设备的该蓝牙从设备已连接的通知，停止本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。
3.根据权利要求2所述的适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法，其特征在于，所述监控中心收到来自蓝牙主设备的该蓝牙从设备已连接的通知，停止本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器之后进一步包括：
数据传输完毕，蓝牙从设备与蓝牙主设备断开蓝牙连接；
蓝牙连接断开后，蓝牙从设备重启心跳发送周期定时器；
蓝牙主设备通知监控中心该蓝牙从设备已断开连接；
监控中心收到该蓝牙从设备已断开连接的通知，重启本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。

一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法\n技术领域\n[0001] 本申请涉及短距离无线通信技术，尤其涉及一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法。\n背景技术\n[0002] 蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术，工作在全球通用的2.4GHz ISM（工业、科学、医学）频段，采用快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术的特点可以归纳为以下几点：\n[0003] 全球范围使用；\n[0004] 可同时传输语音和数据；\n[0005] 可以建立临时性的对等连接；\n[0006] 具有很好的抗干扰能力；\n[0007] 蓝牙模块体积很小，可以方便的集成到各种设备中；\n[0008] 低功耗；\n[0009] 开放的接口标准。\n[0010] 截止目前，蓝牙协议一共推出过六个版本：Bluetooth V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/\n4.0。最新的蓝牙4.0版本将三种蓝牙核心技术，包括传统蓝牙技术、蓝牙高速技术及蓝牙低功耗（BLE，Bluetooth Low Energy）技术合而为一。三种技术规范可单独使用，也可同时运行。其中低功耗技术可说是蓝牙4.0版本的重大突破，具备极低的运行和待机功耗，蓝牙设备使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。同时还拥有低成本，跨厂商互操作性，3毫秒低延迟，100米以上超长距离，AES-128加密等诸多特色，可以用于计步器、心律监视器、智能仪表、传感器物联网等众多领域，具有广阔的应用范围。\n[0011] 低功耗蓝牙解决方案通常基于主/从机制，即一个蓝牙主设备与多个蓝牙从设备相连接。一个设备可以是蓝牙主设备或是蓝牙从设备，但它不能同时既是蓝牙主设备又是蓝牙从设备。蓝牙从设备的允许通信频率由蓝牙主设备控制,只有在蓝牙主设备要求的情况下,蓝牙从设备才会与之通信。\n[0012] 另外，低功耗蓝牙技术的一个新特性就是蓝牙从设备的广播功能，蓝牙从设备可以通过这一途径来宣布它有信息要传送给蓝牙主设备。按照类型不同，广播消息分为可连接广播和非连接广播两种，可连接广播允许其他设备对其进行响应并与之建立蓝牙连接，而非连接广播则会忽略任何响应消息和连接请求。可连接广播只能由处于非连接态下的蓝牙设备发出，而非连接广播则不受此限制。\n[0013] 低功耗蓝牙技术的优势，使其广泛应用于生产、家居、健康等无线监控领域。而高可靠性正是无线监控系统正常运转的必备前提之一。通常，在通信领域中，使用心跳（HB，Heart Beat）方式来检测某个网络实体是否存在或是否活动。其通过检测被检测设备发出的心跳报文来判断被检测设备的工作状态，快速发现异常设备（如异常关机的设备或者离开无线覆盖服务区的设备），采取应对措施。对于低功耗设备来说，必须要考虑心跳机制对系统资源的消耗。\n[0014] 传统的心跳机制有两种实现方式：一种是被检测设备定时发送心跳检测报文，检测设备通过捕捉心跳检测报文来判断被检测设备是否处于工作状态。如果检测设备在规定时间内未捕捉到心跳检测报文，就判定被检测设备发生故障，如申请号为200710143400.8的中国专利“一种软心跳检测方法及系统”中披露的技术方案就采用这种方式。另一种是检测设备发送心跳请求报文给被检测设备，被检测设备在接收到心跳请求报文后，向检测设备返回心跳应答报文，以告知检测设备其处于工作状态。如果检测设备在规定时间内未接收到被检测设备返回的心跳应答报文，则判定被检测设备发生故障，如申请号为\n200910236819.7的中国专利“心跳机制的实现方法”和申请号为201110124490.2的中国专利“心跳检测方法及网络设备”等中披露的技术方案均采用这种方式。\n[0015] 上述两种实现方式都要求检测设备与被检测设备保持连接并传输数据。而在低功耗蓝牙通信系统中，由于蓝牙从设备节点通常采用电池供电，为了节约功耗，必然希望尽量减少数据传输。采用传统心跳机制来实现心跳保持虽然能够实现蓝牙通信的可靠性维护，但周期性的心跳数据传输必然会带来额外的功耗。\n发明内容\n[0016] 本申请提供了一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法，不需要建立和维护蓝牙连接，大大降低了功耗。\n[0017] 本申请实施例提供的一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法，包括：\n[0018] A、蓝牙从设备维护心跳发送周期定时器，一旦该定时器发生超时，则发送蓝牙非连接广播消息作为心跳信号，并重启心跳发送周期定时器；\n[0019] B、收到所述非连接广播消息的所有蓝牙主设备均向监控中心上报该蓝牙从设备的信息；\n[0020] C、监控中心收到任一蓝牙主设备上报的蓝牙从设备信息后，立即重启本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。\n[0021] 较佳地，该方法进一步包括：\n[0022] 当蓝牙从设备和蓝牙主设备之间有数据传输时，蓝牙从设备与蓝牙主设备建立蓝牙连接；\n[0023] 所述蓝牙连接建立完成后，蓝牙从设备停止心跳发送周期定时器；\n[0024] 蓝牙主设备通知监控中心该蓝牙从设备已连接；\n[0025] 监控中心收到来自蓝牙主设备的通知，停止本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。\n[0026] 较佳地，所述监控中心收到来自蓝牙主设备的通知，停止本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器之后进一步包括：\n[0027] 数据传输完毕，蓝牙从设备与蓝牙主设备断开蓝牙连接；\n[0028] 蓝牙连接断开后，蓝牙从设备重启心跳发送周期定时器；\n[0029] 蓝牙主设备通知监控中心该蓝牙从设备已断开连接；\n[0030] 监控中心收到所述通知，重启本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。\n[0031] 从以上技术方案可以看出，利用蓝牙非连接广播作为心跳信号，由蓝牙从设备在广播信道上周期性的发送非连接广播消息，蓝牙主设备扫描广播信道获得蓝牙从设备信息并上报给监控中心，监控中心根据蓝牙主设备上报的信息来判断蓝牙从设备的状态。本申请方案不需要建立和维护蓝牙连接，也无需额外的数据传输，大大降低了功耗。\n附图说明\n[0032] 图1为蓝牙通信系统的网络拓扑示意图；\n[0033] 图2为本申请实施例提供的心跳保持方法流程示意图；\n[0034] 图3为本申请实施例提供的当存在蓝牙连接时暂停发送心跳信号的处理流程图。\n具体实施方式\n[0035] 本申请提出的一种适用于低功耗蓝牙设备的心跳保持的方法，其基本设计思想是利用蓝牙非连接广播作为心跳信号，由蓝牙从设备在广播信道上周期性的发送非连接广播消息，蓝牙主设备扫描广播信道获得蓝牙从设备信息并上报给监控中心，监控中心根据蓝牙主设备上报的信息来判断蓝牙从设备的状态。\n[0036] 为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。\n[0037] 低功耗蓝牙技术是建立在星型拓扑之上的，如图1所示，监控中心通过局域网连接多个蓝牙主设备，每一个蓝牙主设备具有一定的通信覆盖范围，在该通信范围内有一个或多个蓝牙从设备。图1所示的网络拓扑仅为一个范例，实际的网络拓扑可以具有其他形式，例如监控中心与主设备可以通过其他网络连接，各主设备之间的覆盖范围也不一定要重叠。\n[0038] 本申请实施例提供的心跳保持方法流程如图2所示，包括如下步骤：\n[0039] 步骤201：蓝牙从设备维护心跳发送周期定时器，一旦该定时器发生超时，则发送蓝牙非连接广播消息作为心跳信号，并重启心跳发送周期定时器。\n[0040] 步骤202：收到所述非连接广播消息的所有蓝牙主设备均向监控中心上报该蓝牙从设备的信息。\n[0041] 步骤203：监控中心收到任一蓝牙主设备上报的蓝牙从设备信息后，立即重启本地为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。\n[0042] 所述心跳超时定时器的时长应大于心跳发送周期定时器的时长。\n[0043] 如果监控中心为某个蓝牙从设备维护的心跳超时定时器超时，则意味着该蓝牙从设备发生异常或不在该蓝牙网络的覆盖范围内，监控中心将进行报警以便采取相应的处理措施。\n[0044] 当蓝牙从设备和蓝牙主设备之间有数据传输时，蓝牙从设备与蓝牙主设备处于连接状态，此时不需要心跳机制来监测蓝牙从设备状态，因此在蓝牙从设备与某个蓝牙主设备处于连接状态时，应该停止心跳信号的发送，具体流程如图3所示，包括如下步骤：\n[0045] 步骤301：当蓝牙从设备和蓝牙主设备之间有数据传输时，蓝牙从设备与蓝牙主设备建立蓝牙连接。\n[0046] 步骤302：所述蓝牙连接建立完成后，蓝牙从设备停止心跳发送周期定时器。\n[0047] 步骤303：蓝牙主设备通知监控中心该蓝牙从设备已连接。\n[0048] 步骤304：监控中心收到来自蓝牙主设备的通知，停止它为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。\n[0049] 步骤305：蓝牙从设备与蓝牙主设备进行数据传输。\n[0050] 步骤306：数据传输完毕，蓝牙从设备与蓝牙主设备断开蓝牙连接。\n[0051] 步骤307：蓝牙连接断开后，蓝牙从设备重启心跳发送周期定时器。\n[0052] 步骤308：蓝牙主设备通知监控中心该蓝牙从设备已断开连接。\n[0053] 步骤309：监控中心收到所述通知，重启它为该蓝牙从设备所维护的心跳超时定时器。\n[0054] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。