nb-iot物联网远传水表设计(BLE如何在水表应用实现1拖7数据采集)(1)

在集中式水表抄表应用中,一种合理的通讯方案是采用BLE本地1拖7采集,再通过NB远传,具体是1个水井中装有8只水表,其中7只水表装E95透传从机模块,剩下1只水表装E92主从一体模块 NB模块,7只从机水表将数据汇总到这1只主机水表,主机水表再通过NB上传至基站 后台。

具体从机水表1天传n次数据给主机,通信由从机发起,从机1次上报的数据量是35bytes左右,主机回复的数据量也是35bytes左右,主从机间是双向通信。1个回合中,从机可能会有多次数据上报。

主机上电开始扫描周围从机,当扫到全部7个从机后,主从1V1连接上,主机发送抄表指令,从机进行第1次数据上报,主机收到后下发第1个回复包,从机收到后发起第2次上报......,直到从机数据全部上报完毕。再去连第2个从机,依次类推。待主跟7个从机全部通信一轮完毕后,主机断开连接。

经沟通,客户的痛点是:
●主机要尽快扫描到从机广播。
●7个从机必须全部扫描到。




描述

01、1主7从通信流程细化

主机:上电初始化,主要包含设置连接参数、扫描参数——开启扫描(必须要扫描到全部7个从机)——停止扫描——对1号从机发起连接——使能notify——发送抄表命令——收数据,直到数据全部上报完毕——对2号从机发起连接——依次类推,跟全部7个从机连接上,并通信完毕——主动断开连接。

从机:上电初始化,主要包含设置广播参数——进入广播态——收到主机抄表命令后上报数据,直到数据全部上报完毕——保持连接状态——主机断开连接后,保持广播态。


02、参数设置

主、从机相关参数设置,如下所示:

1、E95从机

出于降低功耗考虑,广播间隔选择2s。

2、E92主机

设置扫描参数


nb-iot物联网远传水表设计(BLE如何在水表应用实现1拖7数据采集)(2)


nb-iot物联网远传水表设计(BLE如何在水表应用实现1拖7数据采集)(3)

0x01,0xFC,0x34,0x2F,0x00, 0x64,0x00, 0x5A, 0x01, 0x01, 0x07, 0x80, 0x32 ,0x64,0x00, 0x28,0x00 ,0x00, 0x01 //设置扫描参数

0x64,0x00=100*625us=62500us=62.5ms,扫描间隔。//因为从机广播间隔是2s,比较大,为了尽快扫描到从机,主机扫描间隔设置的小一些,比如说采用默认值62.5ms。

0x5A=90%,scan duty占空比。//也是为了尽快扫描到从机,占空比设置的大一些,比如90%,即一个扫描间隔里,扫描窗口开90%,剩下10%时间处理其他事件。

0x01=主动扫描。//推荐设置成主动扫描,可获取扫描响应。

0x01=1M phy。

0x07=扫描37、38、39信道。

0x80=-128dbm,rssi阈值。

0x32=每次扫描可缓存最大设备数,50个

0x64,0x00=100*100ms=10 000ms=10s,一次扫描持续的最长时间10s。//因为广播间隔是2s,建议采用默认值10s,10➗2=5,即给主机留了5个广播包时间,来扫描到从机。

0x28,0x00=40ms. //改参数指定空闲时间。

0x00=不允许重复上报。

0x01 =连续扫描。


设置连接参数

nb-iot物联网远传水表设计(BLE如何在水表应用实现1拖7数据采集)(4)


nb-iot物联网远传水表设计(BLE如何在水表应用实现1拖7数据采集)(5)

0x01,0xFC,0x36,0x0F,0x00, 0xA0,0x00, 0x32, 0x01 ,0x18,0x01 ,0x64,0x00, 0x64,0x00 ,0x00,0x00 ,0xB0,0x04//设置连接参数

0x00 A0=160*625us=100 000us=100ms//推荐使用默认值100ms,此处扫描间隔,跟ID=0x34指令中的扫描间隔含义是一样的,区别是使用场景不同,比如说主机保持1V7连接,突然与1个从机的连接断开了,那么主机就直接用0x36指令发起连接。

0x32=50%,扫描占空比。//此处的扫描占空比不能设置的太大,一般采用默认值50%,因为设置的太大,那么一个扫描间隔中,主机几乎都处于扫描态,那么它就没空处理连接事件了,可能会导致连接断开。

0x01=PHY 1M.

0x18,0x01=280*100ms=28000ms=28s,连接失败检测超时。//指MCU给主机发送0x36指令后,一旦≥28s连接还未建立成功,那么主机会吐出连接建立失败的log。

0x64,0x00=100ms,最小连接间隔。//连接间隔可以根据自己应用层数据量来决定,注意如果客户想设置成某个值,那么建议主、从机的最小、最大连接间隔都设置成这个值。

0x64,0x00=100ms,最大连接间隔。//同上。

0x00,0x00=0s,从机潜伏次数。

0xB0,0x04=1200*10ms=12000ms=12s,初始连接丢失监测超时时间。//如果客户采用长连接,为了保证连接的稳定性,必须设置成≥12s(经验值)。