基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及环境监测领域，具体涉及一种基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统及方法，有效地减少了设备部署数量，极大地降低了成本以及功耗。技术方案包括环境监测设备、网关设备以及云端服务器，所述环境监测设备包括支持蓝牙协议5.0的蓝牙模块，环境监测设备与网关设备采用蓝牙LongRange模式进行通信，网关设备与云端服务器无线连接；环境监测设备采集环境参数信息，并将环境参数信息发送至网关设备；网关设备接收环境检测设备发送的环境参数信息，并打包发送给云端服务器，以及接收云端服务器发送的配置信息并发送给环境检测设备；云端服务器接收网关发送的环境参数信息，并对环境参数信息进行分析和处理，本发明专利技术适用于环境监测。境监测。境监测。

【技术实现步骤摘要】
基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及环境监测领域，具体涉及一种基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会生产力的发展，越来越多的无人值守或者高危工作环境出现，为了保护设备安全以及人员安全，需要时刻对工作环境参数进行监测。
[0003]目前环境监测主要采用无线或者有线通讯方式，一般的无线设备比如普通蓝牙、wifi、zigbee等受限于低功耗设备的性能，传输距离近，如果采用网关
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子设备的通讯方式需要高密度的铺设网关以保证通讯质量，如果摒弃网关给每个设备都添加一个wifi或者4G的上行通道，将难以控制功耗和成本；Lora、Sigfox等虽然有长距离通信的优势，但是在国内可应用场景不多，而且网关开发周期长，价格不菲；有线通讯方式则需要进行布线。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统及方法，有效地减少了设备部署数量，环境监测设备与网关不需要保持长链接，极大地降低了成本以及功耗。
[0005]本专利技术采取如下技术方案实现上述目的，基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统，包括环境监测设备、网关设备以及云端服务器，所述环境监测设备包括支持蓝牙协议5.0的蓝牙模块，所述环境监测设备与网关设备采用蓝牙LongRange模式进行通信，网关设备与云端服务器无线连接；
[0006]所述环境监测设备用于采集环境参数信息，并将环境参数信息发送至网关设备；
[0007]所述网关设备用于接收环境检测设备发送的环境参数信息，并打包发送给云端服务器，以及接收云端服务器发送的配置信息并发送给环境检测设备；
[0008]所述云端服务器用于接收网关发送的环境参数信息，并对环境参数信息进行分析和处理，以及修改环境检测设备的配置信息并发送给网关设备。
[0009]基于蓝牙LongRange模式的环境监测方法，应用于上述所述的基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统，包括：
[0010]步骤1、环境监测设备实时采集环境参数信息，并将环境参数信息通过蓝牙LongRange通信模式发送至网关设备；
[0011]步骤2、网关设备对环境参数信息打包发送至云端服务器；
[0012]步骤3、云端服务器对环境参数信息进行相应分析处理。
[0013]进一步的是，步骤1中，实时采集环境参数信息，并将环境参数信息通过蓝牙LongRange通信模式发送至网关设备的具体方法包括：
[0014]环境监测设备定时对周围环境进行采样，设置上报时间，所述上报时间采用随机数确定，到达上报时间后开启蓝牙广播，与相应的网关连接后发送环境参数信息，同时网关
更新对应环境监测设备的时间戳以及配置信息；环境监测设备与网关通信完成后断开连接进入低功耗模式。
[0015]进一步的是，所述环境监测设备按照配置信息对环境参数进行采样并判断，若环境参数不再设定的阈值范围内，则开启广播发送报警信息。
[0016]进一步的是，开启蓝牙广播发送信息时，广播信息中包括对应环境监测设备的MAC地址，网关设备将对此MAC地址进行识别分析，若此MAC地址不在管理范围内，将不会对广播发送来的信息进行处理。
[0017]进一步的是，步骤2中，云端服务器中记录所有环境监测设备信息，并将所有环境监测设备信息保存为环境监测设备列表，网关设备初始化时，网关将从云端服务器获取环境监测设备列表，所述环境监测设备列表中记录了各环境监测设备的MAC地址。
[0018]进一步的是，步骤3中，云端服务器对环境参数信息进行相应分析处理的具体方法包括：
[0019]云端服务器根据环境参数信息制定可视化图表，实时更新环境信息，并为各种环境监测设备进行个性化配置，包括上报时间配置、参数阈值配置、采样频率配置以及心跳配置。
[0020]本专利技术采用蓝牙LongRange模式可以长距离传输数据，有效减少设备部署数量，环境监测设备与网关不需要保持长链接，有效降低功耗和成本；在广播信息中加入各自对应的MAC地址，避免信息误传，上报时间采用随机数确定，能避免多个设备同时连上网关导致通讯的异常，提升通讯的稳定性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统示意图。
[0022]图2是本专利技术网关和监测设备通信示意图。
[0023]图3是本专利技术新设备添加流程示意图。
[0024]附图中，
①
为环境参数信息，
②
为配置信息。
具体实施方式
[0025]本专利技术基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统，如图1所示，包括环境监测设备、网关设备以及云端服务器，所述环境监测设备包括支持蓝牙协议5.0的蓝牙模块，所述环境监测设备与网关设备采用蓝牙LongRange模式进行通信，网关设备与云端服务器无线连接；
[0026]LongRange是BLE 5.0中新增加的特性，主要是通过扩频的方式，提高了天线接收的灵敏度，同时将最大的发送功率，从4.0/4.1/4.2中的10mW增大到5.0的100mW。相对于BLE来说，增加了通信的距离，但是每次通信可携带的信息也变少了。LongRange主要的变动在PHY的编码方式，所以不会和BLE信号产生冲突，在有很多蓝牙设备的环境中受到的影响较小；
[0027]环境监测设备用于采集环境参数信息，并将环境参数信息发送至网关设备；
[0028]网关设备用于接收环境检测设备发送的环境参数信息，并打包发送给云端服务器，以及接收云端服务器发送的配置信息并发送给环境检测设备；
[0029]云端服务器用于接收网关发送的环境参数信息，并对环境参数信息进行分析和处
理，以及修改环境检测设备的配置信息并发送给网关设备。
[0030]图2是本专利技术网关和监测设备通信示意图，环境监测设备采集环境参数信息，并将环境参数信息发送至网关设备，网关设备更新配置信息至环境监测设备。
[0031]基于蓝牙LongRange模式的环境监测方法，应用于上述所述的基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统，包括：
[0032]步骤1、环境监测设备实时采集环境参数信息，并将环境参数信息通过蓝牙LongRange通信模式发送至网关设备；
[0033]步骤2、网关设备对环境参数信息打包发送至云端服务器；
[0034]步骤3、云端服务器对环境参数信息进行相应分析处理。
[0035]步骤1中，实时采集环境参数信息，并将环境参数信息通过蓝牙LongRange通信模式发送至网关设备的具体方法包括：
[0036]环境监测设备定时对周围环境进行采样，设置上报时间，所述上报时间采用随机数确定，到达上报时间后开启蓝牙广播，与相应的网关连接后发送环境参数信息，同时网关更新对应环境监测设备的时间戳以及配置信息；环境监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统，其特征在于，包括环境监测设备、网关设备以及云端服务器，所述环境监测设备包括支持蓝牙协议5.0的蓝牙模块，所述环境监测设备与网关设备采用蓝牙LongRange模式进行通信，网关设备与云端服务器无线连接；所述环境监测设备用于采集环境参数信息，并将环境参数信息发送至网关设备；所述网关设备用于接收环境检测设备发送的环境参数信息，并打包发送给云端服务器，以及接收云端服务器发送的配置信息并发送给环境检测设备；所述云端服务器用于接收网关发送的环境参数信息，并对环境参数信息进行分析和处理，以及修改环境检测设备的配置信息并发送给网关设备。2.基于蓝牙LongRange模式的环境监测方法，应用于权利要求1所述的基于蓝牙LongRange模式的环境监测系统，其特征在于，包括：步骤1、环境监测设备实时采集环境参数信息，并将环境参数信息通过蓝牙LongRange通信模式发送至网关设备；步骤2、网关设备对环境参数信息打包发送至云端服务器；步骤3、云端服务器对环境参数信息进行相应分析处理。3.根据权利要求2所述的基于蓝牙LongRange模式的环境监测方法，其特征在于，步骤1中，实时采集环境参数信息，并将环境参数信息通过蓝牙LongRange通信模式发送至网关设备的具体方法包括：环境监测设备定时对周围环境进行采样，设置上报时间，所述上报时间采用随机数确定，到达上报时间后...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾文强，谭磊，何江，姜海洋，李红建，
申请(专利权)人：四川长虹网络科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：