CN114237111B - 一种基于蓝牙mesh协议的设备稳定性控制方法及*** - Google Patents

一种基于蓝牙mesh协议的设备稳定性控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法及***，方法包括：设备组网；利用网关将节点设备以及开关设备进行配网操作，使其组成MESH网络，该配网过程使用标准的蓝牙MESH协议配网流程进行；设备形成订阅‑发布模式的通讯网；网关、开关设备及节点设备使用蓝牙MESH协议中的订阅‑发布指令，形成订阅‑发布模式；开关设备进行控制节点设备操作后由网关判断是否进行消息重发，如果网关判断开关设备未成功控制节点设备，则由由网关向节点设备发送控制指令。本发明使用计算能力更为强的配网端进行消息重传，并且能够知晓控制意图，保证控制的正确性。不仅保证照明开关对灯的控制，提高了通讯的可靠性及稳定性，也提升了用户体验。

Description

一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法及***
技术领域
本发明涉及蓝牙MESH技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法及***。
背景技术
随着智能家居的兴起，如何保证智能家居设备可靠性控制成为人们所关心的重点。目前在生产制造基于蓝牙MESH协议的照明开关设备时，发现照明开关设备通过蓝牙MESH协议发送控灯指令时，控制指令包容易受到环境干扰出现丢包进而控灯失败的情况。特别是当需要控制一组灯设备时，更易会出现组中灯设备因为空中丢包而受控失败的情况。
为了提高通讯的可靠性，考虑引入重发机制，在发现丢包后对控制消息进行重发。专利CN111247817A《消息发布的方法和BLE设备》中提出了对消息发布的重传机制，该专利提出：首先，发布端向配网端获取到第一发布地址的订阅信息，然后发布消息，最后通过判断订阅端应答消息数量是否进行重传。该方法虽提出了消息重传机制，但未考虑重传消息的正确性。以灯切换开光举例，如果按照专利CN111247817A中提出的对切换指令进行消息重传，则还是出现部分灯开部分灯关的状态，无法达到一组灯开的状态。另外，该方法提出在发布端进行消息重传，未考虑到发布端如果是低功耗节点或计算资源能力有限的节点无法完成消息重传的情况。
发明内容
本发明提供了一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法及***，以解决现有技术中上述问题。
本发明采用的技术方案是：提供一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法，包括：
设备组网；利用网关将节点设备以及开关设备进行配网操作，使其组成MESH网络，该配网过程使用标准的蓝牙MESH协议配网流程进行；
设备形成订阅-发布模式的通讯网；网关、开关设备及节点设备使用蓝牙MESH协议中的订阅-发布指令，形成订阅-发布模式；节点设备使用蓝牙MESH协议中的订阅指令订阅到某组地址，开关设备使用发布指令配置其目标地址为与节点设备一致的组地址；网关使用订阅指令订阅到跟节点设备一样的组地址，网关将记录节点设备信息，包括某组地址下有哪些节点设备以及当前节点设备的状态信息；
开关设备进行控制节点设备操作后由网关判断是否进行消息重发，如果网关判断开关设备未成功控制节点设备，则由由网关向节点设备发送控制指令。
优选地，所述开关设备进行控制节点设备操作后由网关判断是否进行消息重发，如果网关判断开关设备未成功控制节点设备，则由由网关向节点设备发送控制指令包括：
网关获取节点设备信息；
开关设备在向节点设备发送控制指令时，同时也向网关发送控制指令，网关继而清楚其控制意图；
节点设备收到控制指令进行相应操作后，向网关上报执行结果；
网关根据节点设备信息，依次判断所有节点设备是否都收到了执行上报结果，如果网关都收到所有节点设备的执行结果上报，即节点设备的数量与上报的执行结果数量一致，则表明开关设备控制成功；若未收到节点设备上报或部分收到则说明开关设备控制失败；
网关判断开关设备控制失败后，将会根据开关设备上报的控制意图,模拟开关向节点设备重发控制指令。
优选地，所述节点设备为灯组，所述开关设备为照明开关设备。
优选地，所述节点设备的状态信息包括灯组亮度、开关状态。
本发明还公开一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制***，所述***包括网关、节点设备以及开关设备，所述***通过上述的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法实现消息重发。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法，使用计算能力更为强的配网端进行消息重传，并且能够知晓控制意图，保证控制的正确性。不仅保证照明开关对灯的控制，提高了通讯的可靠性及稳定性，也提升了用户体验。
附图说明
图1为本发明公开的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法的流程示意图。
图2为本发明公开的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法的设备形成订阅-发布模式的通讯网流程图；
图3为本发明公开的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法的网关判断是否进行消息重发流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。
为更清楚的阐述本发明解决的技术问题，本实施例引入一些蓝牙mesh的基本概念。首先，蓝牙MESH节点需要一个配网节点(provisioner)完成组网，这个配网节点我们称为网关。当节点组网后，节点与节点之间采用订阅-发布的模型进行通讯。例如，节点A订阅到主题a，当节点B有发布关于主题a的新内容时，节点A将收到节点B发布的内容。蓝牙MESH协议中使用订阅和发布指令完成该模型的建立，订阅指令允许节点订阅到某个主题，发布指令允许节点配置其目标地址，目标地址是指节点发送指令的地址，比如照明开关设备使用发布指令配置其目标地址为地址A后，照明开关设备后续将会向地址A发送控制指令。
当照明开关设备需要对灯组进行控制时，首先需要灯组中所有灯订阅到统一的组地址(主题)，即所有灯设备共同然后照明开只需将控制指令(新内容)发布到组地址即可完成对灯的控制。同时，蓝牙的通讯是通过空中发包进行的，因此，照明开关设备控制灯组时，一旦出现信号干扰导致空中丢包，则灯组中受控失败。
针对目前使用开关面板发送开关切换指令后出现丢包情况，出现部分灯开部分灯关的状态。本实施例公开一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法，如图1所示，选取网关G、照明开关设备S以及一组灯设备L(即节点设备)作为实施方式的设备。
在步骤S1设备组网中，网关G作为配网节点(provisioner)将照明开关设备S以及灯组设备L进行配网操作，使其组成MESH网络，整个配网过程使用标准的蓝牙MESH协议配网流程进行。组网后，网关G、照明开关设备S和灯组设备L之间可以相互通讯。
在步骤S2设备形成订阅-发布模式的通讯网中，网关G、照明开关设备S及灯组设备L使用蓝牙MESH协议中的订阅-发布指令，形成订阅-发布模式的通讯网络。
进一步地，如图2所示，所述的实施S2步骤设备形成订阅-发布模式的通讯网中从步骤S2.1开始。在步骤2.1中,网关G向灯组设备L发送蓝牙MESH协议中的订阅指令，使灯组设备L订阅到组地址A，同时网关记录灯组L的信息，包括组灯下有多少个设备以及灯组的当前状态。步骤S2.2中，网关G使用订阅指令订阅与灯组一样的组地址A。步骤S2.3中，照明开关设备S使用发布指令配置其目标地址到组地址A。至此，网关G、灯组L和照明开关设备S之间形成了订阅-发布模式的通讯网。
在步骤S3照明开关设备进行控灯操作后由网关判断是否进行消息重发中，照明开关设备S向灯组设备L发送控制指令后，灯组设备L执行后向网关G反馈执行的结果。同时，由于步骤S2中网关G和灯组设备L订阅了相同的组地址A，所以照明开关设备S在向灯组设备L发送控制指令时，网关G也能收到照明开关S发送的控制指令，从而网关G知晓照明开关S的控制意图。根据灯组设备L的反馈结果，并结合照明开关设备S的控制意图，网关G可以判断照明开关设备S是否成功控制灯。如果未成功，网关G模拟照明开关的意图指令，向灯组设备L重发控制指令。
进一步地，如图3所示，所述的实施S3步骤设备照明开关设备进行控灯操作后由网关判断是否进行消息重发中从步骤S3.1开始。
在步骤S3.1中，网关G获取灯组设备L信息。
在步骤S3.2中，照明开关设备S在向灯组设备L发送控制指令时，同时也会向网关G发送控制指令，网关G继而清楚其控制意图。
在步骤S3.3中，灯组设备L收到控制指令进行相应操作后，向网关G上报执行结果。
在步骤S3.4中，网关G根据灯组信息，依次判断组灯L中的所有灯设备是否都收到了执行上报结果。如果网关都收到组灯L中所有灯设备的执行结果上报，即灯组L中灯设备的数量与上报的执行结果数量一致，则表明照明开关设备S控制成功；若未收到灯上报或部分收到则说明照明开关S控灯失败。网关G判断照明开关设备S控灯失败后，将会根据照明开关设备S上报的控制意图,模拟照明开关S向灯组L重发控制指令。
具体地，步骤S3.4中网关如何判断控制失败后模拟照明开关的意图指令并进行重发以一个照明开关开关S1需要对灯组L1进行开灯控制为例。例如，当前灯组L1中所有灯都处于灯灭的初始状态，此时照明开关S1进行开灯控制，照明开关S1发送开关切换指令到组地址A1，由于灯组L1中所有的灯都订阅了组地址A1，因此将收到来自照明开关S1的开关切换指令，收到指令后灯执行开关状态切换，执行完成后将会向网关G1上报执行结果信息。网关G1根据灯组L1信息中的灯数量与执行结果数量是否一致判断开灯控制是否成功。若数量一致，则网关将改变当前灯组L1的当前状态，即改为组灯L1的状态为灯开。若数量不一致时，网关G1认为开灯控制失败，网关G1将模拟出意图指令。首先由于网关G1也订阅了组地址A1，因此，在照明开关S1发送开关切换指令到组地址A1时，网关也将会该指令。由此网关网关将知晓照明开关S1是想对灯组L1进行开关切换的控制，同时结合该组灯L1当前的状态信息，即灯组L1处于灯灭的状态，计算出重发的指令是需要对灯组进行开灯的控制意图，网关G1向会灯组L1发送开灯指令。至此达到一个重发指令的步骤。
具体地，步骤S3网关如何模拟照明开关意图指令再以另一个操作示例为例。若一个照明开关S2需要对灯组L2的亮度进行亮调亮10％的控制，当前灯组L2中所有灯的亮度为100lux的初始值。照明开关S2发送调亮10％的控制指令，若灯收到指令则执行亮度调亮10％的动作，亮度调至110lux，并向网关G2上报执行结果信息；若未收到指令则不执行动作同时也不会向网关G2上报执行结果信息。网关G2根据灯组L2信息中的灯数量与执行结果数量是否一致判断开灯控制是否成功。当数量一致时，网关认定控制成功，修改灯组L2的亮度状态为110lux。当数量出现不一致时，网关G2认为控制失败，网关G2将模拟出意图指令。同样地，由于网关G2也订阅了组地址A2，因此，在照明开关S2发送调亮10％指令到组地址A2时，网关也将会该指令。由此网关G2知晓照明开关S2是想对灯组L2进行亮度调亮10％的控制，同时结合该组灯L2当前的状态信息，即灯组L2当前的亮度值为100lux，计算出重发的指令是需要对灯组进行亮度调整至110lux的指令，网关G1向会灯组L1发送亮度调整至110lux的指令，至此达到一个重发指令的步骤。
实施例2
本实施例公开一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制***，所述***包括网关、节点设备以及开关设备，所述***通过实施例1所述的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法实现消息重发。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法，其特征在于，包括：
设备组网；利用网关将节点设备以及开关设备进行配网操作，使其组成MESH网络，该配网过程使用标准的蓝牙MESH协议配网流程进行；
设备形成订阅-发布模式的通讯网；网关、开关设备及节点设备使用蓝牙MESH协议中的订阅-发布指令，形成订阅-发布模式；节点设备使用蓝牙MESH协议中的订阅指令订阅到某组地址，开关设备使用发布指令配置其目标地址为与节点设备一致的组地址；网关使用订阅指令订阅到跟节点设备一样的组地址，网关将记录节点设备信息，包括某组地址下有哪些节点设备以及当前节点设备的状态信息；
开关设备进行控制节点设备操作后由网关判断是否进行消息重发，如果网关判断开关设备未成功控制节点设备，则由由网关向节点设备发送控制指令；
所述开关设备进行控制节点设备操作后由网关判断是否进行消息重发，如果网关判断开关设备未成功控制节点设备，则由由网关向节点设备发送控制指令包括：
网关获取节点设备信息；
开关设备在向节点设备发送控制指令时，同时也向网关发送控制指令，网关继而清楚其控制意图；
节点设备收到控制指令进行相应操作后，向网关上报执行结果；
网关根据节点设备信息，依次判断所有节点设备是否都收到了执行上报结果，如果网关都收到所有节点设备的执行结果上报，即节点设备的数量与上报的执行结果数量一致，则表明开关设备控制成功；若未收到节点设备上报或部分收到则说明开关设备控制失败；
网关判断开关设备控制失败后，将会根据开关设备上报的控制意图,模拟开关向节点设备重发控制指令。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法，其特征在于，所述节点设备为灯组，所述开关设备为照明开关设备。
3.根据权利要求2所述的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法，其特征在于，所述节点设备的状态信息包括灯组亮度、开关状态。
4.一种基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制***，所述***包括网关、节点设备以及开关设备，其特征在于，所述***通过权利要求1-3任意一项所述的基于蓝牙MESH协议的设备稳定性控制方法实现消息重发。
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