一種低功耗藍(lán)牙設(shè)備及低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy，簡稱BLE)設(shè)備及低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線切換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)牙(Bluetooth):是一種無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換(使用2.4—2.485GHz ISM波段的UHF無線電波)。低功耗藍(lán)牙是一種全新的技術(shù)，是當(dāng)前可以用來設(shè)計和使用的功耗最低的無線技術(shù)。低功耗藍(lán)牙的目標(biāo)在于盡可能創(chuàng)造一種最低功耗的、短距離的無線技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，低功耗藍(lán)牙技術(shù)對體系結(jié)構(gòu)的每一層都進(jìn)行了優(yōu)化，以降低執(zhí)行任務(wù)所需的功耗。低功耗藍(lán)牙技術(shù)可以構(gòu)造兩種類型的設(shè)備:雙模設(shè)備和單模設(shè)備。雙模設(shè)備既支持經(jīng)典藍(lán)牙又支持低功耗藍(lán)牙。單模設(shè)備只支持低功耗藍(lán)牙。
[0003]通常，一個低功耗藍(lán)牙設(shè)備由三部分組成:藍(lán)牙芯片、天線和通用外部設(shè)備。藍(lán)牙芯片上運(yùn)行藍(lán)牙協(xié)議及相應(yīng)SDK軟件程序，完成藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制解調(diào)以及數(shù)據(jù)處理；天線是無線電波發(fā)送、接受的裝置，在無線通信設(shè)備中是必不可少的組成部分；通用外部設(shè)備是藍(lán)牙設(shè)備的輔助裝置，它可以是供電模塊、傳感器組或者按鍵等等，為藍(lán)牙設(shè)備的功能擴(kuò)展提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。
[0004]目前，低功耗藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，例如智能家居、穿戴設(shè)備、小型電子設(shè)備(耳機(jī)、鼠標(biāo)等)以及一些有無線通信需求的傳統(tǒng)行業(yè)等。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，人們對低功耗藍(lán)牙設(shè)備的可靠性需求也日益提升，對產(chǎn)品性能的要求也越來越高。例如，對于藍(lán)牙設(shè)備的連接穩(wěn)定性、在惡劣環(huán)境下工作的可靠性、亦或藍(lán)牙產(chǎn)品的壽命周期等等。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，現(xiàn)有藍(lán)牙設(shè)備通常僅使用單一天線傳輸數(shù)據(jù)，容易遇到環(huán)境干擾、信號衰落等問題，連接不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致藍(lán)牙設(shè)備斷鏈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種低功耗藍(lán)牙設(shè)備及低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線切換方法，以至少解決上述相關(guān)技術(shù)中連接穩(wěn)定性、連接可靠性的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種低功耗藍(lán)牙設(shè)備的天線切換方法，所述低功耗藍(lán)牙設(shè)備包括低功耗藍(lán)牙芯片、天線切換模塊和天線組，天線組中包括至少一個天線，所述方法包括如下步驟:
[0008]步驟S110，低功耗藍(lán)牙芯片確認(rèn)進(jìn)行天線切換，并選擇要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€，確定要接通或斷開的天線對應(yīng)的天線識別號；
[0009]步驟S120，低功耗藍(lán)牙芯片向天線切換模塊發(fā)送切換指令，所述切換指令中包括將要接通的天線識別號、和/或?qū)⒁獢嚅_的天線識別號；
[0010]步驟S130，天線切換模塊根據(jù)切換指令對天線組中的天線執(zhí)行天線切換，當(dāng)切換指令中包括將要接通的天線識別號，天線切換模塊接通對應(yīng)天線的連接，當(dāng)切換指令中包括將要斷開的天線識別號，天線切換模塊斷開對應(yīng)天線的連接；
[0011]步驟S140，低功耗藍(lán)牙芯片使用切換后的天線組中的天線傳輸數(shù)據(jù)。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種低功耗藍(lán)牙設(shè)備，包括低功耗藍(lán)牙芯片、天線切換模塊和天線組，天線組中包括至少一個天線，其特征在于:
[0013]低功耗藍(lán)牙芯片，用于確認(rèn)進(jìn)行天線切換，并選擇要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€，確定要接通或斷開的天線對應(yīng)的天線識別號；然后，向天線切換模塊發(fā)送切換指令，所述切換指令中包括將要接通的天線識別號、和/或?qū)⒁獢嚅_的天線識別號；當(dāng)天線切換模塊完成天線切換后，使用切換后的天線組中的天線傳輸數(shù)據(jù)。
[0014]天線切換模塊，用于根據(jù)切換指令對天線組中的天線執(zhí)行天線切換，當(dāng)切換指令中包括將要接通的天線識別號，天線切換模塊接通對應(yīng)天線的連接，當(dāng)切換指令中包括將要斷開的天線識別號，天線切換模塊斷開對應(yīng)天線的連接。
[0015]本發(fā)明提供了一種安全、可靠的低功耗藍(lán)牙設(shè)備及其處理方法，通過切換天線的方法，改變單一天線無法應(yīng)對突發(fā)狀況的劣勢，大大降低了由于環(huán)境干擾、信號衰落導(dǎo)致的藍(lán)牙設(shè)備斷鏈問題。
[0016]根據(jù)本發(fā)明低功耗藍(lán)牙設(shè)備的處理方法，低功耗藍(lán)牙設(shè)備與將要廣播或者連接的設(shè)備建鏈，軟件周期性或者依據(jù)條件觸發(fā)天線切換機(jī)制，低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線部分根據(jù)指令完成切換，長時間穩(wěn)定的保持連接狀態(tài)完成藍(lán)牙信息交互。
[0017]本發(fā)明首次在藍(lán)牙領(lǐng)域提出了天線切換的做法，其要點(diǎn)在于提高藍(lán)牙設(shè)備的連接穩(wěn)定性，防止異常斷鏈情況的發(fā)生。并且通過軟件控制機(jī)制，自動完成天線切換，真正實(shí)現(xiàn)易用、穩(wěn)定、安全的特性。
【附圖說明】
[0018]附圖被包括以提供本發(fā)明公開的進(jìn)一步理解并且被并入且組成本說明書的一部分，附圖圖示了本發(fā)明的實(shí)施例并且連同描述一起用作解釋本發(fā)明的原理。結(jié)合附圖，在考慮優(yōu)選實(shí)施例的下述描述之后，本發(fā)明的以上和其它方面、特征、以及優(yōu)點(diǎn)將會變得更顯而易見。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的低功耗藍(lán)牙設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線切換方法流程圖；
[0021]圖3是根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的低功耗藍(lán)牙設(shè)備基于位置進(jìn)行天線切換方法流程圖；
[0022]圖4是根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的低功耗藍(lán)牙設(shè)備基于狀態(tài)的天線切換方法流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面參照圖1至圖4對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳盡的說明，所用術(shù)語及圖示部分僅為舉例說明，不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制；在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下做出的變更或修改，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]低功耗藍(lán)牙設(shè)備的硬件組成包括低功耗藍(lán)牙芯片，天線切換模塊和天線組，可選地，低功耗藍(lán)牙設(shè)備還包括輔助傳感器，外部接口模塊，按鍵和聲響控制模塊。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清晰，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]圖1是根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的低功耗藍(lán)牙設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]低功耗藍(lán)牙芯片，其為可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙協(xié)議的電子芯片，具有射頻通信和主處理器的功能，是藍(lán)牙設(shè)備的核心部件。低功耗藍(lán)牙芯片的基本功能是完成藍(lán)牙協(xié)議，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙信號的信息發(fā)送、提取。不同芯片廠商的藍(lán)牙芯片存在一定差異，例如發(fā)射功率、晶振頻率、通用接口 GP10數(shù)量等等，但都是基于藍(lán)牙聯(lián)盟制定的藍(lán)牙協(xié)議開發(fā)，相互之間可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
[0027]天線切換模塊，用于天線組的切換。天線切換模塊是天線與低功耗藍(lán)牙芯片之間的橋梁，天線切換模塊通過串行接口與低功耗藍(lán)牙芯片相連，接收低功耗藍(lán)牙芯片下發(fā)的指令。天線切換模塊接收指令后，隨即調(diào)整與天線組的連接狀態(tài)，例如接收指令前天線切換模塊與天線1相連，接收指令后切換到與天線2相連。天線切換模塊的切換方式可以是基于軟件算法，也可是定時切換。
[0028]天線組，是發(fā)送和接受無線電波的裝置，可選地，低功耗藍(lán)牙芯片通過所述天線組與設(shè)備進(jìn)行通信并傳輸數(shù)據(jù)，所述天線組中的天線類型包括但不限于2.4GPCB板上天線或陶瓷2.4G貼片天線。天線組中包括多個天線，天線組內(nèi)的天線可以是相同參數(shù)的天線，也可以是不同參數(shù)的天線。天線的選擇主要考慮低功耗藍(lán)牙設(shè)備的應(yīng)用場景。例如，低功耗藍(lán)牙設(shè)備用于空曠戶外，天線可以選擇線極化天線，以提高單方向的傳輸距離；如果低功耗藍(lán)牙設(shè)備用于室內(nèi)環(huán)境，可以選擇全向天線，提高低功耗藍(lán)牙設(shè)備的覆蓋平面。
[0029]聲響控制模塊，用于聲光指示功能。聲響控制模塊通過通用串口連接到低功耗藍(lán)牙芯片，在天線切換過程中或者完成后提供聲響指示。
[0030]輔助傳感器，用于獲取天線切換的判決條件，或者其他擴(kuò)展功能。輔助傳感器可以是重力傳感器、光傳感器等等。在輔助傳感器捕獲到相應(yīng)的信息改變之后，將信號發(fā)送給低功耗藍(lán)牙芯片，低功耗藍(lán)牙芯片根據(jù)此信號判斷是否需要切換天線。
[0031]圖2是根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線切換方法流程圖，低功耗藍(lán)牙設(shè)備天線切換方法包括以下步驟:
[0032]步驟S110，低功耗藍(lán)牙芯片確認(rèn)進(jìn)行天線切換，并選擇要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€，確定要接通或斷開的天線對應(yīng)的天線識別號；
[0033]可選地，低功耗藍(lán)牙芯片按照預(yù)設(shè)時間周期進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測發(fā)現(xiàn)低功耗藍(lán)牙設(shè)備發(fā)生了改變，確認(rèn)進(jìn)行天線切換；或
[0034]和/或，低功耗藍(lán)牙設(shè)