CN108966187A - 一种基于ble的数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BLE的数据传输方法及系统，包括步骤：S11.向接收方发送一个起始数据包；S12.判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包，若是，跳到步骤S13；S13.将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；S14.判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，若是，跳到步骤S15；S15.向所述接收方发送一个结束数据包；S16.接收所述接收方发回的结束数据确认包。本发明可以确保了数据在传输过程中的稳定性，避免数据丢包的现象，提升用户体验。

Description

一种基于BLE的数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于BLE的数据传输方法及系统。

背景技术

蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的 UHF无线电波)。随着蓝牙无线通信技术的发展，蓝牙4.0版本在传统蓝牙技术的基础上实现了低功耗，使得蓝牙设备可以极低的功耗进行工作，低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，简称：BLE)技术是专为使用电池的终端设备设计的一种数据传输技术，其具有功耗低的优点，且广泛应用于手机、笔记本电脑、 PAD等终端设备与蓝牙外设设备之间的数据传输。

目前，随着可穿戴设备、智能家居、自动化控制等技术的发展，越来越多的蓝牙外设设备采用BLE技术与具有控制功能的终端设备进行数据传输。但是受制于BLE技术的传输带宽、传输距离以及蓝牙外设设备的处理能力及复杂的无线环境等因素的影响，BLE数据传输稳定性较差，容易出现数据包丢失等情况。尤其是在进行大容量数据传输的过程中，BLE数据传输的稳定性问题尤为突出。

公开号为CN 105704252A的专利公开了一种低功耗蓝牙设备数据传输方法及装置，所述方法包括：客户端获取服务端的通用唯一识别码UUID，所述 UUID对应低功耗蓝牙数据服务提供的至少两种特性属性；根据所述服务端的 UUID及所述客户端中预设的UUID，确定所述客户端与所述服务端进行数据传输的数据传输通道；所述客户端通过所述数据传输通道，接收所述服务端发送的至少一个自定义数据包，所述自定义数据包的数据包内容与所述低功耗蓝牙数据服务的其中一种特性属性相对应，本发明提供的低功耗蓝牙设备数据传输方法，使得同一个数据通道可以根据需要传输多种类型的数据，提高数据传输通道的利用率，节省系统资源。虽然该方法可以提高低功耗蓝牙设备数据传输通道的利用率，节省系统资源，但是该方法无法保证低功耗蓝牙数据传输的完整性和稳定性，在数据传输过程中还是会出现丢包的现象。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，优化BLE通信过程中数据包丢失的问题，提供了一种基于BLE的数据传输方法及系统，增强了BLE数据传输的稳定性，提升用户体验。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于BLE的数据传输方法，包括步骤：

S1.向接收方发送一个起始数据包；

S2.判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包，若是，跳到步骤 S3；

S3.将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

S4.判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，若是，跳到步骤S5；

S5.向所述接收方发送一个结束数据包；

S6.接收所述接收方发回的结束数据确认包。

进一步的，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1；所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2；所述起始数据确认包有两个字节，第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节。

进一步的，所述将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方具体为：当前一个数据包发送给所述接收方并接收到所述接收方发回的数据确认包后才会向所述接收方发送下一个数据包。

进一步的，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

进一步的，若在预设时间内没有接收到接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，则重新向所述接收方发送没有收到数据确认包的数据包。

相应的，还提供一种基于BLE的数据传输系统，包括：

第一发送模块，用于向接收方发送一个起始数据包；

第一判断模块，用于判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包；

第二发送模块，用于在接收到所述接收方发回的起始数据确认包后将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

第二判断模块，用于判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包；

第三发送模块，用于在预设时间内接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包后向所述接收方发送一个结束数据包；

接收模块，用于接收所述接收方发回的结束数据确认包。

进一步的，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1；所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2；所述起始数据确认包有两个字节，第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节。

进一步的，所述将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方具体为：当前一个数据包发送给所述接收方并接收到所述接收方发回的数据确认包后才会向所述接收方发送下一个数据包。

进一步的，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

进一步的，还包括：

第四发送模块，用于在预设时间内没有接收到接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包时重新向所述接收方发送没有收到数据确认包的数据包。

与现有技术相比，本发明基于BLE设备在进行数据传输时通过先发送起始数据包给接收方然后接收到接收方发回的起始数据确认包再将待发送的数据包拆分成预设数量的数据包进行逐个发送给接收方以及接收接收方逐个发回的数据确认包，最后再发送结束数据包给接收方以及接收接收方发回的结束数据确认包，确保了数据在传输过程中的稳定性，避免数据丢包的现象，提升用户体验。

附图说明

图1是实施例一提供的一种基于BLE的数据传输方法流程图；

图2是本发明数据包结构示意图；

图3是实施例一提供的一种基于BLE的数据传输系统结构图；

图4是实施例二提供的一种基于BLE的数据传输方法流程图；

图5是实施例二提供的一种基于BLE的数据传输系统结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明是以日常生活中的蓝牙智能产品为研究对象，主要的着力点在于改善基于低功耗蓝牙功能数据传输的稳定性，优化用户对低功耗蓝牙产品的使用体验。本发明就是针对现有基于低功耗蓝牙数据传输技术的缺陷，优化BLE通信过程中数据包丢失的问题，提供了一种基于BLE的数据传输方法及系统，增强了BLE数据传输的稳定性，提升用户体验。

实施例一

本实施例提供一种基于BLE的数据传输方法，如图1所示，包括步骤：

S11.向接收方发送一个起始数据包；

S12.判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包，若是，跳到步骤 S13；

S13.将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

S14.判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，若是，跳到步骤S15；

S15.向所述接收方发送一个结束数据包；

S16.接收所述接收方发回的结束数据确认包。

本实施例的基于BLE的数据传输方法的执行主体为具有低功耗蓝牙功能的终端设备，所述终端设备为发送数据的数据发送方，本实施例的应用在利用低功耗蓝牙进行数据传输的场景下。

所述的数据发送方可以为手机、PAD、笔记本电脑等具有低功耗蓝牙功能的终端设备，所述接收方可以为蓝牙外设设备，如智能手表、智能眼镜、智能音箱等各种能够与上述终端设备进行低功耗蓝牙传输的设备。

具体的，在数据传输之前，数据发送方和数据接收方都要先启动低功耗蓝牙服务，然后数据接收方搜索并找到数据发送方，与数据发送方建立低功耗蓝牙连接。

在数据接收方与数据发送方建立低功耗蓝牙连接以后，首先数据发送方要发送一个起始数据包给数据接收方，作为数据发送的开始，然后等待数据接收方发送的起始数据确认包。

进一步的，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1，这样数据接收方接收到一个字节存储的值为-1的数据包就可以确认这是数据发送方发送的起始数据包，在接收到该起始数据包后，就会向所述数据发送方发送一个起始数据确认包。

为了进一步确保数据传输的稳定性，数据发送方只有确定接收到数据接收方的起始数据确认包才会继续后续的步骤。

进一步的，所述起始数据确认包有两个字节，为了与起始数据包进行区分，所述起始数据确认包的第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节，这样在数据发送方接收到该数据包后就知道该数据包是起始数据确认包，可以进行后续的数据传输步骤。

数据发送方确认收到数据接收方发送的起始数据确认包后，首先会将待传输的数据包才分成预设数量的数据包，然后再逐个发送所述的预设数量的数据包。

进一步的，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

具体的，本实施例的数据包的拆分规则为：

对于一组需要传输的字节数据，需要拆分成若干个数据包，逐个进行发送，每个数据包最大只能有20个字节，除掉第一个字节需要存储数据包序列号，故每个数据包最多只能携带19个字节的数据，如图2所示为本发明数据包结构示意图。

例如需要传输M个字节数据，则需要拆分的数据包的数量为N＝M/19(如果M不能被19整除，则结果还需加1)，即将M个字节数据，按照原有的顺序，以19个为一组(最后一组可以不足19个)，按照上图所示的结构，封装成一个个独立的数据包，按照先后顺序进行发送。

数据包序列号生成规则：

第一个数据包的序列号为0，下一个数据包的序列号为上一个数据序列号加1，如果当前数据包的序列号为127，则下一个数据包的序列号重置为0。

待数据发送方将预设数量的数据包逐个发送给所述接收方后会判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包。

具体的，数据发送方发送一个数据包后就会等待数据接收方发送的针对该数据包的数据确认包，直到接收到该数据确认包数据发送方才会继续发送下一个数据包直到预设数量的所有数据包都发送完毕，这样就能避免在数据传输过程中数据丢包的现象。

待数据发送方将所有的数据都发送完毕后，数据发送方会向所述数据接收方发送一个结束数据包，作为数据传输的结束，然后等待数据接收方发送的结束数据确认包。

进一步的，所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2，这样数据接收方接收到一个字节存储的值为-2的数据包就可以确认这是数据发送方发送的结束数据包，在接收到该结束数据包后，就会向所述数据发送方发送一个结束数据确认包，代表数据全部传输完毕。

相应的，本实施例还提供一种基于BLE的数据传输系统，如图3所示，包括：

第一发送模块11，用于向接收方发送一个起始数据包；

第一判断模块12，用于判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包；

第二发送模块13，用于在接收到所述接收方发回的起始数据确认包后将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

第二判断模块14，用于判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包；

第三发送模块15，用于在预设时间内接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包后向所述接收方发送一个结束数据包；

接收模块16，用于接收所述接收方发回的结束数据确认包。

具体的，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1；所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2。

具体的，所述起始数据确认包有两个字节，第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节。

具体的，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

本实施例通过先发送起始数据包给接收方然后接收到接收方发回的起始数据确认包再将待发送的数据包拆分成预设数量的数据包进行逐个发送给接收方以及接收接收方逐个发回的数据确认包，最后再发送结束数据包给接收方以及接收接收方发回的结束数据确认包，确保了数据在传输过程中的稳定性，避免数据丢包的现象。

实施例二

本实施例提供一种基于BLE的数据传输方法，如图4所述，包括步骤：

S21.向接收方发送一个起始数据包；

S22.判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包，若是，跳到步骤 S23；

S23.将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

S24.判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，若是，跳到步骤S25，若否，跳到步骤S27；

S25.向所述接收方发送一个结束数据包；

S26.接收所述接收方发回的结束数据确认包；

S27.重新向所述接收方发送没有收到数据确认包的数据包，然后跳到步骤S24。

本实施例的基于BLE的数据传输方法的执行主体为具有低功耗蓝牙功能的终端设备，所述终端设备为发送数据的数据发送方，本实施例的应用在利用低功耗蓝牙进行数据传输的场景下。

所述的数据发送方可以为手机、PAD、笔记本电脑等具有低功耗蓝牙功能的终端设备，所述接收方可以为蓝牙外设设备，如智能手表、智能眼镜、智能音箱等各种能够与上述终端设备进行低功耗蓝牙传输的设备。

具体的，在数据传输之前，数据发送方和数据接收方都要先启动低功耗蓝牙服务，然后数据接收方搜索并找到数据发送方，与数据发送方建立低功耗蓝牙连接。

在数据接收方与数据发送方建立低功耗蓝牙连接以后，首先数据发送方要发送一个起始数据包给数据接收方，作为数据发送的开始，然后等待数据接收方发送的起始数据确认包。

进一步的，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1，这样数据接收方接收到一个字节存储的值为-1的数据包就可以确认这是数据发送方发送的起始数据包，在接收到该起始数据包后，就会向所述数据发送方发送一个起始数据确认包。

为了进一步确保数据传输的稳定性，数据发送方只有确定接收到数据接收方的起始数据确认包才会继续后续的步骤。

进一步的，所述起始数据确认包有两个字节，为了与起始数据包进行区分，所述起始数据确认包的第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节，这样在数据发送方接收到该数据包后就知道该数据包是起始数据确认包，可以进行后续的数据传输步骤。

数据发送方确认收到数据接收方发送的起始数据确认包后，首先会将待传输的数据包才分成预设数量的数据包，然后再逐个发送所述的预设数量的数据包。

进一步的，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

具体的，本实施例的数据包的拆分规则为：

对于一组需要传输的字节数据，需要拆分成若干个数据包，逐个进行发送，每个数据包最大只能有20个字节，除掉第一个字节需要存储数据包序列号，故每个数据包最多只能携带19个字节的数据，如图2所示为本发明数据包结构示意图。

例如需要传输M个字节数据，则需要拆分的数据包的数量为N＝M/19(如果M不能被19整除，则结果还需加1)，即将M个字节数据，按照原有的顺序，以19个为一组(最后一组可以不足19个)，按照上图所示的结构，封装成一个个独立的数据包，按照先后顺序进行发送。

数据包序列号生成规则：

第一个数据包的序列号为0，下一个数据包的序列号为上一个数据序列号加1，如果当前数据包的序列号为127，则下一个数据包的序列号重置为0。

待数据发送方将预设数量的数据包逐个发送给所述接收方后会判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包。

具体的，数据发送方发送一个数据包后就会等待数据接收方发送的针对该数据包的数据确认包，直到接收到该数据确认包数据发送方才会继续发送下一个数据包直到预设数量的所有数据包都发送完毕，这样就能避免在数据传输过程中数据丢包的现象。

待数据发送方将所有的数据都发送完毕后，数据发送方会向所述数据接收方发送一个结束数据包，作为数据传输的结束，然后等待数据接收方发送的结束数据确认包。

进一步的，所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2，这样数据接收方接收到一个字节存储的值为-2的数据包就可以确认这是数据发送方发送的结束数据包，在接收到该结束数据包后，就会向所述数据发送方发送一个结束数据确认包，代表数据全部传输完毕。

在本实施例中，如果数据发送方在预设时间内没有收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，数据发送方就会重新发送没有收到数据确认包的数据包，可选的，所述预设时间为10秒，例如，数据接收方发出所述预设数量的数据包中的第2个数据包后在10秒内没有收到数据接收方发送的所述第2个数据包的确认包，那么数据发送方就会重新发送第2 个数据包。这样在数据传输过程中可能出现传输中断的情况下，依然可以确保数据传输的完整性。

相应的，本实施例还提供一种基于BLE的数据传输系统，如图5所示，包括：

第一发送模块21，用于向接收方发送一个起始数据包；

第一判断模块22，用于判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包；

第二发送模块23，用于在接收到所述接收方发回的起始数据确认包后将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

第二判断模块24，用于判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包；

第三发送模块25，用于在预设时间内接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包后向所述接收方发送一个结束数据包；

接收模块26，用于接收所述接收方发回的结束数据确认包；

第四发送模块27，用于在预设时间内没有接收到接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包时重新向所述接收方发送没有收到数据确认包的数据包。

本实施例在数据传输过程中出现传输中断的情况下，依然可以确保数据传输的完整性。提升用户体验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于BLE的数据传输方法，其特征在于，包括步骤：

S1.向接收方发送一个起始数据包；

S2.判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包，若是，跳到步骤S3；

S3.将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

S4.判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，若是，跳到步骤S5；

S5.向所述接收方发送一个结束数据包；

S6.接收所述接收方发回的结束数据确认包。

2.根据权利要求1所述的一种基于BLE的数据传输方法，其特征在于，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1；所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2；所述起始数据确认包有两个字节，第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节。

3.根据权利要求1所述的一种基于BLE的数据传输方法，其特征在于，所述将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方具体为：当前一个数据包发送给所述接收方并接收到所述接收方发回的数据确认包后才会向所述接收方发送下一个数据包。

4.根据权利要求1所述的一种基于BLE的数据传输方法，其特征在于，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

5.根据权利要求1所述的一种基于BLE的数据传输方法，其特征在于，若在预设时间内没有接收到接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包，则重新向所述接收方发送没有收到数据确认包的数据包。

6.一种基于BLE的数据传输系统，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向接收方发送一个起始数据包；

第一判断模块，用于判断是否接收到所述接收方发回的起始数据确认包；

第二发送模块，用于在接收到所述接收方发回的起始数据确认包后将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方；

第二判断模块，用于判断在预设时间内是否接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包；

第三发送模块，用于在预设时间内接收到所述接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包后向所述接收方发送一个结束数据包；

接收模块，用于接收所述接收方发回的结束数据确认包。

7.根据权利要求6所述的一种基于BLE的数据传输系统，其特征在于，所述起始数据包只有一个字节，存储的值为-1；所述结束数据包只有一个字节，存储的值为-2；所述起始数据确认包有两个字节，第一个字节存储的值为0，第二个字节存储的值为所述待传输数据包的第一个字节。

8.根据权利要求6所述的一种基于BLE的数据传输系统，其特征在于，所述将待传输的数据包拆分成预设数量的数据包逐个发送给所述接收方具体为：当前一个数据包发送给所述接收方并接收到所述接收方发回的数据确认包后才会向所述接收方发送下一个数据包。

9.根据权利要求6所述的一种基于BLE的数据传输系统，其特征在于，所述预设数量是根据所述待传输的数据包的大小来设定的。

10.根据权利要求6所述的一种基于BLE的数据传输系统，其特征在于，还包括：

第四发送模块，用于在预设时间内没有接收到接收方逐个发回的针对所述预设数量的数据包的数据确认包时重新向所述接收方发送没有收到数据确认包的数据包。