蓝牙模组如何在水表应用实现1拖7数据采集

BLE_001

　　背景

　　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。

　　注：客户选择主机跟7个从机保持长连接，即7个连接同时存在，原因是客户后台可能随时会有数据下发，所以从机要随时待命。

　　如果客户没有后台数据随时下发这个需求，可以采用主机跟1号从机1V1连接、通信完，断开连接，再去连接2号从机，依次类推。这种方式的好处是主机只维护1个连接，数据处理能力会更强。

　　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

　　一、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。

　　二、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

　　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=10000ms=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

　　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）。