本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種計(jì)算機(jī)無線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用藍(lán)牙4.0組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人流量數(shù)據(jù)搜集的最大化方法。本發(fā)明應(yīng)用大型戶外集會(huì)等具體應(yīng)用場景，根據(jù)智能手機(jī)攜帶的各式傳感器可以來收集個(gè)體位置信息、速度和移動(dòng)方向等基本信息，通過對(duì)收集到的一系列個(gè)體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)有可能發(fā)生事故的區(qū)域發(fā)出預(yù)警并實(shí)時(shí)指定出合理的人流調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

藍(lán)牙4.0，是一種連接多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備的協(xié)議，在這種協(xié)議下，一個(gè)設(shè)備同一時(shí)刻只能以一種角色工作(主設(shè)備和從設(shè)備)。盡管像藍(lán)牙4.1這樣的新版本藍(lán)牙協(xié)議能夠有效支持設(shè)備同時(shí)扮演兩種角色，但是目前仍然有大量的僅支持藍(lán)牙4.0的智能手機(jī)在使用。為了確保本文提出的方法能夠在大多數(shù)設(shè)備上面使用，所以本文提出的藍(lán)牙組網(wǎng)仍然兼容藍(lán)牙4.0版本。

多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可以組建成一個(gè)微型網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)微型網(wǎng)絡(luò)中，選出一個(gè)設(shè)備作為主設(shè)備，其余的設(shè)備為從設(shè)備。從設(shè)備可以發(fā)送信息給主設(shè)備。通過調(diào)度，一個(gè)設(shè)備可以完成角色轉(zhuǎn)換。兩個(gè)以上的微型網(wǎng)絡(luò)就可以構(gòu)建一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)。為了連接高級(jí)網(wǎng)絡(luò)和底層網(wǎng)絡(luò)，需要一個(gè)設(shè)備作為中繼節(jié)點(diǎn)通過主從角色轉(zhuǎn)換來負(fù)責(zé)從底層網(wǎng)絡(luò)到上層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。

惠州TCL移動(dòng)通信有限公司擁有的專利技術(shù)“一種基于低功耗藍(lán)牙的組網(wǎng)互連方法及系統(tǒng)”(專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201410819048.5，授權(quán)公告號(hào)：CN104540090A)中公開了一種一種基于低功耗藍(lán)牙的組網(wǎng)互連方法及系統(tǒng)。該方法的具體步驟包括：A、多個(gè)外圍藍(lán)牙設(shè)備以低功耗模式向周圍廣播各自對(duì)應(yīng)的包含多個(gè)無線連接是否支持的業(yè)務(wù)類型信息；B、中心藍(lán)牙設(shè)備獲取各外圍藍(lán)牙設(shè)備對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)類型信息和藍(lán)牙地址；C、中心藍(lán)牙設(shè)備向各外圍藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求，建立中心藍(lán)牙設(shè)備和多個(gè)外圍藍(lán)牙設(shè)備的連接；D、各外圍藍(lán)牙設(shè)備將其業(yè)務(wù)類型信息中多個(gè)無線連接對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)地址信息發(fā)送至中心藍(lán)牙設(shè)備；E、中心藍(lán)牙設(shè)備根據(jù)各外圍藍(lán)牙設(shè)備對(duì)應(yīng)的藍(lán)牙地址、業(yè)務(wù)類型信息和業(yè)務(wù)地址信息，生成對(duì)應(yīng)的外圍藍(lán)牙設(shè)備業(yè)務(wù)列表，以完成中心藍(lán)牙設(shè)備和多個(gè)外圍藍(lán)牙設(shè)備的組網(wǎng)；F、中心藍(lán)牙設(shè)備根據(jù)所述外圍藍(lán)牙設(shè)備業(yè)務(wù)列表，使任意兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備無線連接。該方法存在的不足之處是，該專利中提出的方法是基于靜止藍(lán)牙設(shè)備組網(wǎng)互連，現(xiàn)實(shí)生活的手機(jī)等藍(lán)牙設(shè)備都是隨著人而位置發(fā)生移動(dòng)，本發(fā)明無法有效確定在一個(gè)區(qū)域內(nèi)藍(lán)牙設(shè)備數(shù)量。該專利中提出的方法藍(lán)牙設(shè)備身份固定，數(shù)據(jù)發(fā)送的方式單一，只能由外圍藍(lán)牙設(shè)備向中心藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，而外圍藍(lán)牙設(shè)備無法自組網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。

廣東中興新支點(diǎn)技術(shù)有限公司擁有的專利技術(shù)“一種人流量檢測方法及其裝置”(專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201510510894.3,授權(quán)公告號(hào)：CN105187240A)中公開一種人流量數(shù)據(jù)檢測和收集的方法。該方法的具體步驟包括：獲取覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)終端的MAC地址；根據(jù)所述MAC地址的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)所述MAC地址進(jìn)行過濾，獲得過濾結(jié)果；對(duì)所述過濾結(jié)果進(jìn)行MAC地址統(tǒng)計(jì)，獲取人流量結(jié)果。在本發(fā)明實(shí)施例中，在需要檢測統(tǒng)計(jì)的場所內(nèi)的合適位置放置相應(yīng)數(shù)量的無線路由器，能夠統(tǒng)計(jì)在Wi-Fi信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的移動(dòng)終端的人流量變化趨勢，適用于超市、商場、公共場所、公園等人流比較集中的場所，為經(jīng)營者或管理者提供人流量趨勢統(tǒng)計(jì)、人流量控制、消費(fèi)者行為等分析判斷；同時(shí)這種方施工簡單，只需簡單放置在檢測點(diǎn)，并可以設(shè)置合理的探測范圍，減少檢測設(shè)備，降低成本。但是，該方法仍然存在的不足之處是，該專利中提出的方法是基于Wi-Fi環(huán)境下的移動(dòng)終端，許多大型活動(dòng)都是在露天環(huán)境下進(jìn)行，這些活動(dòng)Wi-Fi不可達(dá)，無法在這些活動(dòng)中應(yīng)用該技術(shù)檢測和收集人流信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，該方法提出了基于藍(lán)牙4.0協(xié)議的數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)—多跳藍(lán)牙組網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備數(shù)量最大化。多跳藍(lán)牙自組網(wǎng)包含了一個(gè)新穎的方式來生成路由表，能夠獲取盡可能多的數(shù)據(jù)包。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的思路是采用了一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)多跳藍(lán)牙組網(wǎng)來搜集高密度人流中非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)來支持人流管理。多跳藍(lán)牙組網(wǎng)包含四大功能模塊，分別是：生成路由表模塊、構(gòu)建路由樹模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)包模塊和接收數(shù)據(jù)包模塊。該網(wǎng)絡(luò)得益于非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的藍(lán)牙信道，通過設(shè)計(jì)一個(gè)路由表來構(gòu)建一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)多跳藍(lán)牙組網(wǎng)。通過劃分區(qū)域、不斷更新非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備身份的設(shè)計(jì)為非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)量最大化，快速的傳輸數(shù)據(jù)包的實(shí)現(xiàn)提供了必要條件。

本發(fā)明的具體步驟如下：

(1)劃分區(qū)域：

(1a)選擇任意一個(gè)人口密集的區(qū)域，將所選取的區(qū)域，按照每隔20m的距離分成n個(gè)子區(qū)域，將每個(gè)子區(qū)域中位置固定的智能設(shè)備設(shè)置為該區(qū)域的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備；

(1b)在所選取的區(qū)域中，設(shè)定n個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備；

(1c)將所有子區(qū)域中除代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備之外的智能設(shè)備，設(shè)置為非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備；

(2)確定非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的最大數(shù)量：

(2a)按照下式，計(jì)算每個(gè)子區(qū)域中非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的最大數(shù)：

其中，表示在第i個(gè)子區(qū)域中非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的最大數(shù)，V_ZH表示代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的速度，t_i表示第i個(gè)子區(qū)域中代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間，V_s表示非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的發(fā)送數(shù)據(jù)速度，T表示非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間，*表示乘法操作；

(2b)從每個(gè)子區(qū)域的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備中，選擇滿足匹配條件的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備；

(3)生成路由表：

(3a)選擇符合具有藍(lán)牙4.0協(xié)議的非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備作為非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備；

(3b)任意選取一個(gè)子區(qū)域，啟動(dòng)所選子區(qū)域中所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的藍(lán)牙；

(3c)搜索所選子區(qū)域中其他啟動(dòng)藍(lán)牙的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由信息；

(3d)將搜索到的其他啟動(dòng)藍(lán)牙的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由信息，在非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備中生成路由表；

(3e)判斷所有子區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備是否都生成路由表，若是，則執(zhí)行步驟(4)，否則，執(zhí)行步驟(3b)；

(4)更新路由表：

(4a)重新搜索任意一個(gè)子區(qū)域內(nèi)其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由信息；

(4b)將重新搜索后的路由信息替換非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備中原有路由表的路由信息；

(4c)判斷是否更新完所有子區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由表，若是，則執(zhí)行步驟(5)，否則，執(zhí)行步驟(4a)；

(5)確定非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備身份：

(5a)當(dāng)子區(qū)域內(nèi)不存在相同區(qū)域號(hào)的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，選擇符合非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備的條件的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備作為其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備；

(5b)當(dāng)子區(qū)域內(nèi)存在相同區(qū)域號(hào)的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，從任意一個(gè)子區(qū)域的區(qū)域號(hào)相同的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備中，從該非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備到代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備所經(jīng)過非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的數(shù)量中選擇最小的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，作為其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備身份；

(5c)連接主設(shè)備的其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，將已連接主設(shè)備的其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備作為該主設(shè)備的從設(shè)備身份；

(6)判斷所有子區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備是否都確認(rèn)了設(shè)備身份，若是，則執(zhí)行步驟(7)，否則，執(zhí)行步驟(5)；

(7)構(gòu)建路由樹：

(7a)將隨機(jī)選取的一個(gè)子區(qū)域中任意一個(gè)主設(shè)備與該主設(shè)備的從設(shè)備對(duì)應(yīng)連接；

(7b)將隨機(jī)選取的一個(gè)子區(qū)域的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備與該區(qū)域的主設(shè)備對(duì)應(yīng)連接；

(7c)將所選子區(qū)域中已連接主設(shè)備的區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)設(shè)置為路由樹的樹根節(jié)點(diǎn)，已連接從設(shè)備和區(qū)域代理的主設(shè)備設(shè)置為路由樹的樹枝節(jié)點(diǎn)，其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備設(shè)置為路由樹的樹葉節(jié)點(diǎn)；

(7d)判斷所有子區(qū)域是否完成了構(gòu)建路由樹，若是，則執(zhí)行步驟(8)，否則，執(zhí)行步驟(7a)；

(8)搜集數(shù)據(jù)：

(8a)啟動(dòng)任意一個(gè)子區(qū)域內(nèi)所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的全球定位系統(tǒng)GPS；

(8b)將非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的全球定位系統(tǒng)GPS搜集到的地理位置、運(yùn)動(dòng)速度信息、運(yùn)動(dòng)方向的信息包裝成數(shù)據(jù)包；

(8c)判斷所有子區(qū)域是否完成了數(shù)據(jù)的搜集，若是，則執(zhí)行步驟(9)，否則，執(zhí)行步驟(8a)；

(9)判斷非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備是否是主設(shè)備，若是，則執(zhí)行步驟(12)，否則，執(zhí)行步驟(10)；

(10)發(fā)送數(shù)據(jù)包：

(10a)所有子區(qū)域的從設(shè)備不間斷向其主設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求；

(10b)開啟所有從設(shè)備的發(fā)送線程；

(10c)所有從設(shè)備將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包發(fā)送與其對(duì)應(yīng)的主設(shè)備；

(10d)判斷主設(shè)備是否接收了從設(shè)備的數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟(11)，否則，執(zhí)行步驟(10a)；

(11)判斷從設(shè)備是否完成發(fā)送數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟(12)，否則，執(zhí)行步驟(10)；

(12)接收數(shù)據(jù)包：

(12a)檢測子區(qū)域內(nèi)從設(shè)備的連接請(qǐng)求；

(12b)開啟所有主設(shè)備的接受線程；

(12c)判斷是否有從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟(12d)，否則，執(zhí)行步驟(12a)；

(12d)所有主設(shè)備接收與其對(duì)應(yīng)的從設(shè)備的數(shù)據(jù)包；

(13)判斷主設(shè)備是否接收了從設(shè)備的數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟(14)，否則，執(zhí)行步驟(12)；

(14)連接所選子區(qū)域中符合藍(lán)牙4.0協(xié)議連接距離的代理節(jié)點(diǎn)；

(15)向代理節(jié)點(diǎn)發(fā)送所有接收的數(shù)據(jù)包；

(16)判斷代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備是否接收所選區(qū)域內(nèi)所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟(19)，否則，執(zhí)行步驟(17)；

(17)清除所選區(qū)域內(nèi)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備身份；

(18)判斷所選區(qū)域內(nèi)是否存在沒有身份的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，若是，則執(zhí)行步驟(4)，否則，執(zhí)行步驟(19)；

(19)關(guān)閉主設(shè)備的接收線程或從設(shè)備的發(fā)送線程。

本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第1.本發(fā)明提出了確定非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備最大數(shù)量的要求，克服了基于靜止藍(lán)牙設(shè)備組網(wǎng)互連，現(xiàn)實(shí)生活的手機(jī)等藍(lán)牙設(shè)備都是隨著人而位置發(fā)生移動(dòng)，本發(fā)明無法有效確定在一個(gè)區(qū)域內(nèi)藍(lán)牙設(shè)備數(shù)量，是本發(fā)明通過將一個(gè)人口密集的區(qū)域劃分成一系列子區(qū)域，子區(qū)域中的所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備將收集到數(shù)據(jù)發(fā)送至子區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備中；根據(jù)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備節(jié)點(diǎn)移動(dòng)方向和區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)的連線方向夾角最小原則為所有非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備選擇對(duì)應(yīng)子區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備最大數(shù)量。

第2.本發(fā)明通過選擇符合具有藍(lán)牙4.0協(xié)議的非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備作為非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，克服了基于Wi-Fi環(huán)境下的移動(dòng)終端，許多大型活動(dòng)都是在露天環(huán)境下進(jìn)行，這些活動(dòng)Wi-Fi不可達(dá)，無法在這些活動(dòng)中應(yīng)用該技術(shù)檢測和收集人流信息，使本發(fā)明可以在露天沒有Wi-Fi的環(huán)境中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自組，從而實(shí)現(xiàn)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包和接收數(shù)據(jù)包。

第3.本發(fā)明通過確定非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備身份，清除所選區(qū)域內(nèi)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備身份，再重新確定非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備身份，克服了藍(lán)牙設(shè)備身份固定，數(shù)據(jù)發(fā)送的方式單一，只能由外圍藍(lán)牙設(shè)備向中心藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，而外圍藍(lán)牙設(shè)備無法自組網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，使本發(fā)明可以不斷更新非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備身份，將外圍非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備自組網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包和接收數(shù)據(jù)包。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為本發(fā)明非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備與代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接圖；

圖3為本發(fā)明的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備在不同位置發(fā)送數(shù)據(jù)包所需時(shí)間的三維柱狀圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下。

步驟1，劃分區(qū)域。

選擇任意一個(gè)人口密集的區(qū)域，將所選取的區(qū)域，按照每隔20m的距離分成n個(gè)子區(qū)域，將每個(gè)子區(qū)域中位置固定的智能設(shè)備設(shè)置為該區(qū)域的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

在所選取的區(qū)域中，設(shè)定n個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

將所有子區(qū)域中除代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備之外的智能設(shè)備，設(shè)置為非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

步驟2，確定非代理節(jié)點(diǎn)最大數(shù)量。

每個(gè)子區(qū)域中非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備最大數(shù)量

其中，表示每一個(gè)子區(qū)域中第i個(gè)區(qū)域非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備最大數(shù)量，V_ZH表示每一個(gè)子區(qū)域中代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的發(fā)送速度，t_i表示每一個(gè)子區(qū)域中第i個(gè)區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送所有數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間，V_s表示每一個(gè)子區(qū)域中非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的發(fā)送速度，T表示每一個(gè)子區(qū)域中非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送所有數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間，*表示乘法操作。

從每個(gè)子區(qū)域的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備中，選擇滿足匹配條件的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備：

k＝{k|min(θ_jk)}

其中，θ_jk表示在每個(gè)子區(qū)域中第j個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備和第k個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的連線與該非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備移動(dòng)方向所在直線之間的夾角，k＝1,...,n,n表示代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的總數(shù)，arccos表示反余弦操作，O_j表示第j個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的移動(dòng)方向向量，·表示點(diǎn)乘操作，O_k表示非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備與任意一個(gè)區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的連線的方向向量，×表示叉乘操作，k表示符合匹配條件的第k個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備，|表示取集合操作，min表示求最小值操作。

步驟3，生成路由表。

第一步，選擇符合具有藍(lán)牙4.0協(xié)議的非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備作為非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備。

第二步，任意選取一個(gè)子區(qū)域，啟動(dòng)所選子區(qū)域中所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的藍(lán)牙。

第三步，將搜索所選子區(qū)域中其他啟動(dòng)藍(lán)牙的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由信息包括物理地址MacAdr，上級(jí)Master、最少經(jīng)過的非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)MinHops和區(qū)域號(hào)ZoneID，在非代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備中生成電子表格。

第四步，將搜索到的其他啟動(dòng)藍(lán)牙的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由信息，在非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備中生成路由表。

判斷所有子區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備是否都生成路由表，若是，則執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行第二步。

步驟4，更新路由表。

第一步，重新搜索任意一個(gè)子區(qū)域內(nèi)其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由信息。

第二步，將重新搜索后的路由信息替換非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備中原有路由表的路由信息。

第三步，判斷是否更新完所有子區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的路由表，若是，則執(zhí)行步驟5，否則，執(zhí)行第一步。

步驟5，確定非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備身份。

當(dāng)子區(qū)域內(nèi)不存在相同區(qū)域號(hào)的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，選擇符合非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備的條件的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備作為其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備：

其中，表示任意一個(gè)子區(qū)域中第A個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備和第p個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的連線與該子區(qū)域中第A個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備和第q個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的連線的夾角，表示每一個(gè)子區(qū)域中第A個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備和第p個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的連線與該非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備移動(dòng)方向所在直線之間的夾角，ε表示數(shù)值為10°的閾值。

當(dāng)子區(qū)域內(nèi)存在相同區(qū)域號(hào)的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備時(shí)，從任意一個(gè)子區(qū)域的區(qū)域號(hào)相同的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備中，從該非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備到代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備所經(jīng)過非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的數(shù)量中選擇最小的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，作為其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備身份。

連接主設(shè)備的其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，將已連接主設(shè)備的其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備作為該主設(shè)備的從設(shè)備身份。

步驟6，判斷所有子區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備是否都確認(rèn)了設(shè)備身份，若是，則執(zhí)行步驟7，否則，執(zhí)行步驟5。

步驟7，構(gòu)建路由樹。

第一步，將隨機(jī)選取的一個(gè)子區(qū)域中任意一個(gè)主設(shè)備與該主設(shè)備的從設(shè)備對(duì)應(yīng)連接。

第二步，將隨機(jī)選取的一個(gè)子區(qū)域的代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備與該區(qū)域的主設(shè)備對(duì)應(yīng)連接。

第三步，將所選子區(qū)域中已連接主設(shè)備的區(qū)域代理節(jié)點(diǎn)設(shè)置為路由樹的樹根節(jié)點(diǎn)，已連接從設(shè)備和區(qū)域代理的主設(shè)備設(shè)置為路由樹的樹枝節(jié)點(diǎn)，其他非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備設(shè)置為路由樹的樹葉節(jié)點(diǎn)。

第四步，判斷所有子區(qū)域是否完成了構(gòu)建路由樹，若是，則執(zhí)行步驟8，否則，執(zhí)行第一步。

步驟8，搜集數(shù)據(jù)。

第一步，啟動(dòng)任意一個(gè)子區(qū)域內(nèi)所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的全球定位系統(tǒng)GPS。

第二步，將非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的全球定位系統(tǒng)GPS搜集到的地理位置、運(yùn)動(dòng)速度信息、運(yùn)動(dòng)方向的信息包裝成數(shù)據(jù)包。

第三步，判斷所有子區(qū)域是否完成了數(shù)據(jù)的搜集，若是，則執(zhí)行步驟9，否則，執(zhí)行第一步。

步驟9，判斷非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備是否是主設(shè)備，若是，則執(zhí)行步驟12，否則，執(zhí)行步驟10。

步驟10，發(fā)送數(shù)據(jù)包。

第一步，所有子區(qū)域的從設(shè)備不間斷向其主設(shè)備發(fā)送連接請(qǐng)求。

第二步，開啟所有從設(shè)備的發(fā)送線程。

第三步，所有從設(shè)備將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包發(fā)送與其對(duì)應(yīng)的主設(shè)備。

第四步，判斷主設(shè)備是否接收了從設(shè)備的數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟11，否則，執(zhí)行步驟第一步。

步驟11，判斷從設(shè)備是否完成發(fā)送數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟12，否則，執(zhí)行步驟10。

步驟12，接收數(shù)據(jù)包。

第一步，檢測子區(qū)域內(nèi)從設(shè)備的連接請(qǐng)求。

第二步，開啟所有主設(shè)備的接受線程。

第三步，判斷是否有從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行第四步，否則，執(zhí)行第一步。

第四步，所有主設(shè)備接收與其對(duì)應(yīng)的從設(shè)備的數(shù)據(jù)包。

步驟13，判斷主設(shè)備是否接收了從設(shè)備的數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟12，否則，執(zhí)行步驟14。

步驟14，連接所選子區(qū)域中符合藍(lán)牙4.0協(xié)議連接距離的代理節(jié)點(diǎn)。

步驟15，向代理節(jié)點(diǎn)發(fā)送所有接收的數(shù)據(jù)包。

步驟16，判斷代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備是否接收所選區(qū)域內(nèi)所有非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的數(shù)據(jù)包，若是，則執(zhí)行步驟19，否則，執(zhí)行步驟17。

步驟17，清除所選區(qū)域內(nèi)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的主設(shè)備身份。

步驟18，判斷所選區(qū)域內(nèi)是否存在沒有身份的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，若是，則執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行步驟19。

步驟19，關(guān)閉主設(shè)備的接收線程或從設(shè)備的發(fā)送線程。

本發(fā)明的多跳藍(lán)牙組網(wǎng)效果可以通過下述仿真實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。

1.仿真條件：

本發(fā)明的仿真實(shí)驗(yàn)的環(huán)境是：Windows 7，MATLAB 2013b。采用MATLAB 2013b中生成的隨機(jī)點(diǎn)作為人口密集區(qū)域中的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備。

2.仿真內(nèi)容：

本發(fā)明的仿真實(shí)驗(yàn)的效果圖，如圖2所示，橫坐標(biāo)代表人口密集區(qū)域的長，縱坐標(biāo)代表人口密集區(qū)域的寬，坐標(biāo)中有1000個(gè)小三角形代表1000個(gè)非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備，坐標(biāo)中4個(gè)中心點(diǎn)代表4個(gè)代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

藍(lán)牙自組網(wǎng)的仿真實(shí)驗(yàn)通過運(yùn)行matlab文件來進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)中，通過非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備之間不斷確定和連接主設(shè)備的方式形成藍(lán)牙自組網(wǎng)的樹型結(jié)構(gòu)，獲取仿真數(shù)據(jù)。

將本發(fā)明的方法應(yīng)用于25人在33m*24m的真實(shí)的矩形空地中，得到數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間與地理位置關(guān)系的效果圖，如圖3所示，橫坐標(biāo)代表矩形空地的長，縱坐標(biāo)代表空地的寬，豎坐標(biāo)代表平均數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。

3.仿真結(jié)果分析

從圖2中可以看出，本發(fā)明的方法中藍(lán)牙自組網(wǎng)中總的連接智能設(shè)備的數(shù)量占人口密集區(qū)域設(shè)備總數(shù)的90％以上，本發(fā)明的方法比普通的人流數(shù)據(jù)搜集方法更優(yōu)，這是因?yàn)椴捎梅谴砉?jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備具有的主設(shè)備和從設(shè)備身份，從而形成樹狀的藍(lán)牙自組網(wǎng)，降低了代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備的負(fù)載，提高了藍(lán)牙自組網(wǎng)可容納的非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備的數(shù)量。從圖3中可以看出，本發(fā)明的方法中在任意一個(gè)子區(qū)域中，非代理節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙設(shè)備距離代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備越遠(yuǎn)，給代理節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間越長。系統(tǒng)最大時(shí)延不超過20s。