基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法
2023-05-19 00:28:11 1
專利名稱：基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法
技術領域：
本發明涉及跳繩過程數據傳輸方法，尤其是一種基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法。
背景技術：
跳繩是ー種常見的、易得的、價格親民的健身體育用品，為廣大人民群眾所廣泛使用。在某些情況下，有必要記錄跳繩使用者繞手柄轉動跳繩的次數和頻率數據，諸如在體育比賽中需要記錄選手的成績，在健身或康復訓練中需要記錄使用者的跳繩運動量。但是僅依靠人工計數，不僅費時費力，而且容易出差錯，在許多實際情況下都不具備可操作性。隨著技術的發展，在市場上出現了具有自動計數功能的跳繩，此類跳繩在常規跳繩裝置(至少包括手柄、繩)的基礎之上加裝了測量計算單元、控制開關和顯示単元，諸如在專利號為CN201840814U和CN201939932U的專利中均有所介紹。然而，上述自動計數跳繩極其依賴於人工幹預，無法實現全程自動化數據採集，產品易用性較弱。
發明內容
本發明的目的是提供一種基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，其不僅實現了跳繩過程數據的遠程全自動採集，降低了數據採集過程中的人工幹預，而且由於採用了間隔採集降低了功耗，並且採用廣播發送方式傳輸跳繩過程數據，避免了在數據傳輸過程中建立通信信道連接，進ー步降低了功耗，減少了系統開銷，提高了傳輸系統的運行效率和效能。為了實現上述目的，本發明提供了一種基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，其包括以下步驟Sl、跳繩裝置內的第一藍牙傳輸單元與數據收集終端內的第二藍牙傳輸單元通過藍牙低功耗傳輸技術建立雙向數據傳輸通道；S2、用戶下達設置測量時間間隔的用戶操作指令，所述數據收集終端內的數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第一寫操作指令， 並且通過所述第二藍牙傳輸單元傳輸給所述第一藍牙傳輸單元，設置測量時間間隔特徵的特徵值，從而確定所述跳繩裝置內測量計算單元測量跳繩過程數據的時間間隔，其中所述跳繩過程數據包括跳繩次數和跳繩頻率數據中至少ー種；S3、根據用戶需求，下達啟動廣播發送方式的用戶操作指令，所述數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第二寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，選擇將跳繩次數特徵和跳繩頻率特徵中至少一個特徵的伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0001」，啟動對應的廣播發送方式，即確定所述測量計算單元發送所述跳繩過程數據的傳輸方式；S4、用戶下達啟動測量計算單元的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第三寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸単元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將測量開關特徵的特徵值寫為「 1 」，所述測量計算單元開始間隔地測量和計算所述跳繩過程數據；S5、第一藍牙傳輸單元關閉與第二藍牙傳輸單元的通信信道連接；S6、第一藍牙傳輸單元從所述測量計算單元接收到新的跳繩過程數據後，將所述新的跳繩過程數據進行格式封裝，形成跳繩過程數據格式集，再將該跳繩過程數據格式集通過藍牙低功耗傳輸技術中的屬性協議進行屬性封裝，形成跳繩過程數據屬性，最後將該跳繩過程數據封裝於廣播數據包中，在廣播頻段中發送給第二藍牙傳輸單元；S7、第二藍牙傳輸單元對跳繩過程數據屬性進行解封裝，取出測量得到的跳繩過程數據，並傳給數據收集設備的數據存儲單元進行存儲；S8、根據用戶的需求重複步驟S5 S7，直到數據測量過程結束；S9、第一藍牙傳輸單元與第二藍牙傳輸單元通過藍牙低功耗傳輸技術建立雙向數據傳輸通道，並且用戶下達結束數據測量的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第三寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸単元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將測量開關特徵中的特徵值寫為「0」，測量計算單元結束測量和計算工作；S10、用戶下達關閉廣播發送方式的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第二寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸単元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將對應的跳繩次數特徵和/或跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0000」，關閉對應的廣播發送方式；S11、數據傳輸完成，關閉第一藍牙傳輸單元與第二藍牙傳輸單元之間的通訊連接。所述跳繩裝置內控制開關用於控制所述第一藍牙傳輸單元的開關狀態，對所述測量計算單元進行清零操作以及配置、啟動跳繩過程數據傳輸。所述步驟S6中所述數據格式集包括與藍牙低功耗傳輸技術中定義的屬性協議相兼容的特徵，所述特徵由跳繩次數特徵、跳繩頻率特徵、測量開關特徵和測量時間間隔特徵組成；每個特徵都具有一個獨有的符合UUID標準的UUID統ー識別符；所述跳繩次數特徵、跳繩頻率特徵均包括一個特徵值和ー個伺服器端特徵配置說明，其中所述特徵值為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數，所述伺服器端特徵配置說明具備有ー個UUID統ー識別符且包括ー個配置值，所述配置值為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數，且兩者的伺服器端特徵配置說明中UUID統ー識別符相同；所述測量開關特徵包括一個特徵值，其中所述特徵值為ー個按小字節序方式排列的8比特無符號整數；所述測量時間間隔特徵包括一個特徵值，其中所述特徵值為ー個按大字節序方式排列的16比特無符號整數。所述跳繩次數特徵中特徵值用於表示當前測量過程中跳繩繞手柄轉動的總次數， 且當所述跳繩次數特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0001」時，開始以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩次數特徵的特徵值，當所述跳繩次數特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0000」吋，停止以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩次數特徵的特徵值；所述跳繩頻率特徵中特徵值用於表示當前跳繩手柄轉動的瞬時頻率，其單位為次 /分，且當所述跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0001」吋，開始以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩頻率特徵的特徵值，當所述跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0000」吋，停止以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩頻率特徵的特徵值；所述測量開關特徵中特徵值用於表示跳繩內部測量計算單元的工作狀態，其中所述特徵值為0表示所述測量計算單元已停止測量，所述特徵值為1表示所述測量計算單元在測量中；所述測量時間間隔特徵用於表示跳繩內部測量計算單元相鄰兩次測量計算操作之間的時間間隔，其單位為0. 1秒且其值不為零。綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是1、通過本發明，填補了在跳繩過程數據方面和控制參數方面，藍牙技術中數據格式集和控制指令使用上的空白，從而達到採用藍牙技術實現跳繩過程數據和控制指令傳輸的目的；2、通過採用藍牙低功耗傳輸技術來傳輸跳繩過程數據和控制參數，實現了跳繩裝置與數據收集終端之間的低功耗、低延遲、低成本、標準化的數據交換功能，延長了電池的使用時間，擴展了裝置的連通性能，並且可以遠程控制跳繩過程中數據的採集，從而減少在跳繩的數據採集過程中的人工幹預，實現全程自動化數據採集。3、通過設定測量時間間隔，降低了功耗，此外廣播發送方式傳輸跳繩過程數據，避免了在數據傳輸過程中建立通信信道連接，進ー步降低了功耗，減少了系統開銷，提高了傳輸系統的運行效率和效能。
本發明將通過例子並參照附圖的方式說明，其中圖1是本發明的電路原理圖；圖2是本發明的流程圖。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是ー系列等效或類似特徵中的ー個例子而已。為了減少在跳繩的數據採集過程中的人工幹預，實現全程自動化數據採集，可以在目前跳繩裝置的基礎上加裝無線傳輸單元。內置有無線傳輸單元的跳繩裝置在進入市場並被大眾消費者接受前，必須滿足以下條件，才能在市場上具備足夠的競爭カ1)成本較低，如果價格高過普通可計數跳繩裝置太多，則不易被接受ク)功耗較低，跳繩的手柄體積較小，為無線傳輸單元供電的電池體積和電量也較小，如果傳輸的功耗過高的話，會嚴重影響使用壽命和用戶友好度；幻廣泛的設備連通性，如果能以標準化的方式發送數據，對應的數據收集設備就可以用標準化的通信單元來接收數據，該跳繩裝置就可以與大量的不同種類的數據收集設備進行數據傳輸，為上層應用的設計提供了極好的基礎平臺，能夠讓廠家迅速進行應用創新和市場擴展。另外，標準單元的規模化應用也會導致成本的進ー步下降。此外，藍牙技術是在消費類電子產品領域中比較常用的一種短距離無線通信技木。2010年所推出的藍牙技術4.0版本中包含了藍牙低功耗傳輸技術(Bluetooth Low Energy)，使得通過紐扣電池提供能量的傳感測量設備能夠以在100米之內以最高可達 IMbps的傳輸速率來傳輸數據，並且工作長達數月或數年之久。採用藍牙技術來傳輸跳繩活動的過程數據，對於跳繩裝置來說，從成本、功能、便攜性和能耗等方面都比較適宜。藉助藍牙晶片在全世界超過10億片的保有量，此類跳繩的生產廠商可以快速擴展其市場。然而， 僅僅將藍牙通信単元置入跳繩裝置內並不能保證相關數據就能被數據收集終端所接收，這是因為目前的藍牙技術在應用層層面並沒有專用於跳繩的數據格式、控制指令和傳輸機制，其最終結果就是跳繩裝置與數據收集終端之間無法真正的進行數據通信。如果採用藍牙低功耗技術中的讀操作指令來訪問跳繩裝置的跳繩過程數據，通信模式較為單一，在實際跟蹤跳繩過程數據時需要數據收集終端多次發送讀操作指令，在數據收集終端的系統開銷較大，且佔用底層通信信道的時間較長，同時使得應用開發人員在設計產品功能時受到一定的局限。本發明針對藍牙技術在跳繩方面的應用層層面的空白，本發明提供了ー種跳繩過程數據格式集，其包括與藍牙低功耗傳輸技術中定義的屬性協議相兼容的特徵，該特徵由跳繩次數特徵、跳繩頻率特徵、測量開關特徵和測量時間間隔特徵組成，其中每個特徵都具備有獨有的符合UUID(Universally Unique Identifier，通用唯一識別碼)標準的標識符， 用以在藍牙低功耗無線通信協議棧內部進行統一標識，即UUID統ー識別符。上述跳繩次數特徵具備ー個獨有的UUID統ー識別符1，且包括一個特徵值1和一個伺服器端特徵配置說明1，其中該特徵值1為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數，用於表示當前測量過程(即自測量計算單元最近一次清零並開始測量起至目前為止)中跳繩繞手柄轉動的總次數。該伺服器端特徵配置說明1的格式為藍牙低功耗傳輸技術中所定義的特徵描述說明(Characteristic Descriptor Declarations)的格式，且包括 ー個UUID統ー識別符5和配置值1。該配置值1為ー個按小字節序(Little-Endian)方式排列的16比特無符號整數(16-bitunsigned integer)。當該配置值1被設置為「0x0001」 吋，跳繩次數特徵的特徵值1開始以廣播數據包的方式被發送至數據收集終端；當該配置值1被設置為「0x0000」吋，跳繩次數特徵的特徵值1停止以廣播數據包的方式被發送至數據收集終端。上述跳繩頻率特徵具備ー個獨有的UUID統ー識別符2，且包括ー個特徵值2和一個伺服器端特徵配置說明2，其中該特徵值2為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數，用於表示當前跳繩手柄轉動的瞬時頻率，其單位為次/分。該伺服器端特徵配置說明 2具備ー個UUID統ー識別符5且包括ー個配置值2，該配置值2為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數。當所述配置值2被設置為「0x0001」吋，啟動廣播傳輸方式，將跳繩頻率特徵的特徵值將封裝在廣播數據包中，然後被發送至數據收集終端，當所述配置值2 被設置為「 0x0000，，時，停止以廣播傳輸方式發送跳繩頻率特徵的特徵值。應注意的是上述跳繩次數特徵與跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明1、2所具備的UUID統ー標識符相同，均為UUID統ー識別符5，在向伺服器端特徵配置說明寫入配置值之前，必須通過藍牙低功耗技術中的服務發現(Service Discovery)流程來找到跳繩次數特徵與跳繩頻率特徵中各自的伺服器端特徵配置說明所在的位置(handle)。這可以通過讀取UUID統ー識別符1、UUID統ー識別符2和UUID統ー識別符5的所在位置並進行判斷來實現。上述測量開關特徵具備ー個獨有的UUID統ー標識碼3且包括特徵值3，其中特徵值3為ー個按小字節序方式排列的8比特無符號整數，該特徵值3表示跳繩裝置內部的測量計算單元的工作狀態，當該特徵值3為「0」則表示該測量計算單元已經停止測量，該特徵值3為「 1」則表示該測量計算單元在測量中。此外，該測量開關特徵中特徵值3既是可讀的，也是可寫的。當數據收集終端對該特徵值3寫入值「1」吋，跳繩裝置內部的測量計算單元清零並開始測量。當數據收集終端對該特徵值3寫入值「0」吋，跳繩裝置內部的測量計算單元停止測量。該測量時間間隔特徵具備ー個獨有的UUID統ー標識碼4且包括ー個特徵值4，其中該特徵值4為ー個按大字節序(Big-Endian)方式排列的16比特無符號整數。特徵值4 用於表示跳繩裝置的測量計算單元任意相鄰兩次測量計算操作之間的時間長度，其單位為 「0. 1秒」，且值不能為0。當測量時間間隔特徵存在時，測量計算單元總是以固定頻率進行測量計算操作。如圖1所示，該跳繩過程數據傳輸系統包括跳繩裝置和數據收集終端，其中兩者之間按照上述跳繩過程數據格式集傳輸數據。該跳繩裝置包括手柄、跳繩、控制開關、測量計算單元、LED信號燈、中央處理單元和第一藍牙傳輸單元，該數據收集終端包括第二藍牙傳輸單元、數據存儲単元、數據處理單元、用戶交互単元和顯示單元。手柄和跳繩用於協助使用者完成跳繩運動；用戶交互単元用於接收用戶操作指令，並且將該操作指令傳輸給數據處理単元。數據處理単元用於接收所述用戶操作指令，將上述用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的讀操作指令或者寫操作指令並且在確定所述讀操作指令或者寫操作指令的寫入數據內容和寫入目標對象後通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，以控制測量計算單元工作狀態以及配置、啟動跳繩數據傳輸過程中的傳輸方式， 實現遠程控制跳繩過程中數據的採集。該寫操作指令包括第一寫操作指令、第二寫操作指令和第三寫操作指令，其中第一寫操作指令用於設置測量時間間隔特徵中的特徵值，第二寫操作指令用於將跳繩次數特徵以及跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0001」，將跳繩過程數據置於廣播數據包中，使得跳繩裝置定期(諸如毎秒一次)向數據收集終端傳送當前跳繩過程數據，將跳繩次數特徵以及跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0000」，則停止以廣播傳輸方式發送跳繩過程數據，其中該跳繩過程數據至少包括跳繩次數和跳繩頻率中的ー種；第三寫操作指令用於將測量開關特徵中的特徵值寫為「1」或者「0」，啟動或者停止測量計算單元。用於將用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的讀操作指令或者寫操作指令的數據處理單元為成熟的現有技木，在此不予累述。第一藍牙傳輸單元用於通過藍牙低功耗傳輸技術與該第二藍牙傳輸單元建立雙向數據傳輸通道。該第一藍牙傳輸單元在接收到第一寫操作指令(即藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議所包含的Write Request指令)時設置測量時間間隔特徵中的特徵值，諸如將測量時間間隔特徵中的特徵值設置為0. 1秒。通過設置測量時間間隔特徵的特徵值，可以確定測量計算單元測量跳繩過程數據的時間間隔，並且根據該時間間隔確定了廣播數據包的發送頻率以最大程度地減少功耗和開銷。第一藍牙傳輸單元在接收到第二寫操作指令時可以選擇性地將跳繩次數特徵和跳繩頻率特徵中之一或者兩者的伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0001」，使得第一藍牙傳輸單元工作在定製廣播模式下(即藍牙低功耗傳輸技術中所定義的Configured Broadcast)，即確定測量計算單元發送跳繩過程數據的傳輸方式為廣播發送方式；並且可以將跳繩次數特徵和跳繩頻率特徵中之一或者兩者的伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0000」，停止啟用廣播傳輸方式。在定製廣播模式下，第一藍牙傳輸單元不用與第二藍牙傳輸單元建立通信信道連接就可以實現跳繩過程數據的傳輸，從而大大降低了延時、功耗和系統開銷。第一藍牙傳輸單元在接收到第三寫操作指令時將測量開關特徵中特徵值寫為「1」 或者「0」，控制該測量計算單元的工作狀態。當測量開關特徵中特徵值寫為「1」時開始間隔測量和計算跳繩過程中的跳繩次數以及跳繩頻率，當測量開關特徵中特徵值寫為「0」，停止測量和計算跳繩過程中的跳繩次數以及跳繩頻率。第一藍牙傳輸單元用於從測量計算單元接收新的跳繩過程數據，並且將新的跳繩過程數據進行格式封裝，形成上述跳繩過程數據格式集，再將該跳繩過程數據格式集通過藍牙低功耗傳輸技術中的屬性協議進行屬性封裝，形成跳繩過程數據屬性，並且將該跳繩過程數據屬性置於廣播數據包中，在廣播頻段中發送給第二藍牙傳輸單元。測量計算單元用於當測量開關特徵中特徵值寫為「1」吋，開始間隔地測量和計算跳繩過程中的跳繩次數以及跳繩頻率，且以上述測量時間間隔特徵中的特徵值作為時間間隔，將跳繩過程數據封裝在廣播數據包中，然後傳輸給第一藍牙傳輸單元；當測量開關特徵中特徵值寫為「0」，停止測量和計算跳繩過程中的跳繩次數以及跳繩頻率。第二藍牙傳輸單元用於接收所述跳繩過程數據屬性，並且將上述跳繩過程數據屬性進行解封裝，將解封裝後的跳繩過程數據傳輸給數據存儲單元進行存儲。數據存儲完成後，數據收集設備的使用者可進ー步進行後續的操作，諸如上傳、顯示或後期處理。控制開關可以通過中央處理單元來控制所述第一藍牙傳輸單元的開關狀態。控制開關可以直接控制或者通過中央處理單元間接控制該測量計算單元進行清零操作。此外， 中央處理單元可以接收控制開關的開關狀態並且通過LED信號燈由不同的顏色來反映所述控制開關的當前狀態。第二藍牙傳輸單元接收到的跳繩過程數據通過數據處理単元處理後，由顯示單元顯示，其中跳繩過程數據在數據處理単元中的處理過程為成熟的技木，在此不予累述。如圖2所示，上述跳繩過程數據格式集基於廣播數據包的傳輸方法，其包括以下步驟
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Sl、跳繩裝置內的第一藍牙傳輸單元與數據收集終端內的第二藍牙傳輸單元通過藍牙低功耗傳輸技術建立雙向數據傳輸通道；S2、用戶下達設置測量時間間隔的用戶操作指令，所述數據收集終端內的數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第一寫操作指令， 並且通過所述第二藍牙傳輸單元傳輸給所述第一藍牙傳輸單元，設置測量時間間隔特徵的特徵值，從而確定所述跳繩裝置內測量計算單元測量跳繩過程數據的時間間隔，其中所述跳繩過程數據包括跳繩次數和跳繩頻率數據中至少ー種；S3、根據用戶需求，下達啟動廣播發送方式的用戶操作指令，所述數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第二寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，選擇將跳繩次數特徵和跳繩頻率特徵中至少一個特徵的伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0001」，啟動對應的廣播發送方式，即確定所述測量計算單元發送所述跳繩過程數據的傳輸方式；S4、用戶下達啟動測量計算單元的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第三寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸単元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將測量開關特徵的特徵值寫為「 1 」，所述測量計算單元開始間隔地測量和計算所述跳繩過程數據；S5、第一藍牙傳輸單元關閉與第二藍牙傳輸單元的通信信道連接；S6、第一藍牙傳輸單元從所述測量計算單元接收到新的跳繩過程數據後，將所述新的跳繩過程數據進行格式封裝，形成上述跳繩過程數據格式集，再將該跳繩過程數據格式集通過藍牙低功耗傳輸技術中的屬性協議進行屬性封裝，形成跳繩過程數據屬性，最後將該跳繩過程數據置於廣播數據包中，在廣播頻段中發送給第二藍牙傳輸單元；S7、第二藍牙傳輸單元對跳繩過程數據屬性進行解封裝，取出測量得到的跳繩過程數據，並傳給數據收集設備的數據存儲單元進行存儲；S8、根據用戶的需求，重複步驟S5 S7，直到數據測量過程結束；S9、第一藍牙傳輸單元與第二藍牙傳輸單元通過藍牙低功耗傳輸技術建立雙向數據傳輸通道，並且用戶下達結束數據測量的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將測量開關特徵中的特徵值寫為「0」，測量計算單元結束測量和計算工作；S10、用戶下達關閉廣播發送方式的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將對應的跳繩次數特徵和/或跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0000」，關閉對應的廣播發送方式；S11、數據傳輸完成，關閉第一藍牙傳輸單元與第二藍牙傳輸單元之間的通訊連接。所述跳繩裝置和數據收集終端分別承擔伺服器(Server)和客戶端(Client)的角色，且這兩個角色定義於藍牙低功耗傳輸技術中。所述跳繩次數特徵和跳繩頻率特徵所附帯的特徵參數(即屬性協議中定義的 Characteristic Properties)中的Broadcast比特位必須置於「 1」，這代表「本特徵的值可以通過廣播數據包進行傳輸」。在使用屬性協議進行數據傳輸之前，跳繩裝置的第一藍牙傳輸單元和數據收集終端的第二藍牙傳輸單元之間必須按照藍牙低功耗傳輸技術標準所規定的工作流程完成鏈路層的連接，並且建立屬性協議所專用的L2CAP通道。本發明並不局限於前述的具體實施方式
。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，其包括以下步驟51、跳繩裝置內的第一藍牙傳輸單元與數據收集終端內的第二藍牙傳輸單元通過藍牙低功耗傳輸技術建立雙向數據傳輸通道；52、用戶下達設置測量時間間隔的用戶操作指令，所述數據收集終端內的數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第一寫操作指令，並且通過所述第二藍牙傳輸單元傳輸給所述第一藍牙傳輸單元，設置測量時間間隔特徵的特徵值，從而確定所述跳繩裝置內測量計算單元測量跳繩過程數據的時間間隔，其中所述跳繩過程數據包括跳繩次數和跳繩頻率數據中至少ー種；53、根據用戶需求，下達啟動廣播發送方式的用戶操作指令，所述數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第二寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，選擇將跳繩次數特徵和跳繩頻率特徵中至少ー個特徵的伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0001」，啟動對應的廣播發送方式，即確定所述測量計算單元發送所述跳繩過程數據的傳輸方式；54、用戶下達啟動測量計算單元的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第三寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將測量開關特徵的特徵值寫為「 1 」，所述測量計算單元開始間隔地測量和計算所述跳繩過程數據；55、第一藍牙傳輸單元關閉與第二藍牙傳輸單元的通信信道連接；56、第一藍牙傳輸單元從所述測量計算單元接收到新的跳繩過程數據後，將所述新的跳繩過程數據進行格式封裝，形成跳繩過程數據格式集，再將該跳繩過程數據格式集通過藍牙低功耗傳輸技術中的屬性協議進行屬性封裝，形成跳繩過程數據屬性，最後將該跳繩過程數據封裝於廣播數據包中，在廣播頻段中發送給第二藍牙傳輸單元；57、第二藍牙傳輸單元對跳繩過程數據屬性進行解封裝，取出測量得到的跳繩過程數據，並傳給數據收集設備的數據存儲單元進行存儲；58、根據用戶的需求重複步驟S5 S7，直到數據測量過程結束；59、第一藍牙傳輸單元與第二藍牙傳輸單元通過藍牙低功耗傳輸技術建立雙向數據傳輸通道，並且用戶下達結束數據測量的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第三寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將測量開關特徵中的特徵值寫為「0」，測量計算單元結束測量和計算工作；510、用戶下達關閉廣播發送方式的用戶操作指令，數據處理單元將該用戶操作指令轉換成基於藍牙低功耗傳輸技術中屬性協議的第二寫操作指令，並且通過第二藍牙傳輸單元傳輸給第一藍牙傳輸單元，將對應的跳繩次數特徵和/或跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值寫為「0x0000」，關閉對應的廣播發送方式；511、數據傳輸完成，關閉第一藍牙傳輸單元與第二藍牙傳輸單元之間的通訊連接。
2.根據權利要求1所述的基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，其特徵在於所述跳繩裝置內控制開關用於控制所述第一藍牙傳輸單元的開關狀態，對所述測量計算單元進行清零操作以及配置、啟動跳繩過程數據傳輸。
3.根據權利要求1所述的基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，其特徵在於所述步驟S6中所述數據格式集包括與藍牙低功耗傳輸技術中定義的屬性協議相兼容的特徵，所述特徵由跳繩次數特徵、跳繩頻率特徵、測量開關特徵和測量時間間隔特徵組成； 每個特徵都具有一個獨有的符合UUID標準的UUID統ー識別符； 所述跳繩次數特徵、跳繩頻率特徵均包括一個特徵值和ー個伺服器端特徵配置說明， 其中所述特徵值為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數，所述伺服器端特徵配置說明具備有ー個UUID統ー識別符且包括ー個配置值，所述配置值為ー個按小字節序方式排列的16比特無符號整數，且兩者的伺服器端特徵配置說明中UUID統ー識別符相同；所述測量開關特徵包括一個特徵值，其中所述特徵值為ー個按小字節序方式排列的8 比特無符號整數；所述測量時間間隔特徵包括一個特徵值，其中所述特徵值為ー個按大字節序方式排列的16比特無符號整數。
4.根據權利要求3所述的基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，其特徵在於所述跳繩次數特徵中特徵值用於表示當前測量過程中跳繩繞手柄轉動的總次數，且當所述跳繩次數特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0001」時，開始以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩次數特徵的特徵值，當所述跳繩次數特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0000」吋，停止以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩次數特徵的特徵值；所述跳繩頻率特徵中特徵值用於表示當前跳繩手柄轉動的瞬時頻率，其單位為次/ 分，且當所述跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0001」吋，開始以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩頻率特徵的特徵值，當所述跳繩頻率特徵中伺服器端特徵配置說明的配置值設置為「0x0000」吋，停止以藍牙低功耗傳輸技術中定義的廣播數據包發送所述跳繩頻率特徵的特徵值；所述測量開關特徵中特徵值用於表示跳繩內部測量計算單元的工作狀態，其中所述特徵值為0表示所述測量計算單元已停止測量，所述特徵值為1表示所述測量計算單元在測量中；所述測量時間間隔特徵用於表示跳繩內部測量計算單元相鄰兩次測量計算操作之間的時間間隔，其單位為0. 1秒且其值不為零。
全文摘要
本發明公開了一種基於廣播數據包的跳繩過程數據傳輸方法，屬於藍牙技術應用領域。本發明中對用於測量跳繩頻率、次數的測量計算單元進行測量時間間隔設置，並且設置跳繩過程數據的傳輸方式為廣播發送方式。通過本發明，不僅實現了跳繩過程數據的遠程全自動採集，降低了數據採集過程中的人工幹預，而且由於採用了間隔採集降低了功耗，減少了系統開銷，並且採用廣播發送方式，避免了通信信道的建立，進一步降低了功耗，減少了系統開銷，提高了傳輸系統的運行效率和效能。
文檔編號H04B5/02GK102571162SQ20111041959
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者段小煉, 趙荻, 鍾代笛, 陳海燕 申請人:重慶大學, 重慶市科學技術研究院