一种基于BLE通信的扩展设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于BLE通信的扩展设备，包括控制单元，控制单元设有主端设备，主端设备上设有有线通信接口，有线通信接口一侧设有功率放大模块；控制单元数量不固定，根据BLE通讯距离确定具体数量，共包括控制单元A、控制单元B、控制单元C至控制单元N个控制单元。本发明专利技术与现有技术相比的优点在于：在不改变现有BLE通信架构的前提下，对维持BLE的通信带宽和低功耗性能的同时，提高BLE通信的节点数量和通信距离，BLE设备中增加的功率放大模块用于增强无线发射功率，同时搭配级联方式扩展了BLE通信的距离和连接设备的数量，适用性广。

An extended device based on ble communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于BLE通信的扩展设备
本专利技术涉及电子通讯，具体是指一种基于BLE通信的扩展设备。
技术介绍
传统BLE通信距离均在100米以内，这使得其良好的带宽和低功耗性能无法在长距离通信领域中发挥作用，同时其通信节点数量最大不超过8个，虽然采用mesh技术可以扩大通信的节点数量，但这是以牺牲通信带宽和通信稳定性为代价的。因此，提出一种方法在保留BLE的带宽和低功耗优势的前提下，增加其通信距离和通信的节点数量十分有意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有的BLE通信方式的通讯距离短，其良好的功能优势在长距离通信领域中无法使用，且现有的扩大通信节点数量的方式不适用于BLE通信，增加了成本，降低了传输效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种基于BLE通信的扩展设备，包括控制单元，控制单元设有主端设备，主端设备上设有有线通信接口，有线通信接口一侧设有功率放大模块；控制单元数量不固定，根据BLE通讯距离确定具体数量，共包括控制单元A、控制单元B、控制单元C至控制单元N个控制单元，控制单元A上设置的BLE主端设备数量不固定，根据实际连接的BLE设备节点决定，共包括BLE主端设备A1、BLE主端设备A2、BLE主端设备A3至BLE主端设备An8个主端设备，一个控制单元上能够连接8*(n-1)+6个BLE设备节点，其中，除负责对外通信的BLE主端设备外，其他BLE主端设备最大支持连接8个设备节点，负责对外通信的BLE主端设备最大支持连接6个设备节点；控制单元的各BLE主端设备通过无线连接的方式与BLE设备节点连接，控制单元内各BLE主端设备间通过有线连接；负责对外通信的BLE主端设备通过无线连接的方式与其他控制单元相连。本专利技术与现有技术相比的优点在于：在不改变现有BLE通信架构的前提下，对维持BLE的通信带宽和低功耗性能的同时，提高BLE通信的节点数量和通信距离，BLE设备中增加的功率放大模块用于增强无线发射功率，同时搭配级联方式扩展了BLE通信的距离和连接设备的数量，适用性广。作为改进，控制单元间的无线连接方式为蓝牙无线通信。作为改进，控制单元内的BLE主端设备间的有线连接方式为串口、SPI或者Can通信三种之一。作为改进，控制单元N通过有线/无线方式与控制中心连接。附图说明图1是一种基于BLE通信的扩展设备中主端设备的结构示意图。图2是一种基于BLE通信的扩展设备的控制单元内部各主端设备接线示意图。图3是一种基于BLE通信的扩展设备的控制单元与设备节点以及与上下级控制单元连接示意图。图4是一种基于BLE通信的扩展设备的各个控制单元通信以及控制单元与控制中心通信示意图。如图所示：1、主端设备，2、有线通信接口，3、功率放大模块，4、控制单元A，5、BLE主端设备A1，6、BLE主端设备A2，7、BLE主端设备A3，8、BLE主端设备An，9、控制单元B，10、BLE主端设备Bx，11、BLE主端设备Cx，12、控制单元C，13、控制单元N，14、控制中心。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术在具体实施时，一种基于BLE通信的扩展设备，包括控制单元，所述控制单元设有主端设备1，所述主端设备1上设有有线通信接口2，所述有线通信接口2一侧设有功率放大模块3；所述控制单元数量不固定，根据BLE通讯距离确定具体数量，共包括控制单元A4、控制单元B9、控制单元C12至控制单元N13个控制单元，所述控制单元A4上设置的BLE主端设备数量不固定，根据实际连接的BLE设备节点决定，共包括BLE主端设备A15、BLE主端设备A26、BLE主端设备A37至BLE主端设备An8个主端设备，一个所述控制单元上能够连接8*(n-1)+6个BLE设备节点，其中，除负责对外通信的BLE主端设备外，其他BLE主端设备最大支持连接8个设备节点，负责对外通信的BLE主端设备最大支持连接6个设备节点；所述控制单元的各BLE主端设备通过无线连接的方式与BLE设备节点连接，控制单元内各BLE主端设备间通过有线连接；负责对外通信的BLE主端设备通过无线连接的方式与其他控制单元相连。所述控制单元间的无线连接方式为蓝牙无线通信。所述控制单元内的BLE主端设备间的有线连接方式为串口、SPI或者Can通信三种之一。所述控制单元N13通过有线/无线方式与控制中心14连接。本专利技术的工作原理：控制单元由多个BLE主端设备构成，各个主端设备通过有线的方式进行通信，整个单元中有一个主端设备负责收集其他各个主端的信息并与下一个控制单元进行通信，当收到其他控制单元发来的信息时该主端会将该信息发送到该控制单元内部的其他主端设备上，如图3所示。控制单元中的各个BLE主端设备，除负责对外通信的主端设备，其他主端设备最大支持连接8个设备节点，负责对外通信的主端设备最大支持连接6个设备节点，一个控制单元能够连接8*(n-1)+6个设备节点。本专利技术涉及到的设备节点均增加了功率放大模块，通信距离可达800米。本专利技术涉及到的控制单元能够相互通信，两个控制单元通信距离可达800米，通过多个控制单元级联方式可以实现远距离传输。如图4所示。本专利技术涉及到的无线通信为蓝牙无线通信。本专利技术涉及的有线通信为串口、SPI或者Can通信。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BLE通信的扩展设备，包括控制单元，其特征在于：所述控制单元设有主端设备(1)，所述主端设备(1)上设有有线通信接口(2)，所述有线通信接口(2)一侧设有功率放大模块(3)；/n所述控制单元数量不固定，根据BLE通讯距离确定具体数量，共包括控制单元A(4)、控制单元B(9)、控制单元C(12)至控制单元N(13)个控制单元，所述控制单元A(4)上设置的BLE主端设备数量不固定，根据实际连接的BLE设备节点决定，共包括BLE主端设备A1(5)、BLE主端设备A2(6)、BLE主端设备A3(7)至BLE主端设备An(8)个主端设备，一个所述控制单元上能够连接8*(n-1)+6个BLE设备节点，其中，除负责对外通信的BLE主端设备外，其他BLE主端设备最大支持连接8个设备节点，负责对外通信的BLE主端设备最大支持连接6个设备节点；/n所述控制单元的各BLE主端设备通过无线连接的方式与BLE设备节点连接，各BLE主端设备间通过有线连接；/n负责对外通信的BLE主端设备通过无线连接的方式与其他控制单元相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于BLE通信的扩展设备，包括控制单元，其特征在于：所述控制单元设有主端设备(1)，所述主端设备(1)上设有有线通信接口(2)，所述有线通信接口(2)一侧设有功率放大模块(3)；
所述控制单元数量不固定，根据BLE通讯距离确定具体数量，共包括控制单元A(4)、控制单元B(9)、控制单元C(12)至控制单元N(13)个控制单元，所述控制单元A(4)上设置的BLE主端设备数量不固定，根据实际连接的BLE设备节点决定，共包括BLE主端设备A1(5)、BLE主端设备A2(6)、BLE主端设备A3(7)至BLE主端设备An(8)个主端设备，一个所述控制单元上能够连接8*(n-1)+6个BLE设备节点，其中，除负责对外通信的BLE主端设备外，其他BLE主端设备最大支持连接8个设备节点，负...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅威，薛印强，
申请(专利权)人：北京中科凌众科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11