CN118018976A - 一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及测距轮技术领域，尤其是涉及一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法及***。方法，包括获取测距轮勘测数据信息；在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片；基于7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行预处理；基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙Mesh网络；通过蓝牙芯片和蓝牙Mesh网络进行测距轮和接收设备间的数据通信；利用接收设备接收测距轮勘测数据信息，提取距离和速度参数，并进行数据显示。使用蓝牙传输数据可以实现测距轮与其他设备的无线连接。相比有线连接，无线连接更加灵活方便，不受物理限制，可以在更广泛的范围内进行数据传输和应用。

Description

一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法及***

技术领域

本发明涉及测距轮技术领域，尤其是涉及一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法及***。

背景技术

测距轮是一种用于测量车辆或物体移动距离的传感器装置，通过测量轮子的转动来计算行程和速度等参数，可以通过磁场、光学或者其他方式实现测量。

市面上的测距轮，是测距轮测出了二进制的数据，然后将二进制的数据通过蓝牙传输到终端，再从终端进行换算，这样下来传输数据的时间损耗加剧、准确度大大降低。

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。然而现有技术中尚未将蓝牙技术与测距轮进行结合实现数据通信，因此亟需一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法及***。

发明内容

为了解决上述提到的问题，本发明提供一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法及***。

第一方面，本发明提供的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，采用如下的技术方案：

一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，包括：

获取测距轮勘测数据信息；

在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片；

基于7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行预处理；

基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙 Mesh 网络；

通过蓝牙芯片和蓝牙 Mesh 网络进行测距轮和接收设备间的数据通信；

利用接收设备接收测距轮勘测数据信息，提取距离和速度参数，并进行数据显示。

进一步地，所述获取测距轮勘测数据信息，包括利用测距轮传感器采集行程和速度数据。

进一步地，所述在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片，包括将蓝牙芯片连接至测距轮的控制电路上，将7442B芯片安装到测距轮中，其中，将蓝牙芯片的输出信号连接到7442B芯片的输入引脚，使用适当的电缆或连接器，以确保正确的信号传输；将7442B芯片的输出引脚连接到控制电路。将蓝牙芯片的输出引脚连接到控制电路。

进一步地，所述对测距轮勘测数据信息进行预处理，包括利用7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行数据转换。

进一步地，所述基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙 Mesh 网络，包括基于BLE的物理层和链路层之上建立网络拓扑，并设置能够发送和接收信息的节点。

进一步地，所述通过蓝牙芯片和蓝牙 Mesh 网络进行数据通信，包括将预处理后的测距轮勘测数据信息转化为蓝牙协议格式，通过蓝牙通信协议进行与接收设备间的通信。

进一步地，所述将预处理后的测距轮勘测数据信息转化为蓝牙协议格式，包括将测距轮所测到的数据，通过蓝牙形成一个.txt文件。

进一步地，还包括构建蓝牙安全加密机制，对蓝牙 Mesh 网络的数据通信进行加密。

第二方面，一种基于蓝牙的测距轮数据传输***，包括：

测距轮、蓝牙芯片、7442B芯片和接收设备，其中，所述蓝牙芯片和7442B芯片搭载在测距轮的控制电路中，所述测距轮通过蓝牙芯片将数据传输至接收设备。

进一步地，所述测距轮包括轮体、轴承、编码器和电缆。

综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：

1.无线连接：使用蓝牙传输数据可以实现测距轮与其他设备的无线连接。相比有线连接，无线连接更加灵活方便，不受物理限制，可以在更广泛的范围内进行数据传输和应用。

2.实时监测和反馈：蓝牙传输数据可以实现实时监测和反馈，使用户能够及时获取测距轮采集到的数据。这对于实时掌握车辆或物体的位置、行程和速度等信息非常有用，可以帮助用户做出及时的调整和决策。

3.数据共享和互联：通过蓝牙传输数据，测距轮可以与其他设备进行数据共享和互联。例如，将数据传输到智能手机或电脑上，可以进行进一步的数据处理、存储和分析。这样可以拓展测距轮数据的应用领域，并与其他***或设备进行联动。

4.省电与便携性：蓝牙低能耗（BLE）技术的应用可以降低能量消耗，延长设备的电池寿命。同时，无线连接也提高了设备的便携性，使测距轮更加适用于各种场景和环境。

5.数据安全和隐私保护：蓝牙传输数据可以采用安全机制，如加密和认证等，保护传输的数据安全和隐私。这有助于防止未经授权的访问和数据泄露，提升数据传输的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

蓝光液晶数显屏，具有背光的功能，可清晰读取数据，可显示、记录五位数。

测距轮手柄设有开机、测量、查看数据、清除数据操作。

蓝牙传输协议，包括逻辑链路控制和适配协议、无线射频通信（RFCOMM）和业务搜索协议（SDP），提供分割和重组业务。

7442B芯片，一种BCD-Decimal译码器。

蓝牙芯片是主控芯片与蓝牙芯片的串口控制引脚交叉连接，自带透传功能，把主控芯片的串口看作一个带有无线传输的串口。

参照图1，本实施例的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，包括：

获取测距轮勘测数据信息；

在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片；

基于7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行预处理；

基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙 Mesh 网络；

通过蓝牙芯片和蓝牙 Mesh 网络进行测距轮和接收设备间的数据通信；

利用接收设备接收测距轮勘测数据信息，提取距离和速度参数，并进行数据显示。

具体的，包括以下步骤：

S1.获取测距轮勘测数据信息，包括利用测距轮传感器采集行程和速度数据。

其中，墙到墙间距的测量方法（即点1到点4间的距离）：将轮体后部贴紧起始墙面，直线推动测距轮，使其前轮到达并贴紧目的墙面，读取此时数值，再加上轮体直径数值即为两面墙的间距。

墙到点间距的测量方法（即点1到点3间的距离）：将轮体后部贴紧起始墙面，直线推动测距轮，到达目的点后，使垂针垂直指向目的点，读取此时数值并加上轮体半径数值即可。

点到点间距的测量方法（即点2到点3间的距离）：将垂针垂直指向起始点，直线推动测距轮，到达目的点后，使垂针垂直指向目的点，读取此时所显示数值即可。

经过上述测量方法后得到的测量数据会存储到测距轮内部存储器，将所获取的五个数据暂存。

S2.在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片，包括将蓝牙芯片连接至测距轮的控制电路上，将7442B芯片安装到测距轮中。其中，将蓝牙芯片的输出信号连接到7442B芯片的输入引脚，使用适当的电缆或连接器，以确保正确的信号传输；将7442B芯片的输出引脚连接到控制电路。将蓝牙芯片的输出引脚连接到控制电路。

S3.对测距轮勘测数据信息进行预处理，包括利用7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行数据转换。

其中，将测距轮所测的十进制数转换成二进制数，采用"除2取余，逆序排列"法。具体操作为：将十进制数除以2得到商和余数，然后将余数作为二进制数的低位有效位，接着用商继续做除2取余的操作，直到商为0为止。

得到二进制数后，使用7442B芯片将其转换为七段显示码。7442B芯片是一种二-十进制译码器，主要用于将BCD（Binary-Coded Decimal）码转换为七段显示码，它的主要功能是将输入的二进制编码转换为对应的十进制信息。在进行数据转换中，利用这一特性，先将得到的二进制数输入到7442B芯片中，然后通过芯片内部的转换机制，将二进制数转换为七段显示码，这种转换是编码的逆过程，它将一组二进制码转换为确定的信息。

总的来说，通过上述两个步骤，即先将十进制数转为二进制数，再使用7442B芯片将二进制数转换为七段显示码，可以实现将十进制数转换为可以在七段显示器上显直观易懂：七段显示码可以直接显示数字，对于人类来说非常直观易懂，而二进制和十进制数据则对人类不友好，需要经过转换才能理解其含义。

七段显示码可以很容易地控制显示的数字或字符，响应速度快，体积小、寿命长、可靠性高，功耗较低、方便在各种设备上进行显示，是一种用于显示数字的编码方式。

S4.基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙 Mesh 网络，包括基于BLE的物理层和链路层之上建立网络拓扑，并设置能够发送和接收信息的节点。

其中，蓝牙Mesh网络是建立在BLE的物理层和链路层之上的一种网络拓扑，它能够支持多对多的通信方式。在建立Mesh网络的过程中，设备节点能发送和接收信息，当设备连上网关，信息就能够在节点之间被中继，从而让消息传输至比无线电波正常传输距离更远的位置。

具体来说，首先需要进行未配网设备的认证，以保证进行配网设备的设备是用户想要入网的。然后，与未配网设备建立一个安全链接，同时分享相关的信息。最后使得未配网设备成为mesh网络的一个节点。

S5.通过蓝牙芯片和蓝牙 Mesh 网络进行数据通信，包括将预处理后的测距轮勘测数据信息转化为蓝牙协议格式，通过蓝牙通信协议进行与接收设备间的通信。

所述将预处理后的测距轮勘测数据信息转化为蓝牙协议格式，包括将测距轮所测到的数据，通过蓝牙形成一个.txt文件。

还包括构建蓝牙安全加密机制，对蓝牙 Mesh 网络的数据通信进行加密。

其中，蓝牙Mesh网络的加密机制主要依赖于椭圆曲线（Elliptic Curve）Diffie-Hallman非对称加密和带外认证来保证设备的安全添加。具体来说，通信信息需要使用128-bit AES-CCM进行加密和认证，所有在蓝牙Mesh网络中传输的消息也都需要进行加密和认证。

在配对阶段，会创建一个或多个共享的安全码。这是设备间建立信任关系的基础。接下来是绑定阶段，将会保存配对中创建的安全码，为接下来的设备连接形成可信的设备对。

设备鉴权阶段是用来验证两台设备是否拥有共同的安全码，从而确定对方是否为可信赖的设备。然后是加密阶段，采用AES-CCM算法，包括CBC-MAC消息认证算法和Counter(CTR)加密模式来实现消息的保密性。最后，消息完整性阶段的目的是防止消息被伪造或篡改。

此外，经典蓝牙(BR/EDR)其独特的安全机制：安全简单配对(Secure SimplePairing)，简化了用户的配对流程，同时保持并提高蓝牙无线技术的安全性。蓝牙4.0版本以后引进了Bluetooth Smart或者Buletooth Low Energy (BLE)，使得蓝牙安全性得到了进一步的提升。

实施例2

本实施例提供一种基于蓝牙的测距轮数据传输***，包括：

测距轮、蓝牙芯片、7442B芯片和接收设备，其中，所述蓝牙芯片和7442B芯片搭载在测距轮的控制电路中，所述测距轮通过蓝牙芯片将数据传输至接收设备。进一步地，所述测距轮包括轮体、轴承、编码器和电缆。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，包括：

获取测距轮勘测数据信息；

在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片；

基于7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行预处理；

基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙 Mesh 网络；

通过蓝牙芯片和蓝牙 Mesh 网络进行测距轮和接收设备间的数据通信；

利用接收设备接收测距轮勘测数据信息，提取距离和速度参数，并进行数据显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，所述获取测距轮勘测数据信息，包括利用测距轮传感器采集行程和速度数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，所述在测距轮上设置蓝牙芯片和7442B芯片，包括将蓝牙芯片连接至测距轮的控制电路上，将7442B芯片安装到测距轮中。

4.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，所述对测距轮勘测数据信息进行预处理，包括利用7442B芯片对测距轮勘测数据信息进行数据转换。

5.根据权利要求4所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，所述基于测距轮上的蓝牙芯片建立蓝牙 Mesh 网络，包括基于BLE的物理层和链路层之上建立网络拓扑，并设置能够发送和接收信息的节点。

6.根据权利要求5所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，所述通过蓝牙芯片和蓝牙 Mesh 网络进行数据通信，包括将预处理后的测距轮勘测数据信息转化为蓝牙协议格式，通过蓝牙通信协议进行与接收设备间的通信。

7.根据权利要求6所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，所述将预处理后的测距轮勘测数据信息转化为蓝牙协议格式，包括将测距轮所测到的数据，通过蓝牙形成一个.txt文件。

8.根据权利要求7所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输方法，其特征在于，还包括构建蓝牙安全加密机制，对蓝牙 Mesh 网络的数据通信进行加密。

9.一种基于蓝牙的测距轮数据传输***，执行如权利要求1-8任意一项所述的数据传输方法，其特征在于，包括：

测距轮、蓝牙芯片、7442B芯片和接收设备，其中，所述蓝牙芯片和7442B芯片搭载在测距轮的控制电路中，所述测距轮通过蓝牙芯片将数据传输至接收设备。

10.根据权利要求9所述的一种基于蓝牙的测距轮数据传输***，其特征在于，所述测距轮包括轮体、轴承、编码器和电缆。