[发明专利]一种面向BLE主动扫描的快速发现方法

说明书

本发明公开了一种面向BLE主动扫描的快速发现机制，在一个信道发送广播包（ADV）后，可以休眠或者待机T_Sleep时间，然后无需等待扫描请求（SCAN_REQ）,直接发送扫描应答（SCAN_RSP）。本发明提出的强制扫描应答方式广播后，不需要对标准BLE扫描设备进行修改，这使得该机制能够与市场现有终端智能设备兼容；快速近邻发现的时间，不受BLE主动扫描设备数量的影响；多个请求扫描响应的BLE主动扫描设备可以同时获取BLE广播设备的扫描应答；BLE主动扫描设备甚至可以不需要退避算法，以进一步加快发现时间。能够有效提高密集BLE主动扫描设备网络的近邻发现性能，特别是少量广播设备，但存在大量主动扫描设备的应用场景，并且在硬件上改动较小。

技术领域

本发明涉及物联网应用领域，具体涉及密集物联网环境下快速BLE主动扫描发现。

背景技术

传统互联网实现了人与人之间的互联，而物联网除了可以实现传统互联网的功能，还能实现人与物、物与物之间的全面互联，因此它也被认为是科技领域的第三次信息革命。2010年，我国的政府工作报告即对物联网做出了明确说明：物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理的一种网络。当前，物联网技术已经被广泛应用于众多领域，如智能照明、智慧农业、环境检测、物流跟踪等，而在我国关于物联网实践最具代表性的案例便是铁路车号自动识别系统。由此可见，物联网的发展潜力十分巨大，研究物联网相关的技术与应用也是十分有意义的。

而在关于物联网的技术中，短距离通信技术如NFC(near field communication)、RFID、经典蓝牙、ZigBee、BLE(Bluetooth low energy)等是最重要的几个研究方向之一。RFID是一种具有体积小，强穿透性以及高安全性的免接触数据传输技术，应用十分广泛。NFC允许终端设备之间进行非接触式点对点传输，同时与现有的非智能卡以及RFID兼容。而在工业物联网领域，ZigBee技术应用十分广泛。但是在诸如大量游客需要利用智能手机终端获取景区景点公告额外信息的场景下，具有超低功耗、适合的通信距离、成本低廉等特点的BLE成为最适合的短距离通信技术。

BLE的通信过程首先是近邻发现的过程，而BLE的近邻发现模式有两种：被动和主动。由于BLE对广播包长度的限制等原因，当扫描设备需要广播设备/信标/标签的诸如设备名、设备地址、设备相关参数等额外信息时，扫描设备将采用主动扫描模式，通过握手的方式获取这些额外信息。握手的过程指的是：广播设备周期性发送广播包(ADV_IND或者ADV_SCAN_IND)；扫描设备成功接收到广播包后，如果满足无需退避(backoff)，相隔一个固定的等待时间(T_IFS，150us)发送SCAN_REQ；广播设备成功接收到SCAN_REQ之后相隔一个固定的等待时间(T_IFS，150us)回复SCAN_RSP。如果发送SCAN_REQ的主动扫描设备收到SCAN_RSP，那么表示完成一次主动扫描，如图1所示。

如果发送SCAN_REQ的主动扫描设备没有SCAN_RSP，扫描设备认为网络环境存在干扰，那么根据协议中规定的退避机制，后续再收到广播包时，不会立即发送SCAN_REQ，这会进一步导致设备发现时间变长。

发明内容

本发明目是为了解决上述问题，提供一种面向BLE主动扫描的快速发现方法，其避免了在大量主动扫描设备的情况下，SCAN_REQ冲突导致发现时间剧增的问题，从而达到快速扫描发现的要求。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：提出了一种面向BLE主动扫描的快速发现方法，使得BLE广播设备进入广播事件后，分如下几个部分开始广播(假设37、38、39信道都需要广播)，其具体包括以下步骤：

一.广播设备从休眠态唤醒；

二.广播设备切换至37信道，发送广播包(ADV_IND或者ADV_SCAN_IND)；

三.广播设备休眠或者待机T_Sleep us；