CN104467925B - 一种双模蓝牙通信控制方法及其双模蓝牙通信转接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双模蓝牙通信控制方法及其双模蓝牙通信转接装置，借助双模蓝牙通信转接装置实现对低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备执行设备发现操作，并在发现两种蓝牙设备后根据蓝牙配对请求建立两种蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，同时作为两种蓝牙设备之间的数据传输媒介，对低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理，实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信，有效解决了因基本码率蓝牙设备无法与低功耗蓝牙设备通信而对基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的推广和发展造成技术限制的问题，有助于推动基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的大规模推广和技术发展。
Description
技术领域
本发明涉及近场无线通信技术领域，具体涉及一种双模蓝牙通信控制方法及其双模蓝牙通信转接装置。
背景技术
蓝牙（Bluetooth）技术是一种无线数据通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特殊的无线连接。它广泛应用于世界各地，可以无线连接手机、便携式计算机、汽车、立体声耳机、音乐播放器等多种设备，是当今市场上支持范围最广泛、功能最丰富且安全的近场无线通信标准。
截止目前为止，蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）共发布了八个版本的蓝牙技术标准，即蓝牙1.0、1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0和4.1标准（目前最新的蓝牙4.1标准于2013年12月5日发布）。从技术性能上划分，目前的蓝牙技术主要可分为基本码率（Basic Rate，可简写为BR）蓝牙技术和低功耗（Bluetooth Low Energy，可简写为BLE）蓝牙技术。其中，基本码率蓝牙可实现增强速率（Enhanced Data Rate，可简写为EDR）蓝牙传输；而BLE蓝牙技术是对传统蓝牙BR/EDR蓝牙技术的补充，与传统的BR/EDR蓝牙技术相比，BLE蓝牙技术具有这三大特性，即缩短无线开启时间、快速建立连接、降低收发峰值功耗，从而实现低功耗。目前，仅蓝牙4.0及4.1标准支持BLE蓝牙技术，而蓝牙3.0及其以下标准采用BR蓝牙技术。
尽管BLE蓝牙和BR蓝牙都称之为蓝牙标准，都包括查找管理、连接管理等机制，且共享射频，但是BLE蓝牙是与BR蓝牙完全不同的技术，因为其各自的传输协议完全不同，BLE蓝牙中所有的协议或者服务都是基于GATT（Generic Attribute Profile，通用属性配置文件）的，其不再支持BR蓝牙传输协议，例如BR蓝牙中的SPP协议在BLE中蓝牙就不复存在，因此二者是不能直接互通的。因此，单模的蓝牙通信模块仅支持一种蓝牙传输协议，无法同时兼容BLE蓝牙和BR蓝牙。虽然蓝牙4.0及4.1标准也支持双模通信模式，基于蓝牙4.0标准的双模蓝牙通信模块能够同时兼容BLE蓝牙和BR蓝牙传输，但是双模蓝牙通信模块的技术较为新颖，成本较为昂贵，并且双模蓝牙通信模块仅能够择一地与当前连接的蓝牙协议进行数据传输，无法实现BLE蓝牙设备与BR蓝牙设备之间的蓝牙协议转换数据传输。
随着蓝牙4.0技术的商用推广及其低功耗的技术优势，越来越多的近场无线通信服务和产品依赖于低功耗蓝牙技术实现，例如蓝牙信标技术、可穿戴设备产品等，以利用其低功耗维持较长的供电寿命。然而，目前只有苹果iPhone（iPhone5S及其后发布的iPhone产品）、ipad（ipad4及其后发布的ipad产品）、MacBook Air以及三星的galaxy S4、S5等较新的高端终端产品支持低功耗蓝牙技术（考虑到兼容性，这些设备通常采用基于蓝牙4.0技术双模蓝牙通信模块），但这这部分终端产品的市场占有率还不足20%，而单模的基本码率蓝牙终端设备在我国的市场占有率达到了80%以上。也就是说，目前绝大多数用户所使用的终端设备都无法与低功耗蓝牙设备通信，因此无法使用基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信服务和产品，从而极大的限制了基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的推广和发展。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种双模蓝牙通信控制方法，用以实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信，以解决因基本码率蓝牙设备无法与低功耗蓝牙设备通信而对基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的推广和发展造成技术限制的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：
一种双模蓝牙通信控制方法，其特征在于，通过具备低功耗蓝牙和基本码率蓝牙并行通信能力的双模蓝牙通信转接装置发现低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，将设备发现信息交换转发至低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，且根据低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对请求，建立和记录低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，并通过双模蓝牙通信转接装置作为低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的数据传输媒介，对低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理，实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信。
上述的双模蓝牙通信控制方法中，具体而言，所述双模蓝牙通信转接装置的蓝牙通信控制流程包括如下步骤：
1）当双模蓝牙通信转接装置发现低功耗蓝牙设备时，判断是否同时发现了基本码率蓝牙设备；当双模蓝牙通信转接装置发现基本码率蓝牙设备时，判断是否同时发现了低功耗蓝牙设备；在同时发现低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的情况下，执行步骤2；
2）将两种设备发现信息交换转发至所发现的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，并记录两种设备发现信息中的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的物理地址，然后等待接收蓝牙配对请求；在接收到来自其中任一蓝牙设备的蓝牙配对请求时，执行步骤3；
3）建立和记录蓝牙配对请求中所指定物理地址的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，分别向建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备发送配对成功消息，然后等待接收数据；每当接收到来自建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备之中任一蓝牙设备的数据时，对接收到的数据执行协议转换处理后，发送至与之建立蓝牙配对信任关系的另一蓝牙设备。
相应地，本发明还提供了一种用以实现上述双模蓝牙通信控制方法的双模蓝牙通信转接装置；为此，本发明采用了如下的技术方案：
一种双模蓝牙通信转接装置，包括具备低功耗蓝牙通信能力的第一蓝牙通信模块、具备基本码率蓝牙通信能力的第二蓝牙通信模块以及转换处理控制模块；所述第一蓝牙通信模块用于执行低功耗蓝牙设备的发现处理，接收来自低功耗蓝牙设备的蓝牙配对请求，且将设备发现信息和接收到的蓝牙配对请求传送至转接处理控制模块，并根据转接处理控制模块的控制，采用低功耗蓝牙传输协议与低功耗蓝牙设备进行数据通信；所述第二蓝牙通信模块用于执行基本码率蓝牙设备的发现处理，接收来自基本码率蓝牙设备的蓝牙配对请求，且将设备发现信息和接收到的蓝牙配对请求传送至转接处理控制模块，并根据转接处理控制模块的控制，采用基本码率蓝牙传输协议与基本码率蓝牙设备进行数据通信；所述转接处理控制模块用于在接收到来自第一蓝牙通信模块的设备发现信息以及来自第二蓝牙通信模块的设备发现信息时，将两种设备发现信息分别通过第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块交换转发至低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，并记录两种设备发现信息中的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的物理地址，且在接收到来自任一蓝牙通信模块的蓝牙配对请求时，建立和记录蓝牙配对请求中所指定物理地址的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，控制第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块分别向建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备发送配对成功消息，并通过两个蓝牙通信模块，对建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明的双模蓝牙通信控制方法及其双模蓝牙通信转接装置，借助双模蓝牙通信转接装置实现对低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备执行设备发现操作，并在发现两种蓝牙设备后根据蓝牙配对请求建立两种蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，同时作为两种蓝牙设备之间的数据传输媒介，对低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理，实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信，有效解决了因基本码率蓝牙设备无法与低功耗蓝牙设备通信而对基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的推广和发展造成技术限制的问题，有助于推动基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的大规模推广和技术发展。
附图说明
图1为本发明双模蓝牙通信控制方法中双模蓝牙通信转接装置的蓝牙通信控制流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种双模蓝牙通信控制方法，该方法通过具备低功耗蓝牙和基本码率蓝牙并行通信能力的双模蓝牙通信转接装置发现低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，将设备发现信息交换转发至低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，且根据低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对请求，建立和记录低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，并通过双模蓝牙通信转接装置作为低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的数据传输媒介，对低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理，实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信。由此以来，借助双模蓝牙通信转接装置作为低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的数据传输媒介，使得基本码率蓝牙设备也能够正常接收低功耗蓝牙设备所发送的数据信息，并与之进行数据通信交互，从而让基本码率蓝牙设备也能够使用基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信服务和产品，有效解决了因基本码率蓝牙设备无法与低功耗蓝牙设备通信而对基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的推广和发展造成技术限制的问题。
在本发明的双模蓝牙通信控制方法中，双模蓝牙通信转接装置的蓝牙通信控制流程如图1所示，具体包括如下步骤：
1）当双模蓝牙通信转接装置发现低功耗蓝牙设备时，判断是否同时发现了基本码率蓝牙设备；当双模蓝牙通信转接装置发现基本码率蓝牙设备时，判断是否同时发现了低功耗蓝牙设备；在同时发现低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的情况下，执行步骤2；
2）将两种设备发现信息交换转发至所发现的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，并记录两种设备发现信息中的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的物理地址，然后等待接收蓝牙配对请求；在接收到来自其中任一蓝牙设备的蓝牙配对请求时，执行步骤3；
3）建立和记录蓝牙配对请求中所指定物理地址的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，分别向建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备发送配对成功消息，然后等待接收数据；每当接收到来自建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备之中任一蓝牙设备的数据时，对接收到的数据执行协议转换处理后，发送至与之建立蓝牙配对信任关系的另一蓝牙设备。
通过上述的蓝牙通信控制流程可以看到，由于蓝牙传输协议不同，低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备相互之间无法直接发现彼此设备，更无法彼此建立配对和进行数据传输，针对于此问题，在本发明的双模蓝牙通信控制方法中，利用了双模蓝牙通信转接装置来执行低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的设备发现处理，并且将两种设备发现信息转发给彼此，同时两种蓝牙设备的物理地址及其蓝牙配对信任关系完全由双模蓝牙通信转接装置加以记录，并在建立蓝牙配对信任关系的两个蓝牙设备进行数据传送的过程中，由双模蓝牙通信转接装置执行两个蓝牙设备间数据的协议转换操作，其整个过程分别对于低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备而言，就与其各自传输协议内的蓝牙设备发现、配对、数据传输流程一样，因此低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备均借助其原有的蓝牙通信功能，便能够实现相互通信。
作为具体实现而言，本发明的双模蓝牙通信控制方法中所采用的双模蓝牙通信转接装置，至少需要具有具备低功耗蓝牙通信能力的第一蓝牙通信模块、具备基本码率蓝牙通信能力的第二蓝牙通信模块以及转换处理控制模块。其中，第一蓝牙通信模块用于执行低功耗蓝牙设备的发现处理，接收来自低功耗蓝牙设备的蓝牙配对请求，且将设备发现信息和接收到的蓝牙配对请求传送至转接处理控制模块，并根据转接处理控制模块的控制，采用低功耗蓝牙传输协议与低功耗蓝牙设备进行数据通信。第二蓝牙通信模块用于执行基本码率蓝牙设备的发现处理，接收来自基本码率蓝牙设备的蓝牙配对请求，且将设备发现信息和接收到的蓝牙配对请求传送至转接处理控制模块，并根据转接处理控制模块的控制，采用基本码率蓝牙传输协议与基本码率蓝牙设备进行数据通信。而转接处理控制模块则用于在接收到来自第一蓝牙通信模块的设备发现信息以及来自第二蓝牙通信模块的设备发现信息时，将两种设备发现信息分别通过第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块交换转发至低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，并记录两种设备发现信息中的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的物理地址，且在接收到来自任一蓝牙通信模块的蓝牙配对请求时，建立和记录蓝牙配对请求中所指定物理地址的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，控制第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块分别向建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备发送配对成功消息，并通过两个蓝牙通信模块，对建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理。第一蓝牙通信模块可采用现有技术的单模低功耗蓝牙通信模块即可，第二蓝牙通信模块可采用现有技术的单模基本码率蓝牙通信模块即可；而转换处理控制模块则可以基于微处理芯片或单片机等具备数据处理能力的芯片为核心，通过编程控制而得以实现。
综上所述，可以看到，本发明的双模蓝牙通信控制方法依靠双模蓝牙通信转接装置实现对低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备执行设备发现操作，并在发现两种蓝牙设备后根据蓝牙配对请求建立两种蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，同时作为两种蓝牙设备之间的数据传输媒介，对低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理，实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信，使得基本码率蓝牙设备也能够使用基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信服务和产品，有效解决了因基本码率蓝牙设备无法与低功耗蓝牙设备通信而对基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的推广和发展造成技术限制的问题，有助于推动基于低功耗蓝牙技术的近场无线通信应用的大规模推广和技术发展。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种双模蓝牙通信控制方法，其特征在于，通过具备低功耗蓝牙和基本码率蓝牙并行通信能力的双模蓝牙通信转接装置发现低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，将设备发现信息交换转发至低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，且根据低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对请求，建立和记录低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，并通过双模蓝牙通信转接装置作为低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的数据传输媒介，对低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换和转发处理，实现低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙通信；
所述双模蓝牙通信转接装置的蓝牙通信控制流程包括如下步骤：
1）当双模蓝牙通信转接装置发现低功耗蓝牙设备时，判断是否同时发现了基本码率蓝牙设备；当双模蓝牙通信转接装置发现基本码率蓝牙设备时，判断是否同时发现了低功耗蓝牙设备；在同时发现低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的情况下，执行步骤2；
2）将两种设备发现信息交换转发至所发现的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，并记录两种设备发现信息中的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的物理地址，然后等待接收蓝牙配对请求；在接收到来自其中任一蓝牙设备的蓝牙配对请求时，执行步骤3；
3）建立和记录蓝牙配对请求中所指定物理地址的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，分别向建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备发送配对成功消息，然后等待接收数据；每当接收到来自建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备之中任一蓝牙设备的数据时，对接收到的数据执行协议转换处理后，发送至与之建立蓝牙配对信任关系的另一蓝牙设备。
2.一种双模蓝牙通信转接装置，其特征在于，包括具备低功耗蓝牙通信能力的第一蓝牙通信模块、具备基本码率蓝牙通信能力的第二蓝牙通信模块以及转接 处理控制模块；
所述第一蓝牙通信模块用于执行低功耗蓝牙设备的发现处理，接收来自低功耗蓝牙设备的蓝牙配对请求，且将设备发现信息和接收到的蓝牙配对请求传送至转接处理控制模块，并根据转接处理控制模块的控制，采用低功耗蓝牙传输协议与低功耗蓝牙设备进行数据通信；
所述第二蓝牙通信模块用于执行基本码率蓝牙设备的发现处理，接收来自基本码率蓝牙设备的蓝牙配对请求，且将设备发现信息和接收到的蓝牙配对请求传送至转接处理控制模块，并根据转接处理控制模块的控制，采用基本码率蓝牙传输协议与基本码率蓝牙设备进行数据通信；
所述转接处理控制模块用于在接收到来自第一蓝牙通信模块的设备发现信息以及来自第二蓝牙通信模块的设备发现信息时，将两种设备发现信息分别通过第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块交换转发至低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备，并记录两种设备发现信息中的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备的物理地址，且在接收到来自任一蓝牙通信模块的蓝牙配对请求时，建立和记录蓝牙配对请求中所指定物理地址的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间的蓝牙配对信任关系，控制第一蓝牙通信模块和第二蓝牙通信模块分别向建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备和基本码率蓝牙设备发送配对成功消息，并通过两个蓝牙通信模块，对建立蓝牙配对信任关系的低功耗蓝牙设备与基本码率蓝牙设备之间传输的数据进行接收、协议转换转发处理。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |