一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法、从主设备及系统技术方案

本发明专利技术涉及蓝牙技术领域，公开了一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法、从主设备及系统。本发明专利技术实施方式中，提供了一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法，包括：从设备发送第一类广播，该第一类广播中包括：从设备名称；利用接收到的来自主设备的连接请求，实现与该主设备的配对连接，该连接请求中包括该主设备的地址；记录该地址；断开与所述主设备的连接；向该地址发送第二类广播，该第二类广播中包括待传输的有效载荷。本发明专利技术实施方式，使得在一主设备与多个从设备通信时，扩展了从设备的数量，通信延时小，稳定，成本低，同时，适用于现有低功耗蓝牙(BLE)设备，更利于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法、从主设备及系统
本专利技术涉及蓝牙
，特别涉及一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法、从主设备及系统。
技术介绍
随着电子技术的快速发展，无线连接技术已经越来越广泛地应用在人们的生活和工作中。例如，智能手机通过无线连接控制智能电视。蓝牙技术是目前发展较为迅速且应用广泛的一种无线连接技术。蓝牙的数据传输方法一般基于蓝牙协议，而目前使用较为广泛的是低功耗蓝牙(BLE)协议。传统低功耗蓝牙的数据交互过程为：从设备(Slave)在广播信道中发起设备广播(connectableundirectedadvertisingevent)，其中，设备广播中包含设备名称、服务类型等信息；主设备(Master)在监测从设备(Slave)的广播后，如果需要和该从设备(Slave)进行数据交换，则发起连接请求，其中，连接请求中包含连接间隔、跳频参数等参数。从设备(Slave)响应连接请求，并根据连接请求中的连接间隔、跳频参数与主设备(Master)建立连接，通常低功耗蓝牙协议中的连接是指在约定的时间段内，双方都到一个指定的物理信道，该连接仅存在于与广播信道相对的数据信道中，从设备(Slave)根据连接间隔、跳频参数等参数保持和主设备(Master)的同步跳频，从而保持连接；主设备(Master)与从设备(Slave)在建立的连接通道中完成数据通信，数据通信完成后，主设备(Master)或从设备(Slave)断开连接。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，目前常用的低功耗蓝牙(BLE)协议标准中一个中心节点最多可以和七个从节点进行通信，因此，当一个主设备(Master)与多个从设备(Slave)通信时，从设备的数量有限，主设备(Master)轮流与各从设备(Master)建立通信连接，通过周期轮询的方式获取各从设备(Slave)的有效载荷，但是这种通信方式的时延长；并且通常低功耗蓝牙的主设备(Master)一般是智能设备，例如手机、机顶盒等，智能设备上通常使用的应用软件无法实现对底层低功耗蓝牙设备时序上的精确控制，当一个主设备(Master)和超过四个从设备(Slave)通信时，出现通信失败的概率大大增加。虽然蓝牙自组网(BLEMESH)的方式可以解决从设备数量的限制，但是，在通信中的设备既要作为主设备也要作为从设备使用，增加了设备的硬件成本，且不能和其他的不具有蓝牙自组网(BLEMESH)功能的设备进行通信，通信受到限制，不利于推广。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法、从主设备及系统，在一主设备与多个从设备通信时，扩展了从设备的数量，通信延时小，稳定，成本低，利于推广。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法，包括：从设备发送第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；分别接收来自主设备的连接请求和虚拟连接参数，实现与所述主设备的配对连接；断开与所述主设备的连接；根据所述虚拟连接参数，向所述主设备发送第二类广播，所述第二类广播中包括待传输的有效载荷。本专利技术的实施方式还提供了一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法，包括：主设备接收来自从设备的第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；根据所述从设备名称，向所述从设备发送连接请求和虚拟连接参数；在接收到来自所述从设备的针对所述虚拟连接参数的确认后，根据所述虚拟连接参数接收来自所述从设备的第二类广播；从所述第二类广播中解析出所述有效载荷。本专利技术的实施方式还提供了一种从设备，包括：第一发送模块，用于发送第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；第一接收模块，用于分别接收来自主设备的连接请求和虚拟连接参数，实现与所述主设备的配对连接；断开模块，用于断开与所述主设备的连接；所述第一发送模块，还用于根据所述虚拟连接参数，向所述主设备发送第二类广播，所述第二类广播中包括待传输的有效载荷。本专利技术的实施方式还提供了一种主设备，包括：第二接收模块，用于接收来自从设备的第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；第二发送模块，用于根据所述从设备名称，向所述从设备发送连接请求和虚拟连接参数；所述第二接收模块，还用于在接收到来自所述从设备的针对所述虚拟连接参数的确认后，根据所述虚拟连接参数接收来自所述从设备的第二类广播；处理模块，用于从所述第二类广播中解析出所述有效载荷。本专利技术的实施方式还提供了一种基于低功耗蓝牙的数据传输系统，包括：上述提到的从设备，和上述提到的主设备。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，在多台从设备与主设备通信时，从设备利用发送定时广播的方式与主设备进行有效载荷的传输，主从设备间只需建立短期连接，主设备无需通过轮询的方式与从设备进行数据通信，从而不受低功耗蓝牙(BLE)协议中一主设备与有限个从设备通信的限制，使得一主设备可以同时与多台从设备进行通信，直接扩展了主设备可通信的从设备的数量。上述过程中主从设备只有短暂的连接，之后有效载荷的传输可看作是虚拟连接，使得BLE设备无需为数据传输保持专用通信通道的连接，减小了BLE设备的功耗，同时，从设备通过第二类广播传输数据，使得数据通信响应的速度快，减小了通信时延，通信稳定；并且广播通信的方式适用于所有遵守低功耗蓝牙(BLE)协议的设备，降低了对设备改进的成本。另外，所述虚拟连接参数中包括：主设备密钥；向所述主设备发送的所述有效载荷为利用目标密钥加密后的有效载荷，所述目标密钥根据预存的从设备密钥和所述主设备密钥生成。由主从设备各自的密钥生成目标密钥，并通过目标密钥加密第二类广播中的有效载荷，增强了有效载荷传输的安全性。另外，所述虚拟连接参数中包括：传送周期和传送信道。通过主从设备间约定的传送周期和传送信道发送第二类广播，由于主设备获知数据接收的时间，可以只在需要接收数据的时间工作，进一步减少了主设备与从设备的功耗，由于预知了传送信道，可以使得主从更准确地传送有效载荷，避免遗漏。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法的流程图；图2是根据本专利技术第一实施方式的从设备与主设备的数据传输交互过程示意图；图3是根据本专利技术第二实施方式的一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法的流程图；图4是根据本专利技术第三实施方式的一种从设备的结构示意图；图5a是根据本专利技术第四实施方式的一种主设备的结构示意图；图5b是根据本专利技术第四实施方式的另一种主设备的结构示意图；图6是根据本专利技术第五实施方式的一种基于低功耗蓝牙的数据传输系统的结构示意图；图7是根据本专利技术第一实施方式中的第一类广播的内容示意图；图8是根据本专利技术第一实施方式中的虚拟连接参数的内容示意图；图9是根据本专利技术第一实施方式中的第二类广播的内容示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法。该方法主要应用于低功耗蓝牙数据传输的从设备。具体流程如图1所示，包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，包括：从设备发送第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；分别接收来自主设备的连接请求和虚拟连接参数，实现与所述主设备的配对连接；断开与所述主设备的连接；根据所述虚拟连接参数，向所述主设备发送第二类广播，所述第二类广播中包括待传输的有效载荷。

【技术特征摘要】
1.一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，包括：从设备发送第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；分别接收来自主设备的连接请求和虚拟连接参数，实现与所述主设备的配对连接；断开与所述主设备的连接；根据所述虚拟连接参数，向所述主设备发送第二类广播，所述第二类广播中包括待传输的有效载荷。2.根据权利要求1中所述的基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，所述虚拟连接参数中包括：主设备密钥；向所述主设备发送的所述有效载荷为利用目标密钥加密后的有效载荷，所述目标密钥根据预存的从设备密钥和所述主设备密钥生成。3.根据权利要求1中所述的基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，所述虚拟连接参数中包括：传送周期和传送信道。4.一种基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，包括：主设备接收来自从设备的第一类广播，所述第一类广播中包括：从设备名称；根据所述从设备名称，向所述从设备发送连接请求和虚拟连接参数；在接收到来自所述从设备的针对所述虚拟连接参数的确认后，根据所述虚拟连接参数接收来自所述从设备的第二类广播；从所述第二类广播中解析出所述有效载荷。5.根据权利要求4中所述的基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，所述第一类广播中还包括：从设备密钥；从所述第二类广播中解析出所述有效载荷，具体包括：利用目标密钥解密解析出的所述有效载荷，所述目标密钥根据预生成的主设备密钥和所述从设备密钥生成。6.根据权利要求4中所述的基于低功耗蓝牙的数据传输方法，其特征在于，所述虚拟连接参数包括：传送周期和传送信道。7.一种从设备，其特征在于，包括：第一发送模块，用于发送第一类...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建生，李须真，
申请(专利权)人：泰凌微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31