CN105050033A - 基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统，通过多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个设备无线连接；根据智能终端的低功耗蓝牙自动完成智能终端的组网工作，快速便捷；传统蓝牙功能触发互连，给用户带来了大大的方便。

Description

基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统

技术领域

本发明涉及智能终端技术领域，尤其涉及的是一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统。

背景技术

随着电子设备的普及，越来越多的智能终端被人们广泛使用，如智能电视、无线音响、智能手机、平板、笔记本、电脑、无线路由器、无线相机、无线投影仪、智能灯具、智能窗户、智能窗帘、智能冰箱、智能热水器、智能打印机等。这些带有无线模块的智能终端通常会用于无线连接业务，比如智能电视和智能手机之间的Wi-FiDisplay业务，智能手机与无线投影仪之间的视频放映业务，无线相机与无线路由器或电脑之间的照片传输备份业务，平板与无线音响之间的音乐播放业务，平板与智能冰箱或智能热水器的控制业务，智能手机与智能窗户或智能窗帘之间的遥控开闭业务等。当启动这些业务时，往往需要用户对多个设备之间进行设置与连接才能正常使用，对用户来说，使用不是很方便，并且很多用户并不知道如何进行设置，带来了大大的不便。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统，旨在解决现有技术中两智能终端无线互连操作麻烦不方便的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，包括以下步骤：

A、多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；

B、中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；

C、组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，所述步骤A具体包括：

A11、多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其全部的业务类型信息和业务地址信息；

A12、中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期设置成与所有外围设备的广播周期一致；

A13、中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，所述步骤A具体包括：

A21、多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其支持的业务类型信息和业务地址信息；

A22、中心设备周期性扫描周围的外围设备，设扫描周期为T，某外围设备支持的业务种类数为x，则该外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数；

A23、中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，所述步骤C具体包括：

C11、中心设备触发业务请求，通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接请求信令，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接，组成对应的微微网；

C12、中心设备以时分复用方式保持与第一外围设备连接的同时，通过传统蓝牙向第二外围设备发送连接请求信令，第二外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第二个外围设备建立连接，将第二外围设备加入到所述微微网中；

C13、中心设备通过所述微微网向第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

C14、第一外围设备和第二外围设备根据所述中心设备发送的业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，所述步骤C具体包括：

C21、当第一外围设备主动向中心设备触发业务请求时，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接请求信令，中心设备向第一外围设备发送连接回复信令，中心设备和第一外围设备建立连接；

C22、第一外围设备发送对应的业务类型信息至中心设备；

C23、中心设备根据所述外围设备业务列表中查找支持与所述第一外围设备的业务类型信息相同业务类型信息的第二外围设备；

C24、中心设备通过传统蓝牙向第二外围设备发送连接请求信令，第二外围设备向中心设备发送连接回复信令，中心设备和第二外围设备建立连接，组成对应的网络；

C25、中心设备通过所述网络向第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；第一外围设备和第二外围设备根据所述中心设备发送的业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，所述步骤C具体包括：

C31、中心设备触发业务请求，通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接请求信令，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接；

C32、中心设备向第一外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

C33、第一外围设备和中心设备根据所述业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其中，所述步骤C具体包括：

C41、第一外围设备触发业务请求，通过传统蓝牙向中心设备发送连接请求信令，中心设备通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接；

C42、第一外围设备向中心设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

C43、第一外围设备和中心设备根据所述业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，其中，包括：

广播及扫描模块，用于通过多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；

组网模块，用于通过中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；

无线连接模块，用于组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，其中，所述广播及扫描模块包括：

第一广播单元，用于通过多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其全部的业务类型信息和业务地址信息；

第一扫描单元，用于通过中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期设置成与所有外围设备的广播周期一致；

第一信息获取单元，用于通过中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，其中，所述广播及扫描模块包括：

第二广播单元，用于通过多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其支持的业务类型信息和业务地址信息；

第二扫描单元，用于通过中心设备周期性扫描周围的外围设备，设扫描周期为T，某外围设备支持的业务种类数为x，则该外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数；

第二信息获取单元，用于通过中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

本发明所提供的一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统，有效地解决了现有的两智能终端之间的无线互连操作麻烦不方便的问题，基于低功耗蓝牙微微网，通过多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接；通过组建网络，使得中心设备和多个外围设备能实现任意两个设备无线互连，整个过程中，用户操作简便，同时，设备在平时具有超低的待机功耗；根据智能终端的低功耗蓝牙功能，采用本发明提供的方法就能自动完成智能终端的组网工作，快速便捷；而当用户想要网络中的两个智能终端执行无线连接业务时，只需要通过智能终端的传统蓝牙功能，在任一智能终端上触发连接就可以完成，互连便利，给用户带来了大大的方便。

附图说明

图1为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第一实施例的流程示意图。

图3为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第二实施例的流程示意图。

图4为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第三实施例的流程示意图。

图5为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第四实施例的流程示意图。

图6为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

首先对低功耗蓝牙协议进行详细说明如下。

与传统蓝牙相比，低功耗蓝牙（BluetoothLowEnergy，BLE）的优点是省功耗，同时传输的数据量也比较小，适用于智能终端之间的组网过程。BLE协议的开发主要在链路层（LinkLayer，LL），通用访问协议层（GenericAccessProfile，GAP）和通用属性协议层（GenericAttributeProfile，GATT），下面将分别作介绍。

根据蓝牙联盟发布的低功耗蓝牙协议，链路层定义了BLE信道的信令，广播信道的角色和状态。BLE信道的信令格式如表1所示，适用于广播信道和数据信道。其中，引导码Preamble和接入地址AccessAddress对于BLE信道来说是固定的数据，信令PDU可以在BLE信道中携带信息，CRC用作循环校验。

表1

具体来说，广播信道的信令PDU由头Header和有效载荷Payload组成，如表2所示。

表2

Header中的4比特PDUType决定了广播信道的信令类型，如可连接非定向广播信令（ADV_IND），可连接定向广播信令（ADV_DIRECT_IND），不可连接非定向广播信令（ADV_NONCONN_IND），扫描请求信令（SCAN_REQ），扫描回复信令（SCAN_RSP），连接请求信令（CONNECT_REQ），可扫描非定向广播信令（ADV_SCAN_IND），具体如表3所示。表3为广播信道的信令类型。

表3

可连接非定向广播信令的Payload格式如表4所示。其中，AdvA表示广播方的蓝牙地址，AdvData表示广播数据包，最多可携带31个字节的消息。

表4

可连接非定向广播信令的广播数据包的格式如表5所示。其中，ADStructure表示消息段，一个广播数据包可容纳多个消息段；ADType表示消息段的类型，如蓝牙名称，蓝牙制造商，UUID等；ADData表示消息段的内容；Length（长度）的值表示Data的字节数。

表5

而已经被蓝牙联盟定义的ADType字段如表6所示，未被定义的就是保留字段。

表6

链路层在广播信道中定义了3种角色：非连接状态下的广播方（Advertiser），扫描方（Scanner）和发起方（Initiator）。链路层在广播信道中定义了3种状态：广播状态，扫描状态和发起状态。

广播状态包括：

1）可连接非定向广播事件（Connectableundirectedevent）：广播方向周围所有的扫描方广播ADV_IND信令，并声明自己处于可连接模式。广播方监听扫描方发来的SCAN_REQ信令，然后向扫描方发送SCAN_RSP信令。广播方也监听发起方发来的CONNECT_REQ信令；

2）可连接定向广播事件（Connectabledirectedevent）：广播方向周围特定的扫描方广播ADV_DIRECT_IND信令，并声明自己处于可连接模式。广播方只监听特定发起方发来的CONNECT_REQ信令；

3）不可连接非定向广播事件（Non-connectableundirectedevent）：广播方向周围所有的扫描方广播ADV_NONCONN_IND信令，并声明自己处于不可连接模式。广播方不监听扫描方发来的信令；

4）可扫描非定向广播事件（Scannableundirectedevent）：广播方向周围所有的扫描方广播ADV_SCAN_IND信令。广播方只监听扫描方发来的SCAN_REQ信令，然后向扫描方发送SCAN_RSP信令。

扫描状态包括：

1）被动扫描：处于被动扫描模式的扫描方只能监听广播方广播的信令，不能对外发送数据；

2）主动扫描：处于主动扫描模式的扫描方监听广播方广播的信令，只对广播ADV_IND信令和ADV_SCAN_IND信令的广播方发送SCAN_REQ信令，发送完毕后继续监听广播方发来的SCAN_RSP信令。

发起状态包括：

1）处于发起状态的发起方可以对广播ADV_IND信令和ADV_DIRECT_IND信令的广播方发送CONNECT_REQ信令。

广播信道3种状态对应的信令关系如表7所示。

表7

GAP层定义了4种角色：广播角色（BroadcasterRole）、观察角色（ObserverRole）、外围角色（PeripheralRole）和中心角色（CentralRole）。

广播角色：处于广播角色的设备以低功耗模式向周围广播，但不会响应其他设备发来的连接请求，即处于广播角色的设备处于不可连接模式。

观察角色：处于观察角色的设备可以扫描处于广播角色的设备，但不能发起连接请求，即处于观察角色的设备处于不可连接模式。

外围角色：处于外围角色的设备以低功耗模式向周围广播，响应其他设备发来的连接请求，即处于外围角色的设备处于可连接模式。

中心角色：处于中心角色的设备可以扫描处于外围角色的设备，可以发起连接请求，即处于中心角色的设备处于可连接模式。

LL层与GAP层的对应关系如表8所示。

表8

表8中，“E”表示不支持，“M”表示必须支持，“O”表示选择支持，“O/E”表示如果中心角色支持被动扫描，那么中心角色选择支持主动扫描，否者中心角色必须支持主动扫描。本发明中定义中心设备（CentralDevice）和外围设备（PeripheralDevice）两种物理设备类型。中心设备：处于网络的中心位置，同时具有低功耗蓝牙和传统蓝牙功能；外围设备：处于网络的外围位置，同时具有低功耗蓝牙和传统蓝牙功能。

当外围设备处于外围角色，在低功耗模式下，以可连接非定向方式向周围广播ADV_IND信令时，中心设备通过被动扫描可获得外围设备的蓝牙地址和广播数据包，如表9所示。表9为GAP层的可连接非定向广播与被动扫描机制。

表9

下面概述一下传统蓝牙协议。

传统蓝牙的优点是传输数据量较大，数据传输速率也较快，适用于智能终端之间的互连过程。传统蓝牙协议的开发主要在逻辑链路控制与适配协议（LogicalLinkControlandAdaptationProtocol，L2CAP）和通用访问协议层（GenericAccessProfile，GAP），下面将分别作介绍。

根据蓝牙联盟发布的传统蓝牙协议，逻辑链路控制与适配协议（LogicalLinkControlandAdaptationProtocol，L2CAP）定义了命令格式和数据格式。两个蓝牙设备在通信过程中需要交互一系列的命令，命令信道的通用信令格式如表10所示。

表10

其中，Length表示Commands的字节长度；ChannelID固定为0x0001；Commands中的Code表示命令的类型，如连接请求（Connectionrequest），连接回复（Connectionresponse）。表11为命令代码含义，如表11所示；Commands中的Identifier用来匹配请求和回复；Commands中的Length表示Commands中的Data的字节长度；Commands中的Data表示命令可携带的信息。

表11

连接请求的Commands格式如表12所示。其中，PSM表示协议/服务复用，分为两部分，第一部分固定由蓝牙联盟分配用作协议，第二部分由系统动态分配用作服务，最少占2个字节长度；SourceCID（源信道ID）表示发送连接请求的蓝牙设备的信道ID。

表12

连接回复的Commands格式如表13所示。

表13

其中，DestinationCID（目的信道ID）表示发送连接回复的蓝牙设备的信道ID；SourceCID（源信道ID）表示接收连接回复的蓝牙设备的信道ID，直接从连接请求命令的SourceCID复制；Result表示连接请求信令的结果，例如连接成功（Connectionsuccessful）、待定（Connectionpending）和拒绝（Connectionrefused）等，如表14所示。表14为连接请求信令的结果值。

表14

对于连接请求结果为待定的情况，用状态Status来进一步阐述结果为待定的原因，如表15所示。表15为Status值。

表15

两个蓝牙设备建立连接后，数据包发送格式如表16所示，表16为两个蓝牙设备的数据包发送格式。其中，Length表示Informationpayload的字节长度；ChannelID表示目的信道的ID，由系统动态分配；Informationpayload表示数据包内容，长度可设置为0到65535字节。

表16

当两个或两个以上蓝牙设备连接成功，组成Piconet（微微网）时，主机发送的数据包格式如表17所示。其中，Length表示PSM和Informationpayload的字节总数；ChannelID固定为0x0002；PSM表示协议/服务复用，分为两部分，第一部分固定由蓝牙联盟分配用作协议，第二部分由系统动态分配用作服务，最少占2个字节长度；Informationpayload表示数据包内容，长度可设置为0到65533字节。而Piconet中从机发送的数据包格式与表16相同。

表17

通用访问协议层定义了查询、可被发现、连接、可被连接和已连接等动作和状态。

查询与可被发现：蓝牙设备通过时分复用方式可以同时查询附近的蓝牙设备和被附近的蓝牙设备发现，即传统蓝牙设备可以同时担任查询设备（Inquiringdevice）和可被发现设备（Discoverabledevice）。查询设备通过查询获得可被发现设备的蓝牙地址。查询设备和可被发现设备可能已经与另外一个蓝牙设备处于连接状态，但仍保持查询和可被发现功能。

连接与可被连接：蓝牙设备通过时分复用方式可以同时连接附近的蓝牙设备和被附近的蓝牙设备连接，即蓝牙设备可以同时担任连接设备（Connectingdevice）和可被连接设备（Connectabledevice）。连接设备向可被连接设备发送连接请求（ConnectionRequest）信令；可被连接设备向连接设备发送连接回复（ConnectionResponse）信令，如表18所示。表18为可连接设备与可被连接设备之间的信令交互。连接成功后，发起连接的蓝牙设备在网络中成为主机（Master），被连接的蓝牙设备在网络中成为从机（Slave）。

表18

连接设备和可被连接设备可能已经与另外一个蓝牙设备处于连接状态，但仍保持连接和可被连接功能。

已连接状态：当两个蓝牙设备成功连接后，可以互相发送字符串消息。两个蓝牙设备在保持连接的同时，具有查询、可被发现、连接、可被连接的功能。

关于网络拓扑结构，多个蓝牙设备之间可以通过连接组成一个网络。譬如微微网（Piconet），即以一蓝牙设备为主机，一个蓝牙设备或多个蓝牙设备（最多7个）为从机的Piconet，在Piconet中，主机可以同时向网络中的所有从机发送字符串消息，所有从机可以单独向主机发送字符串消息。

请参阅图1，图1为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法较佳实施例的流程图，如图所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S100、多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；

步骤S200、中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；

步骤S300、组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个外围设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接。

下面结合具体的实施例对上述步骤进行详细的描述。

在步骤S100中，多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息。具体来说，外围设备和中心设备具体是指各种智能终端，如智能电视、无线音响、智能手机、平板、笔记本、电脑、无线路由器、无线相机、无线投影仪、智能灯具、智能冰箱、智能热水器及智能打印机等，这些智能终端一般都具备低功耗蓝牙和传统蓝牙功能。

具体来说，外围设备以低功耗模式向周围以“可连接非定向”方式广播自己支持的无线连接业务类型和业务地址，如表19所示（中心设备和外围设备都有该业务表）。

表19

中心设备被动扫描周围的外围设备，得到所有外围设备的蓝牙地址、支持的业务类型和业务地址，组成外围设备业务列表，如表20所示，组网完成。

表20

在实际应用时，可连接非定向广播信令修改点具体为：外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以“可连接非定向”方式周期性动态广播自己支持的业务类型和业务地址，自定义的广播数据包如表21所示。

表21

其中，Length的值表示ADType，Data中的ServiceType，ServiceSupport和ServiceAddress的字节总数；ADType的值为“22”，该值未被蓝牙联盟定义过，防止对其他BLE设备产生干扰，已经被蓝牙联盟定义的ADType字段如表6所示；Data中的ServiceType表示业务类型，最多可表示256种业务；ServiceSupport表示外围设备是否支持该业务，用“11111111”表示支持，用“00000000”表示不支持；ServiceAddress表示支持的业务地址，如果不支持该业务，则ServiceAddress的值为“00000000”；剩下的广播数据包字节补零。

优选地，在实际应用时，周期性广播模式有两种可选。也就是说所述步骤S100有两种实现方式，其中，第一种实现方式，所述步骤S100具体包括：

S111、多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其全部的业务类型信息和业务地址信息；

S112、中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期设置成与所有外围设备的广播周期一致；

S113、中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

具体来说，外围设备周期性广播全部256种业务类型和业务地址（不支持的业务类型的业务地址用“00000000”表示），中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期（Scanningperiod）设置成与所有外围设备的广播周期（AdvertisingPeriod）一致，经过一轮256个扫描周期后，中心设备可以获得所有外围设备蓝牙地址，支持的业务类型和业务地址，如表20所示，组网完成。

第二种实现方式，所述步骤S100具体包括：

S121、多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其支持的业务类型信息和业务地址信息；

S122、中心设备周期性扫描周围的外围设备，设扫描周期为T，某外围设备支持的业务种类数为x，则该外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数；

S123、中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

具体来说，外围设备周期性广播支持的业务类型和业务地址，不广播不支持的业务类型和业务地址，中心设备周期性扫描周围的外围设备。

一般情况下，设扫描周期为T，外围设备支持的业务种类为x，则外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数。也就是说外围设备的广播周期和等待时间根据支持的业务种类不同而不同，如表22所示。表22举例说明外围设备不同业务种类的广播周期与等待时间对应关系。

表22

中心设备经过一轮256个扫描周期后，可以获得所有外围设备蓝牙地址，支持的业务类型和业务地址的列表，如表20所示，组网完成。上述第一种实现方式和第二种实现方式各有优点，第一种实现方式统一设置广播方，较易实现；第二种实现方式根据广播方支持的业务种类，设置不同的广播周期，节省功耗。

在步骤S200中，中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表（表20），以完成中心设备和多个外围设备的组网。

在步骤S300中，组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个外围设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接。具体来说，当中心设备和外围设备组网完成后，中心设备得到外围设备业务列表（表20），中心设备和外围设备在保持低功耗蓝牙功能的同时，也保持传统蓝牙的功能，并且依靠传统蓝牙完成互连过程。

只有当中心设备主动触发业务或收到外围设备的业务触发请求时，中心设备和外围设备才建立传统蓝牙连接，组成网络，通知无线连接的业务类型、业务地址和主从模式。互连过程可分为4个应用场景，以下将分别作介绍。

本发明基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，任意两个设备便可通过对应的无线连接的业务类型、业务地址和主从模式，实现无线互联，譬如Wi-Fi或NFC，互连便利。假如甲设备想要与乙设备Wi-Fi连接，只需将两设备通过中心设备组建对应的微微网，然后甲设备和乙设备根据中心设备发送过来的Wi-Fi业务类型和主从模式及对方的Wi-Fi地址，便可实现甲设备和乙设备的Wi-Fi连接。这样，给用户带来了大大的操作方便。操作简便、易于控制管理与触发智能终端之间的无线连接业务，同时智能终端要有较低的待机功耗。

在实际应用时，任意两个设备的互连可分为4个应用场景。以下分别进行详细说明如下。

请参阅图2，图2为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第一实施例的流程示意图。组网完成后，中心设备主动触发业务请求，分别向两个外围设备发送业务类型和业务地址，两个外围设备收到消息后实现互连。其中，外围设备1即代表下文的第一外围设备，外围设备2代表下文的第二外围设备。

进一步地，所述步骤S300具体包括：

S311、中心设备触发业务请求，通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接请求信令，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接，组成对应的微微网；

S312、中心设备以时分复用方式保持与第一外围设备连接的同时，通过传统蓝牙向第二外围设备发送连接请求信令，第二外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第二个外围设备建立连接，将第二外围设备加入到所述微微网中；

S313、中心设备通过所述微微网向第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

S314、第一外围设备和第二外围设备根据所述中心设备发送的业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

具体来说，组网完成后，中心设备和外围设备保持传统蓝牙的功能。当中心设备主动触发业务时，先向第一外围设备（外围设备1）发送“连接请求”信令，然后该外围设备向中心设备发送“连接回复”信令。中心设备和第一外围设备建立连接，组成Piconet，中心设备成为主机，外围设备成为从机；然后，中心设备以时分复用方式保持与第一外围设备连接的同时，向第二外围设备（外围设备2）发送“连接请求”信令，同样地，第二外围设备向中心设备发送“连接回复”信令，中心设备与第二外围设备建立连接。关于“连接请求”信令和“连接回复”信令，可参见传统蓝牙部分的描述。

在Piconet模式下，中心设备成为主机，两个外围设备成为从机，中心设备可以同时向两个外围设备发送字符串消息，包括业务类型、业务对象地址和主从模式数据。

在传统蓝牙L2CAP层中，将表17所示的Piconet主机发送数据包中的InformationPayload自定义成如表23所示。表23为自定义的Piconet数据包中的InformationPayload格式。

表23

其中，长度（Length）的值表示业务类型（Type），业务对象地址（ObjectAddress）和模式（Mode）的字节总数；模式用来选择执行无线连接业务的主机和从机，“11111111”表示主机，“00000000”表示从机。两个外围设备收到中心设备发来的消息后，根据业务类型、业务对象地址和主从模式进行互连。

这样，中心设备通过组建相应的微微网，向微微网中的第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息和主从模式信息，将第一外围设备对应的业务地址信息发送给第二外围设备；将第二外围设备对应的业务地址信息发送给第一外围设备；使第一外围设备和第二外围设备能够根据业务类型、业务对象地址和主从模式进行无线互连。

请参阅图3，图3为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第二实施例的流程示意图。外围设备主动向中心设备触发业务请求，发送业务类型，中心设备收到消息后根据业务类型找到外围设备业务列表中具有相同业务类型的另外一个外围设备，然后中心设备分别向这两个外围设备发送业务类型和业务地址，使得两个外围设备收到消息后实现互连。其中，外围设备1即代表下文的第一外围设备，外围设备2代表下文的第二外围设备。

进一步地，所述步骤S300具体包括：

S321、当第一外围设备主动向中心设备触发业务请求时，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接请求信令，中心设备向第一外围设备发送连接回复信令，中心设备和第一外围设备建立连接；

S322、第一外围设备发送对应的业务类型信息至中心设备；

S323、中心设备根据所述外围设备业务列表中查找支持所述第一外围设备的业务类型信息的第二外围设备；

S324、中心设备通过传统蓝牙向第二外围设备发送连接请求信令，第二外围设备向中心设备发送连接回复信令，中心设备和第二外围设备建立连接，组成对应的网络；

S325、中心设备通过所述网络向第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；第一外围设备和第二外围设备根据所述中心设备发送的业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

组网完成后，中心设备和外围设备保持传统蓝牙的功能。当外围设备有业务触发请求时，先向中心设备发送“连接请求”信令，中心设备向该外围设备发送“连接回复”信令。当中心设备和外围设备连接成功后，外围设备发送业务类型字符串消息，将表16所示的Piconet从机发送数据包中的InformationPayload自定义成如表23所示，其中，ObjectAddress和Mode都无需设置，用“00000000”表示。

当中心设备收到上述消息后，根据业务类型找到外围设备业务列表中支持相同业务类型的另外一个外围设备（如存在多个支持相同业务类型的外围设备，那么选择列表中符合条件的第一个外围设备），然后向该外围设备发送“连接请求”信令，外围设备向中心设备发送“连接回复”信令。

至此，中心设备和两个外围设备组成网络，中心设备可以同时向两个外围设备发送字符串消息，包括业务类型、业务对象地址和主从模式数据。

中心设备向两个外围设备发送如表23所示的字符串消息，两个外围设备收到中心设备发来的消息后，根据业务类型、业务对象地址和主从模式进行互连，进行无线连接业务。

请参阅图4，图4为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第三实施例的流程示意图。中心设备主动触发业务请求，向外围设备发送业务类型和业务地址，外围设备收到消息后，实现中心设备和外围设备的互连。进一步地，所述步骤S300具体包括：

S331、中心设备触发业务请求，通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接请求信令，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接；

S332、中心设备向第一外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

S333、第一外围设备和中心设备根据所述业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

具体来说，组网完成后，中心设备和外围设备1保持传统蓝牙的功能。当中心设备有业务触发请求时，向指定的外围设备发送“连接请求”信令，该外围设备向中心设备发送“连接回复”信令。当中心设备和外围设备连接成功后，中心设备向外围设备发送字符串消息，包括业务类型、业务对象地址和主从模式数据，如表23所示，其中，将ObjectAddress的内容改为中心设备的业务地址。与此同时，中心设备也知道业务类型（与发送的一致）、业务对象地址（即外围设备的业务地址）和主从模式（与发送的相反）数据。外围设备收到中心设备发来的消息后，中心设备和外围设备根据业务类型、业务对象地址和主从模式进行互连。这样，中心设备主动触发业务，向第一外围设备发送业务类型和业务地址，第一外围设备收到消息后，实现中心设备与第一外围设备的互连。

请参阅图5，图5为本发明提供的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法第四实施例的流程示意图。外围设备主动触发业务请求，向中心设备发送业务类型和地址，中心设备收到消息后，实现中心设备和外围设备的互连。进一步地，所述步骤S300具体包括：

S341、第一外围设备触发业务请求，通过传统蓝牙向中心设备发送连接请求信令，中心设备通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接；

S342、第一外围设备向中心设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

S343、第一外围设备和中心设备根据所述业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

具体来说，组网完成后，中心设备和外围设备1保持传统蓝牙的功能。当外围设备有业务触发请求时，向中心设备发送“连接请求”信令，中心设备向外围设备发送“连接回复”信令，使得中心设备和外围设备建立连接。连接成功后，外围设备向中心设备发送字符串消息，包括业务类型、业务对象地址和主从模式数据，如表23所示，其中，将ObjectAddress的内容改为外围设备的业务地址。与此同时，外围设备也知道业务类型（与发送的一致）、业务对象地址（即中心设备的业务地址）和主从模式（与发送的相反）数据。中心设备收到外围设备发来的信令后，中心设备和外围设备1根据业务类型、业务对象地址和主从模式进行互连。

本发明基于低功耗蓝牙和传统蓝牙作为无线通信方式。在低功耗蓝牙方式下，外围设备通过动态广播信令向中心设备发送外围设备蓝牙地址，支持的无线连接业务类型和业务地址，中心设备通过扫描得到一个包含外围设备蓝牙地址、支持的业务类型和业务地址的列表，自动组网完成。然后在传统蓝牙方式下，中心设备主动触发业务请求，或者接收外围设备的业务触发请求后，中心设备和外围设备组建网络，通知无线连接的业务类型、业务地址和主从模式，在4种不同应用场景下实现互连并开启无线连接业务，互连便利。整个过程中，用户操作简便，同时，智能终端平时具有超低的待机功耗，互连过程持续时间较短也不会造成较大的功耗。

基于上述低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，本发明实施例还提供了一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，如图6所示，所述系统包括：

广播及扫描模块10，用于通过多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；具体如步骤S100所述；

组网模块20，用于通过中心设备获取各外围设备对应的蓝牙地址和业务类型信息，并向各外围设备发送连接请求，建立中心设备和多个外围设备的连接，具体如步骤S200所述；

无线连接模块30，用于组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个外围设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接，具体如步骤S300所述。

进一步地，所述广播及扫描模块10包括：

第一广播单元，用于通过多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其全部的业务类型信息和业务地址信息；

第一扫描单元，用于通过中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期设置成与所有外围设备的广播周期一致；

第一信息获取单元，用于通过中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

进一步地，所述广播及扫描模块10包括：

第二广播单元，用于通过多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其支持的业务类型信息和业务地址信息；

第二扫描单元，用于通过中心设备周期性扫描周围的外围设备，设扫描周期为T，某外围设备支持的业务种类数为x，则该外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数；

第二信息获取单元，用于通过中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

综上所述，本发明提供的一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法及系统，通过多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个外围设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接；根据智能终端的低功耗蓝牙自动完成智能终端的组网工作，快速便捷；而当用户想要网络中的两个智能终端执行无线连接业务时，只需要通过智能终端的传统蓝牙功能，在任一智能终端上触发连接就可以完成，互连便利，给用户带来了大大的方便。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；

B、中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；

C、组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接。

2.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A11、多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其全部的业务类型信息和业务地址信息；

A12、中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期设置成与所有外围设备的广播周期一致；

A13、中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

3.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A21、多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其支持的业务类型信息和业务地址信息；

A22、中心设备周期性扫描周围的外围设备，设扫描周期为T，某外围设备支持的业务种类数为x，则该外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数；

A23、中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

4.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C11、中心设备触发业务请求，通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接请求信令，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接，组成对应的微微网；

C12、中心设备以时分复用方式保持与第一外围设备连接的同时，通过传统蓝牙向第二外围设备发送连接请求信令，第二外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第二个外围设备建立连接，将第二外围设备加入到所述微微网中；

C13、中心设备通过所述微微网向第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

C14、第一外围设备和第二外围设备根据所述中心设备发送的业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

5.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C21、当第一外围设备主动向中心设备触发业务请求时，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接请求信令，中心设备向第一外围设备发送连接回复信令，中心设备和第一外围设备建立连接；

C22、第一外围设备发送对应的业务类型信息至中心设备；

C23、中心设备根据所述外围设备业务列表中查找支持与所述第一外围设备的业务类型信息相同业务类型信息的第二外围设备；

C24、中心设备通过传统蓝牙向第二外围设备发送连接请求信令，第二外围设备向中心设备发送连接回复信令，中心设备和第二外围设备建立连接，组成对应的网络；

C25、中心设备通过所述网络向第一外围设备和第二外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；第一外围设备和第二外围设备根据所述中心设备发送的业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

6.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C31、中心设备触发业务请求，通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接请求信令，第一外围设备通过传统蓝牙向中心设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接；

C32、中心设备向第一外围设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

C33、第一外围设备和中心设备根据所述业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

7.根据权利要求1所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C41、第一外围设备触发业务请求，通过传统蓝牙向中心设备发送连接请求信令，中心设备通过传统蓝牙向第一外围设备发送连接回复信令；中心设备与第一外围设备建立连接；

C42、第一外围设备向中心设备发送业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息；

C43、第一外围设备和中心设备根据所述业务类型信息、业务地址信息和主从模式信息直接对应进行无线互连。

8.一种基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，其特征在于，包括：

广播及扫描模块，用于通过多个外围设备以低功耗模式向周围以可连接非定向方式广播各自对应的多个无线连接是否支持的业务类型信息及多个无线连接对应的业务地址信息；中心设备扫描并获取各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息；

组网模块，用于通过中心设备根据各外围设备对应的蓝牙地址、业务类型信息和业务地址信息，生成对应的外围设备业务列表，以完成中心设备和多个外围设备的组网；

无线连接模块，用于组网完成后，中心设备根据业务请求建立中心设备和外围设备的传统蓝牙连接，并组建对应的网络，根据所述外围设备业务列表使任意两个设备无线连接；中心设备根据业务请求也可以建立中心设备和外围设备的无线连接。

9.根据权利要求8所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，其特征在于，所述广播及扫描模块包括：

第一广播单元，用于通过多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其全部的业务类型信息和业务地址信息；

第一扫描单元，用于通过中心设备周期性扫描周围的外围设备，扫描周期设置成与所有外围设备的广播周期一致；

第一信息获取单元，用于通过中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。

10.根据权利要求8所述的基于低功耗蓝牙和传统蓝牙的微微网组网互连系统，其特征在于，所述广播及扫描模块包括：

第二广播单元，用于通过多个外围设备在低功耗模式下，利用广播数据包向周围以可连接非定向方式周期性动态广播其支持的业务类型信息和业务地址信息；

第二扫描单元，用于通过中心设备周期性扫描周围的外围设备，设扫描周期为T，某外围设备支持的业务种类数为x，则该外围设备的广播周期为，同时等待时间为，其中表示大于等于的最小整数；

第二信息获取单元，用于通过中心设备经过一轮扫描后，获得所有外围设备各自对应蓝牙地址、支持的业务类型信息和业务地址信息。