CN111405539B - 设备间建立无线连接的方法、装置、设备及其存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了设备间建立无线连接的方法、装置、设备及其存储介质。该方法该方法应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，其包括：向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求，配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接；基于检测到的第一混合信号生成第一密钥，第一混合信号是发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。根据本申请实施例的技术方案，利用混合信号生成配对密钥，来简化配对的复杂程序，其生成的配对密钥相对于相关技术具有更高的安全性。

Description

设备间建立无线连接的方法、装置、设备及其存储介质

技术领域

本申请一般涉及无线技术领域，尤其涉及设备间建立无线连接的方法、装置、设备及其存储介质。

背景技术

现有技术中，随着移动终端飞速发展，市场上不同的移动设备之间可以通过无线连接方式实现数据传输。例如，利用蓝牙连接方式进行连接。蓝牙设备之间建立连接时，要先扫描双方的蓝牙信息，选择出待匹配的蓝牙设备，再输入双方认可的配对码并在验证通过之后才能建立连接。

通常用户需要进行手动选择，但是手动选择在便携式终端上容易产生误操作，甚至连错设备。当存在多个待连接设备时，无法迅速选择待连接的设备，且配对操作过程过于繁琐，配对方式的安全性也较差。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种设备间建立无线连接的方法、装置、设备及其存储介质，来简化配对的复杂程序，并提高配对密钥的安全性。

第一方面，本申请实施例提供了一种设备间建立无线连接的方法，该方法应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，该方法包括：

向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求，配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接；

基于检测到的第一混合信号生成第一密钥，该第一混合信号是发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；

基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种设备间建立无线连接的装置，该装置应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，该装置包括：

配对请求发送单元，用于向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求，配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接；

密钥生成单元，用于基于检测到的第一混合信号生成第一密钥，该第一混合信号是发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；

配对建立单元，用于基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

第三方面，本申请实施例提供了一种移动设备，包括震动器、加速度传感器、存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，震动器，用于根据接收到的频率值产生可调制的震动信号；加速度传感器，用于检测第一混合信号，该处理器执行该程序时实现如本申请实施例描述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序用于：

该计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例描述的方法。

本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法、装置、设备及其存储介质，该方法通过将至少两个移动设备紧靠在一起，其中，发起设备向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求，基于检测到的第一混合信号生成第一密钥，该第一混合信号是发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。本申请实施例利用混合信号生成配对密钥，来简化配对的复杂程序，其生成的配对密钥相对于相关技术具有更高的安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接方法的环境架构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法的流程示意图；

图3示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法的流程示意图；

图4示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法的流程示意图；

图5示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法的流程示意图；

图6示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接交互方法的流程示意图；

图7示出了本申请实施例提供的混合信号、平均信号的波形示意图。

图8示出了根据本申请实施例的设备间建立无线连接的装置的示例性结构框图

图9示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关公开，而非对该公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，图1示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接方法的环境架构示意图。如图1所示，该环境架构示意图中包括多个移动设备，其中移动设备可以分为发起设备101和响应设备102，其中发起设备101至少包括：蓝牙模块1011、震动器1012、传感器1013、用户输入单元1014、存储器1015、处理器1016以及电源(未在图中示出)等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动设备结构并不构成对移动设备的限定，移动设备还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，响应设备102至少包括蓝牙模块1021、传感器1022、存储器1023、处理器1024和电源(未在图中示出)等部件，响应设备还可以包括震动器1026。

上述设备中的传感器1013和传感器1022都可以是加速度传感器、磁力传感器、陀螺仪等，例如加速传感器，可以通过集成在硅晶片上的微机电系统(MEMS)测量x，y，z三轴的加速度值，其采样频率通常为100Hz，静止时可检测出重力的大小及方向。加速度传感器可以用于识别移动设备的使用状态，例如晃动状态，移动设备是否在按照某种轨迹晃动或者运动。陀螺仪，是通过集成在硅晶片上的微机电系统(MEMS)测量x，y，z三轴的角速度值。

存储器可用于存储软件程序以及各种数据。

处理器用于运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，执行移动终端设备的各种功能和处理数据。

在上述实施环境中，移动设备可以是手机、平板、无线耳机、无线音箱、无线移动硬盘、无线麦克风、无线游戏手柄、头戴式设备、手环、手表等设备。

在相关技术中，发起设备101和响应设备102之间建立无线连接，大致需要经历三个阶段，第一阶段是配对特性交换阶段，第二阶段是密钥生成阶段，生成用于配对的密钥。第三阶段是建立无线连接阶段，利用预先存储的长期密钥对双方交互的数据进行加密。其中，第一阶段和第二阶段需要遵循相应的配对方法来实现发起设备和响应设备之间的配对。

例如，发起设备已设置OOB(Out of Band)数据标志位，响应设备也设置OOB数据标志位，则可以选择OOB方式来生成密钥。发起设备仅具备输出功能，响应设备无输入无输出功能，则可以通过直接配对连接的方式，无需验证则在两个设备之间建立配对连接。或者，发起设备具备输入输出功能时，响应设备无输入无输出时，则可以输入密钥并验证，才能在两个设备之间建立配对连接。但后者可能需要用户繁琐操作，其存在输入密钥错误导致连接失败等问题，还存在输入密钥被移动设备预先安装的其他程序获取的隐患等问题。在某些特殊的应用场景中，这些配对方式都无法满足用户需求。

其次，在建立配对之后，利用无线连接进行通信的过程，相关技术是利用预先设置的长期密钥来对配对后的双方进行数据包加密，这增加蓝牙设备对之间的安全隐患。

本申请实施例基于上述问题，提出了一种设备间建立无线连接的方法，该方法由设备间建立无线连接的装置执行。设备间建立无线连接的装置可以预先安装在发起设备或者响应设备中。其有效地提高设备建立无线连接的效率，并克服其他程序获取密钥的问题，提高了设备间建立无线连接的安全性。

请参考图2，图2示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法的流程示意图。该方法应用于紧靠在一起的至少两个移动终端设备中的发起设备，发起设备可以是多个移动设备中的任意一个，响应设备可以多个移动设备总的任意一个或者任意两个。如图2所示，该方法包括：

步骤201，向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求。该配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接。

步骤202，基于检测到的第一混合信号生成第一密钥。第一混合信号是发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的。

步骤203，基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

在上述步骤中，两个配对设备对之间首次通信认证需要进行配对，经配对之后，随后的通信连接就不必每次都要做确认，但仍需按照无线通信标准定义的加密方式对两个配对设备对之间传输的数据包进行加密处理。相关技术中两个配对设备之间配对过程，密钥生成阶段要么单纯的基于PIN码，或者通过用户预设的密码来实现配对，或者通过免密方式建立配对。虽然免密方式容易建立两个配对设备之间配对连接，但是其安全性较低，而其他方式需要繁琐的配对密钥的输入，给用户使用带来不便，尤其是老年人、或聋哑人士等，采用相关配对方案来建立两个配对设备之间的配对连接十分不便。

本申请实施例提出一种设备间建立无线连接的方法，通过将至少两个待配对的移动设备紧靠在一起。例如待配对的移动设备为手机、手环和蓝牙耳机。

至少两个待配对的移动设备中的任意两个设备，一个移动设备为发起设备，另一个移动设备为响应设备。其中发起设备先向响应设备发送配对请求，该配对请求包括用于配对的标志信息。还可以包括在扫描列表中获取的设备标识码。配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接。待配对的移动设备既可以是发起设备，也可以是响应设备。

在发起设备向响应设备发送配对请求之后，发起设备可以在第一周期信号产生过程中，按照运动轨迹运动产生的运动信号，基于第一周期信号和运动信号生成第一混合信号。第一周期信号可以是基于发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，也可以是基于发起设备检测采集得到周期性生物特征信号。

可选地，通过发起设备内置的加速度传感器感测得到该第一混合信号，或者通过加速度传感器感测的运动信号和周期性生物特征信号进行混合叠加处理得到第一混合信号。生物特征信号可以为脑电图(Electroencephalogram,EEG)，或者心电图(Electrocardiogram,ECG),或者光体积脉搏波图(Photoplethysmography,PPG)等特征信号。然后利用第一混合信号生成第一密钥。在利用第一混合信号生成第一密钥的过程中，可以通过将第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥。去周期性处理可以显著地提高生成的密钥的复杂度，使其具备无序性特点，从而增加密钥的安全性。

同样地，响应设备也通过上述同样的处理，检测得到第一混合信号后得到第二密钥。响应设备将第二密钥发送给发起设备，发起设备针对第一密钥和第二密钥进行比对，在第一密钥与第二密钥匹配时，在发起设备与响应设备之间建立配对连接。响应设备内置的加速度传感器可以感测到两个移动设备一起运动产生的第一混合信号。

在震动过程中两个移动设备紧靠在一起，两个移动设备按照相同的运动轨迹运动产生运动信号。发起设备和响应设备内置的加速度传感器可以分别检测到由震动信号和运动信号产生的第一混合信号。

发起设备的加速度传感器将检测到的第一混合信号提供至发起设备的第一处理器，第一处理器基于检测到的第一混合信号生成第一密钥。响应设备的加速度传感器将检测到的第一混合信号提供至响应设备的第二处理器，第二处理器也基于检测到的第一混合信号生成第二密钥，响应设备将第二密钥发送至发起设备。发起设备的第一处理器接收第二密钥之后，按照第一密钥对第二密钥进行校验，以建立两个移动设备之间的配对连接。

上述第一密钥可以是配对密钥，也可以是个人识别码(即PersonalIdentification Number，缩写为PIN)。

本申请实施例通过发起设备产生的周期信号和运动信号来生成配对密钥，其有效地解决了简单利用PIN码建立配对连接所存在的安全隐患问题，并简化了用户需要输入密钥繁琐程序，同时保证了无线连接的安全性。

请参考图3，图3示出了本申请实施例提供的设备间建立无线连接的方法的流程示意图。该方法应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，该方法包括：

步骤301，向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求。该配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接；

步骤302，控制发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，作为第一周期信号；

步骤303，检测在第一周期信号产生过程发起设备按照运动轨迹运动所产生的第一混合信号；

步骤304，对第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥信号；

步骤305，基于第一密钥信号生成第一密钥。

步骤306，接收响应设备发送的第二密钥。该第二密钥是响应设备针对检测到的第一混合信号解析产生的；

步骤307，在第一密钥与第二密钥匹配时，在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

在上述步骤中，在两个移动设备中的发起设备向响应设备发送配对请求之后，发起设备的处理器可以控制其内置震动器产生不同频率的震动信号，处理器可以获取发起设备所处的地理位置所对应的频率标识；基于频率标识查询预先建立的频率映射表，得到与频率标识对应的频率值；按照频率值控制震动器产生的震动信号。还可以获取发起设备的持有者的生理特征参数；基于生理特征参数生成频率值；基于频率值控制震动器产生震动信号。

例如，当处理器从GPS定位模块中获取发起设备当前的位置数据时，计算该位置数据对应的频率标识，根据该频率标识查询预先建立的频率映射表，得到与频率标识对应的频率值。频率值是用于控制震动马达的。例如手机震动马达有圆柱转子马达，纵向线性马达，和横向线性马达。频率标识可以采用等级标识，也可以根据需求设置成其他标识。例如，某地区行政区域对应的编号为010，其对应的频率标识可以用该区号表示，还可以用行政区域代码表示。例如频率标识010对应的频率值约70Hz。频率标识110000对应的频率值约为70Hz。

可选地，还可以根据用户的生理特征参数来控制震动。例如，获取用户的心率指标。心率指标通常是60～100次/分。可以将心率指标直接转换成频率值，用于提供给震动器以便控制震动产生相应的震动信号。

在产生震动信号的过程中，用户可以按照预先设置的移动轨迹，使得发起设备和响应设备沿着移动轨迹做相应的运动。移动轨迹也可以是随机产生的。例如用户握持者待配对的两个设备，两个设备紧靠在一起，用户可以按照个人习惯晃动两个设备，或者握持两个设备沿着“M”字型轨迹移动。

发起设备和响应设备内置的加速度传感器分别检测到发起设备和响应设备在震动过程中产生的第一混合信号。发起设备和响应设备内置的加速度传感器将各自检测到的第一混合信号分别提供给各自的处理器进行分析。

本申请实施例，基于第一混合信号生成配对密钥，从而实现发起设备和响应设备之间的配对连接，该方法有效地提高了配对连接的安全性。

在上述实施例基础上，本申请实施例还提出一种在两个移动设备之间配对连接的方法，下面结合图4进一步说明本申请实施例提供的设备间建立无线连接方法的流程示意图。

步骤401，向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求。配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接；

步骤402，控制发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，作为第一周期信号；

步骤403，检测在第一周期信号产生过程发起设备按照运动轨迹运动所产生的第一混合信号；

步骤404，将第一混合信号进行平均处理得到平均信号；

步骤405，将第一混合信号与平均信号进行差值处理，得到差值信号；

步骤406，对差值信号进行量化处理，得到第一密钥信号。

步骤407，基于第一密钥信号生成第一密钥。

步骤408，基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

在上述步骤中，发起设备和响应设备内置的处理器分别检测到第一混合信号，然后对第一混合信号分别进行去周期性处理。对第一混合信号进行去周期性处理包括：

对第一混合信号进行平均处理得到平均信号；

对第一混合信号与平均信号进行差值处理，得到差值信号；

对差值信号进行量化处理，得到第一密钥信号。

如图(7a)所示，第一混合信号701包括5个波形，可以表示在按照预设的震动频率震动的过程中，移动终端来回移动5次，然后对第一混合信号701进行平均处理，得到平均信号702，然后基于第一混合信号和平均信号进行差值处理，如图(7b)所示。最后得到差值信号703，对差值信号进行量化处理后，得到第一密钥信号。

由于移动终端运动的过程中，会存在三个轴方向的运动信号轨迹，可以按照第一采样频率对第一轴方向对应的密钥信号进行采样处理得到第一密钥的第一部分，按照第二采样频率对第二轴方向对应的密钥信号进行采样处理得到第一密钥的第二部分，按照第三采样频率对第三轴方向对应的密钥信号进行采样处理得到第一密钥的第三部分，将三个部分进行组合，得到第一密钥。

可选地，本申请实施例还可以将检测到的第一混合信号提供给滤波器进行滤波处理，得到运动信号。

处理器接收到经过滤波器处理后的运动信号；将运动信号如图7所示的信号处理方式进行平均处理得到运动平均信号；将运动平均信号和运动信号进行差值处理，得到运动差值信号；对运动差值信号进行量化处理，得到与运动差值信号对应的第一密钥信号。然后对第一密钥信号进行数字化处理得到第一密钥。同样地，对运动信号的三个轴方向的信号进行采样处理，组合处理后得到第一密钥。

可选地，还可以将第一周期信号的频率值转换成数字信号，将第一周期信号处理后的信号作为第一密钥的第一部分，运动信号转换后的第一密钥进行组合后作为第一密钥的第二部分，第二部分可以包括多个子部分。每个子部分与运动信号的一个轴向运动信号相对应。

同理，响应设备对第一混合信号进行相同的处理，将第一混合信号进行分离得到，第一周期信号和运动信号。响应设备可以与发起设备通过配对请求中的携带的字段信息，确定对第一混合信号进行解析处理的方式，例如针对第一混合信号直接进行处理，还是对第一混合信号进行滤波处理，来获取第一周期信号和运动信号。然后基于第一混合信号进行去周期性处理后，生成第二密钥。并向发起设备发送第二密钥。发起设备接收到第二密钥后，将第二密钥与第一密钥进行比对判断，若第一密钥与第二密钥匹配，则在发起设备和响应设备之间建立配对连接。

在第一密钥与第二密钥匹配失败时，可以自动地触发第二次尝试配对，若配对成功，则在发起设备与响应设备之间建立无线连接。若配对失败，则通过提示信息反馈用户连接失败。例如可以是指示灯或者产生提示震动提示、语音提示等方式。优选地，通过内置语音引导程序识别连接失败的原因，基于连接失败原因反馈的指示信息，修改第一周期信号的产生频率值。

在配对成功之后，本申请实施例还可以进一步增强无线链路的安全性。请参考图5，图5示出了本申请又一实施例提供的设备间建立无线连接方法的流程示意图。

步骤501，向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求。配对请求用于请求建立发起设备与响应设备之间的配对连接；

步骤502，控制发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，作为第一周期信号；

步骤503，检测在第一周期信号产生过程发起设备按照运动轨迹运动所产生的第一混合信号；

步骤504，将第一混合信号进行平均处理得到平均信号；

步骤505，将第一混合信号与平均信号进行差值处理，得到差值信号；

步骤506，对差值信号进行量化处理，得到第一密钥信号。

步骤507，基于第一密钥信号生成第一密钥。

步骤508，基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

步骤509，基于第二混合信号对发起设备与响应设备之间的无线连接进行加密。该第二混合信号是基于发起设备的持有者的生物特征参数生成的。

本申请实施例，上述配对连接过程与图2-4描述的配对方式相同，在配对成功之后，发起设备的第一处理器获取发起设备持有者的生物特征参数。该生物特征参数，例如是指纹检测装置检测得到的指纹数据、心里监测装置采集得到的心率数据等。

发起设备基于生物特征参数控制震动器产生第二混合信号，发起设备和响应设备分别检测第二混合信号，并对第二混合信号进行数字信号处理得到密钥序列，然后各自利用密钥序列对待传输的数据进行加密处理，从而在发起设备和响应设备之间建立经过加密处理的无线连接。

本申请实施例，基于第一混合信号生成配对密钥，再基于第二混合信号来对无线连接进行加密，从而有效地提高了无线连接的安全性。

下面结合图6进一步说明至少两个移动设备之间建立无线连接的交互原理。请参考图6，图6示出了本申请又一实施例提供的设备间建立无线连接交互方法的流程示意图。

步骤601，移动终端(即发起设备)分别向第一可穿戴设备(即第一响应设备)和第二可穿戴设备(即第二响应设备)发送配对请求。该配对请求包括发起设备标识和用于请求建立两个移动设备之间的配对连接的消息；设备标识用于指示发起设备的设备类型，在相同运动过程中，可以通过设备类型优先级最高的设备主动发射探测信号，用于确定待配对的响应设备的类型。在多个移动设备一起运动时，配对优先级高的设备可以通过主动探测的方式搜索周围的待配对的响应设备。并临时存储周围的响应设备。

步骤602，响应设备接收到配对请求，开始记录运动信号。

步骤603，发起设备接收配对响应，开始记录运动信号。

步骤604，发起设备控制其内置的震动器产生时间和频率可控的震动信号，作为第一周期信号。其中，时间和频率可以是预设的震动周期和频率，也可以是在第一个周期结束后，基于持有者的生理特征参数产生的新的震动频率。

步骤605，发起设备根据收集的第一混合信号(运动信号和震动信号)来生成第一密钥或PIN码；

其中，基于第一混合信号生成第一密钥和PIN码可以通过将第一混合信号与平均信号进行差值处理，得到差值信号；对差值信号进行量化处理，得到第一密钥信号。基于第一密钥信号生成第一密钥。

步骤606，响应设备检测到第一混合信号，对第一混合信号进行分离处理得到震动信号和运动信号。

步骤607，响应设备根据分离的震动信号和运动信号生成第二密钥或PIN码。生成密钥的方法和发起设备的处理方法相似。

步骤608，响应设备向发起设备发送第二密钥或PIN码。

可以采用密钥消息形式来发送第二密钥，密钥消息包括设备标识和第二密钥。发起设备接收不同的响应设备发送的密钥消息，对其设备标识进行解析，然后提取第二密钥。

步骤609，发起设备接收响应设备发送的第二密钥，并对第二密钥进行判断是否与第一密钥匹配；

步骤610，发起设备在配对成功后，保持配对状态。

配对成功后，发起设备还可以向响应设备发送配对成功信息；在响应设备收到配对成功信息之后，响应设备结束配对进程。

如果配对失败，发起设备也会向响应设备发送配对失败信息，响应设备在配对失败时，结束配对进程，或者重新发起配对。

在配对连接建立成功之后，发起设备基于持有者的生理特征参数生成第二混合信号。第二混合信号可以是内置的震动器基于生理特征参数产生的震动信号。

发起设备检测到第二混合信号，并对第二混合信号进行数字信号处理，得到第一密钥序列。响应设备检测到第二混合信号，并对第二混合信号进行数据信号处理，得到第二密钥序列。发起设备和响应设备分别利用第一密钥序列和第二密钥序列对发起设备和响应设备之间传输的数据进行加密。

在第一密钥与第二密钥匹配失败时，自动触发第二次尝试配对，若配对成功，则在发起设备与响应设备之间建立无线连接。若配对失败，则通过提示信息反馈用户连接失败。例如可以是指示灯或者产生提示震动提示、语音提示等方式。优选地，通过内置语音引导程序识别连接失败的原因，基于连接失败原因反馈的指示信息，修改第一周期信号的产生频率值。

下面以发起设备为移动终端，响应设备为蓝牙耳机和智能手环为例。在开启蓝牙功能时，用户可以移动终端、手环和蓝牙耳机紧靠在一起时，并同时握持在手中，当移动终端通过自动搜索列表发现手环和蓝牙耳机，可以分别向手环和蓝牙耳机分别发送配对请求，向配对请求中包含设备标识。

假设移动终端向蓝牙耳机发送配对请求，蓝牙耳机向移动终端反馈响应请求。移动终端内置的处理器，在接收到响应请求时，向心率检测模块发送心率数据请求消息，在首次连接时，可以通过预设的心率指标，在第二个检测周期内，心率检测模块对检测对象的心率进行检测，得到新的心率指标。在获取心率指标之后，基于该心率指标生成频率值，将该频率值提供给震动器以产生相应频率的震动信号。

在震动信号产生的过程中，用户将握持的三个移动设备按照“Z”字形晃动，或者执行任意的晃动。移动终端内置的加速度感测器检测到三个轴方向的混合信号。例如x轴方向的混合信号，y轴方向的混合信号，z轴方向的混合信号，将三个轴方向的混合信号提供给处理器。由处理器分别对该三个轴方向的混合信号分别进行平均处理得到平均信号，然后分别利用三个轴方向对应的平均信号与各自的混合信号求差，得到差值信号，然后对差值信号进行量化处理。最后将三个轴方向的量化处理结果按照x轴，y轴，z轴的顺序组成第一密钥信号。通过对第一密钥信号进行数字化处理，得到第一密钥。

同样地，手环和蓝牙耳机内置的加速度感测器通过上述相同的方式，得到与手环对应的第二密钥，和与蓝牙耳机对应的的第二密钥。然后，手环和蓝牙耳机分别将第二密钥发送至移动终端，移动终端接收到其他响应设备发送的第二密钥，对第二密钥进行校验，若匹配成功，则建立移动终端与手环或者移动终端与蓝牙耳机之间的配对连接，并通过提示信息提示配对成功。若失败则再次发生配对连接，并提示配对失败。

在配对连接成功后，移动终端的内置处理器向震动器发送新的频率值控制指令，用于触发震动器产生新的震动信号。移动终端的震动信号检测装置对检测到新的振动信号进行解析处理，得到第一密钥序列。手环和蓝牙耳机的震动检测装置对检测到的新的震动信号进行解析处理，得到第二密钥序列。移动终端和手环、蓝牙耳机之间利用第一密钥序列和第二密钥序列分别对各自发送的数据包进行加密处理。

在移动终端和手环之间通过基于震动信号协商生成一个128bits的会话密钥，该会话密钥在明文数据包发送时对明文进行加密，从而得到密文数据包。

本申请实施例通过上述配对处理方法，利用震动信号和运动信号作为配对密钥，有效地简化了配对程序，提高了配对效率及配对的安全性。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

进一步参考图8，图8示出了根据本申请一个实施例的设备间建立无线连接的装置的示例性结构框图。该装置应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，该装置包括：

配对请求发送单元801，用于向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求。配对请求用于请求建立所述发起设备与所述响应设备之间的配对连接；

密钥生成单元802，用于基于检测到的第一混合信号生成第一密钥。第一混合信号是发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；

配对建立单元803，用于基于第一密钥在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

可选地，密钥生成单元包括：

控制子单元，用于控制发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，作为第一周期信号；

检测子单元，用于检测在第一周期信号产生过程发起设备按照运动轨迹运动所产生的第一混合信号；

去周期子单元，用于对第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥信号；

密钥生成子单元，用于基于第一密钥信号生成第一密钥。

可选地，控制子单元，还用于：获取发起设备所处的地理位置所对应的频率标识；基于频率标识查询预先建立的频率映射表，得到与频率标识对应的频率值；按照频率值控制震动器产生的震动信号。

可选地，控制子单元，还用于：获取发起设备的持有者的生理特征参数；基于生理特征参数生成频率值；基于频率值控制震动器产生震动信号。

可选地，去周期子单元还用于：对第一混合信号进行平均处理得到平均信号；对第一混合信号与平均信号进行差值处理，得到差值信号；对差值信号进行量化处理，得到第一密钥信号。

可选地，去周期子单元还用于：接收经过滤波处理后的第一混合信号，得到运动信号；对运动信号进行平均处理得到与运动信号对应的运动平均信号；对运动信号与运动平均信号进行差值处理，得到运动差值信号；对运动差值信号进行量化处理，得到与运动差值信号第一密钥信号。

可选地，配对建立单元还用于：接收至少两个移动设备中的响应设备发送的第二密钥，该第二密钥是响应设备针对检测到的第一混合信号解析产生的；在第一密钥与第二密钥匹配时，在发起设备与响应设备之间建立配对连接。

可选地，该装置还包括：连接建立单元还用于：基于第二混合信号对发起设备与响应设备之间的无线连接进行加密。第二混合信号是基于发起设备的持有者的生物特征参数生成的。

可选地，连接建立单元，还用于：基于发起设备的持有者的生理特征参数生成第二混合信号；将第二混合信号进行数字信号处理，得到密钥序列；利用密钥序列对发起设备和响应设备之间传输的数据包进行加密。

应当理解，装置中记载的诸单元或模块与参考图2描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征同样适用于装置及其中包含的单元，在此不再赘述。装置可以预先实现在电子设备的浏览器或其他安全应用中，也可以通过下载等方式而加载到电子设备的浏览器或其安全应用中。装置中的相应单元可以与电子设备中的单元相互配合以实现本申请实施例的方案。

在上文详细描述中提及的若干模块或者单元，这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

下面参考图9，图9示出了适于用来实现本申请实施例的移动设备的计算机系统的结构示意图。

如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括触摸屏等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图图2或3描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括配对请求发送单元、密钥生成单元、配对建立单元以及连接建立单元。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，配对请求发送单元还可以被描述为“用于向至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求的单元”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的设备间建立无线连接方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种设备间建立无线连接的方法，该方法应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，其特征在于，该方法包括：

发起设备向所述至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求，所述配对请求用于请求建立所述发起设备与所述响应设备之间的配对连接；

发起设备基于检测到的第一混合信号生成第一密钥，所述第一混合信号是所述发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；

所述发起设备基于所述第一密钥与所述响应设备之间建立配对连接；

其中，所述发起设备基于检测到的第一混合信号生成第一密钥包括：

控制所述发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，作为第一周期信号；

检测在所述第一周期信号产生过程所述发起设备按照所述运动轨迹运动所产生的第一混合信号，所述第一混合信号是基于所述震动信号和述运动轨迹运动共同生成的；

对所述第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥信号；

基于所述第一密钥信号生成第一密钥；

所述发起设备基于所述第一密钥与所述响应设备之间建立配对连接包括：

接收所述至少两个移动设备中的响应设备发送的第二密钥，所述第二密钥是所述响应设备针对检测到的所述第一混合信号解析产生的；

在所述第一密钥与所述第二密钥匹配时，在所述发起设备与所述响应设备之间建立配对连接；

所述设备间建立无线连接的方法还包括，基于第二混合信号对所述发起设备与所述响应设备之间的无线连接进行加密，所述第二混合信号是基于所述发起设备的持有者的生物特征参数生成的；

所述基于第二混合信号对所述发起设备与所述响应设备之间的无线连接进行加密包括：

当配对连接建立成功后，基于所述发起设备的持有者的生理特征参数生成所述第二混合信号；

将所述第二混合信号进行数字信号处理，得到密钥序列；

利用所述密钥序列对所述发起设备和所述响应设备之间传输的数据包进行加密。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号包括：

获取所述发起设备所处的地理位置所对应的频率标识；

基于所述频率标识查询预先建立的频率映射表，得到与所述频率标识对应的频率值；

按照所述频率值控制所述震动器产生的震动信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述震动器产生不同频率的震动信号包括：

获取所述发起设备的持有者的生理特征参数；

基于所述生理特征参数生成频率值；

基于所述频率值控制所述震动器产生震动信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥信号，包括：

对所述第一混合信号进行平均处理得到平均信号；

对所述第一混合信号与所述平均信号进行差值处理，得到差值信号；

对所述差值信号进行量化处理，得到所述第一密钥信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥信号，包括：

接收经过滤波处理后的第一混合信号，得到运动信号；对所述运动信号进行平均处理得到与运动信号对应的运动平均信号；

对所述运动信号与所述运动平均信号进行差值处理，得到运动差值信号；

对所述运动差值信号进行量化处理，得到与所述运动差值信号第一密钥信号。

6.一种设备间建立无线连接的装置，该装置应用于紧靠在一起的至少两个移动设备中的发起设备，其特征在于，该装置包括：

配对请求发送单元，用于向所述至少两个移动设备中的响应设备发送配对请求，所述配对请求用于请求建立所述发起设备与所述响应设备之间的配对连接；

密钥生成单元，用于基于检测到的第一混合信号生成第一密钥，所述第一混合信号是所述发起设备在产生的第一周期信号过程中按照运动轨迹运动产生的；

配对建立单元，用于基于所述第一密钥在所述发起设备与所述响应设备之间建立配对连接；

其中，所述密钥生成单元，还包括：

控制所述发起设备内置的震动器产生不同频率的震动信号，作为第一周期信号；

检测在所述第一周期信号产生过程所述发起设备按照所述运动轨迹运动所产生的第一混合信号，所述第一混合信号是基于所述震动信号和述运动轨迹运动共同生成的；

对所述第一混合信号进行去周期性处理，得到第一密钥信号；

基于所述第一密钥信号生成第一密钥；

所述配对建立单元，还包括：

接收所述至少两个移动设备中的响应设备发送的第二密钥，所述第二密钥是所述响应设备针对检测到的所述第一混合信号解析产生的；

在所述第一密钥与所述第二密钥匹配时，在所述发起设备与所述响应设备之间建立配对连接；

所述设备间建立无线连接的装置还包括，基于第二混合信号对所述发起设备与所述响应设备之间的无线连接进行加密，所述第二混合信号是基于所述发起设备的持有者的生物特征参数生成的；

所述基于第二混合信号对所述发起设备与所述响应设备之间的无线连接进行加密包括：

当配对连接建立成功后，基于所述发起设备的持有者的生理特征参数生成所述第二混合信号；

将所述第二混合信号进行数字信号处理，得到密钥序列；

利用所述密钥序列对所述发起设备和所述响应设备之间传输的数据包进行加密。

7.一种移动设备，包括震动器、加速度传感器、存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，

所述震动器，用于根据接收到的频率值产生可调制的震动信号；

所述加速度传感器，用于检测所述第一混合信号；

所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

8.根据权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：

滤波器，用于对所述第一混合信号进行滤波处理，得到按照运动轨迹运动产生的运动信号。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。