CN111491284B - 蓝牙ble时延优化方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蓝牙BLE时延优化方法、设备和存储介质，该方法包括：设置时延范围参数Slave_Latency，所述时延范围参数Slave_Latency用于限制BLE从设备的连接事件跳过范围；设置时延具体参数Slave_Latency_spe，所述时延具体参数Slave_Latency_spe用于限制所述BLE从设备的具体连接事件侦听时间。其能够动态的改变BLE从设备连接事件的跳过次数，不需要长时间的修改，在降低BLE从设备自身功耗的同时，不影响通信效率。

Description

蓝牙BLE时延优化方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及蓝牙低功耗领域，具体涉及一种蓝牙BLE时延优化方法、设备和存储介质。

背景技术

蓝牙SIG（Bluetooth Special Interest Group，蓝牙技术联盟）在蓝牙4.0协议中发布了BLE（Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗），蓝牙BLE是一对一的通信方式，通信设备分为主设备和从设备，主从设备按照一定的周期进行连接，该周期被称为连接间隔，在一个连接间隔中，主从设备约定在同一时刻侦听连接事件，通过连接事件实现数据交互，在连接间隔的其他时间中，主从设备可以进入睡眠状态，由此实现低功耗。

在蓝牙BLE中，针对从设备的进一步低功耗实现，提供了一种时延通信方式，通过设置Slave_Latency的数值，可以进一步延长从设备的睡眠时间，具体为，根据Slave_Latency的设置值，表明BLE从设备最多可以不侦听Slave_Latency个连接事件。

参照图1A、1B、1C所示，在图1A中，从设备的Slave_Latency = 0时，从设备与主设备的每个连接事件Event1、Event2、Event3、Event4均按照正常交互流程走完，同步开启RF（Radio Frequency，射频），经主设备发送数据包→从设备接收数据包→从设备发送回应包→主设备接收回应包完成整个连接事件；在图1B中，从设备的Slave_Latency = 2时，在连接事件Event1中，从设备与主设备正常交互，由于Slave_Latency的设置影响，从设备可以选择跳过连接事件Event2和Event3，在连接事件Event4中，从设备与主设备再次正常交互；在图1C中，从设备的Slave_Latency = 2时，从设备选择在连接事件Event2中正常交互，交互后重新计数，并选择跳过连接事件Event3和Event4。从设备选择性在Slave_Latency个连接间隔中的其中一个侦听连接事件，以此进一步降低自身功耗。

BLE维持连接通常通过空包的交互判断，主从设备在无数据传输时，主设备在规定时间内的一次连接事件中发送空包，从设备返回回应包，由此判断BLE连接维持。上述时延通信方式尤其在这种BLE连接判断中得到体现。

然而，上述时延通信方式在数据交互过程中，可能会降低了通信效率，例如，原本只需要2个连接事件即可完成数据传输的情况，在图1B、1C所示例子中，需要2-6个连接事件来完成。

上述时延通信方式的Slave_Latency的修改需要通过LL Control PDU（LinkLayer Control Protocol Data Unit，链路层控制类协议数据单元）中的更新连接参数来修改，但是通过这种方式由于存在同步更新的问题，会有延时，所以通过这种方式动态修改Slave_Latency不太现实。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种蓝牙BLE时延优化方法、设备和计算机可读存储介质，其能够动态的改变BLE从设备连接事件的跳过次数，不需要长时间的修改，在降低BLE从设备自身功耗的同时，不影响通信效率。

第一方面，本发明提供了一种蓝牙BLE时延优化方法，应用于BLE从设备，该方法包括：

设置时延范围参数Slave_Latency，所述时延范围参数Slave_Latency用于限制BLE从设备的连接事件跳过范围；

设置时延具体参数Slave_Latency_spe，所述时延具体参数Slave_Latency_spe用于限制所述BLE从设备的具体连接事件侦听时间。

具体的，所述时延具体参数Slave_Latency_spe不大于时延范围参数Slave_Latency。

可选的，在根据时延具体参数Slave_Latency_spe侦听连接事件时，清除所述时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程。

可选的，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行修改。

可选的，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行修改，具体为，在所接收数据包的有效载荷为非空时，将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为零。

具体的，在将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为零时，清除所述时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程。

可选的，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行修改，具体为，在所接收数据包的有效载荷为空时，将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为非零。

可选的，所述时延具体参数Slave_Latency_spe的修改为动态的。

可选的，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行修改，具体为，在所接收的连续数据包的有效载荷均为空时，相邻侦听到的连接事件中的所述时延具体参数Slave_Latency_spe呈递增关系。

具体的，在修改所述时延具体参数Slave_Latency_spe时，若时延具体参数Slave_Latency_spe大于等于时延范围参数Slave_Latency，则将时延具体参数Slave_Latency_spe修改为时延范围参数Slave_Latency。

第二方面，本发明提供了一种蓝牙BLE设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述设备在与其他BLE设备通信作为从设备时，通过所述处理器执行所述计算机程序以实现上述时延优化方法。

第三方面，本发明提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于被处理器执行时，以实现上述时延优化方法。

本发明提供的蓝牙BLE时延优化方法、设备和计算机可读存储介质，通过设置时延范围参数Slave_Latency限制了BLE从设备的连接事件跳过范围，以及设置时延具体参数Slave_Latency_spe限制了BLE从设备的具体连接事件侦听时间，在需要对BLE从设备的时延进行修改时，可以通过修改时延具体参数Slave_Latency_spe实现，而不需要修改时延范围参数Slave_Latency。

并且，时延具体参数Slave_Latency_spe在每个连接事件中可动态的进行修改，通过判断所接收到的数据包是空包还是非空包，来对时延具体参数Slave_Latency_spe进行适应性修改。在为空包时，时延具体参数Slave_Latency_spe可修改为较大值或值递进修改，为下一个连接事件中所接收到的数据包大概率为空包的情况做准备；在为非空包时，时延具体参数Slave_Latency_spe置为较小值或零，为下一个连接事件中所接收到的数据包大概率为非空包的情况做准备，有利于实现低功耗的同时，提高其通信效率。

附图说明

附图1A、1B、1C为现有技术中作为示例的Slave_Latency设置值不同时的时序图。

附图2为本发明提供的蓝牙BLE时延优化方法的步骤示意图。

附图3为本发明中通过设置时延具体参数Slave_Latency_spe修改BLE从设备时延的时序图。

附图4为本发明提供的蓝牙BLE时延优化方法的流程图。

附图5为本发明提供的修改时延具体参数Slave_Latency_spe的蓝牙BLE时延优化方法的步骤示意图。

附图6为本发明中通过修改时延具体参数Slave_Latency_spe提高通信效率的时序图。

附图7为本发明提供的进一步的蓝牙BLE时延优化方法的流程图。

附图8为本发明中通过动态修改时延具体参数Slave_Latency_spe提高通信效率和实现低功耗的时序图。

附图9为本发明提供的更进一步的蓝牙BLE时延优化方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明中附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分，而不是全部。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施手段，都属于本发明保护的范围。

本发明所述BLE设备可以是具有蓝牙功能的手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、便捷式媒体播放器（PortableMedia Player，PMP）、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端；也可以是数字照相机、数字摄像头等数字设备；也可以是由蓝牙技术构成的电子钱包和电子锁，也可以是嵌入蓝牙系统的微波炉、洗衣机、电冰箱、空调机等传统家用电器；也可以是蓝牙耳机、蓝牙音箱、鼠标、键盘、扬声器等电子设备的外围设备。

本发明提供了一种蓝牙BLE时延优化方法，应用于BLE从设备，如图2所示，该方法包括：

设置时延范围参数Slave_Latency，所述时延范围参数Slave_Latency用于限制BLE从设备的连接事件跳过范围；

设置时延具体参数Slave_Latency_spe，所述时延具体参数Slave_Latency_spe用于限制所述BLE从设备的具体连接事件侦听时间。

BLE从设备所设置的时延具体参数Slave_Latency_spe需小于等于所设置的时延范围参数Slave_Latency。

上述时延范围参数Slave_Latency的设置通过BLE主设备传输的参数更新命令实现，可以是由BLE从设备发起具体参数更新请求、BLE主设备发送命令实现。上述时延具体参数Slave_Latency_spe的设置在BLE从设备本地实现。

上述时延范围参数Slave_Latency限制了BLE从设备的连接事件跳过范围，如3所示，BLE从设备设置了时延范围参数Slave_Latency = 99，表明BLE从设备最多可以不侦听99个连接事件。

进一步，上述时延具体参数Slave_Latency_spe限制了BLE从设备的具体连接事件侦听时间，如图3所示，BLE从设备设置了时延具体参数Slave_Latency_spe = 49，表明在侦听连接事件后的第49个连接间隔中，BLE从设备需要去侦听BLE主设备的包。

作为一种示例，参照图3，图中所示时延范围参数Slave_Latency = 99，时延具体参数Slave_Latency_spe = 49，在初次侦听连接事件Event0后，受时延具体参数Slave_Latency_spe影响，随后的49个连接间隔Interval中BLE从设备处于睡眠状态，在第50个连接间隔Interval之前唤醒，侦听连接事件Event50。侦听连接事件Event50后，清除时延范围参数Slave_Latency_spe的计数进程，其计数进程在第50个连接间隔Interval处归零，在第51个连接间隔Interval处从1开始重新计数，如此在两个侦听连接事件的连接间隔Interval中间隔49个连接间隔Interval循环。

参照图4，其示出了上述示例内容的流程，BLE从设备在设置时延具体参数Slave_Latency_spe后初次侦听连接事件，并启动时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程，每隔一个连接间隔Interval，计数值加1；随后对每一个连接间隔中的Slave_Latency_spe进行检查，判断是否超时（Timeout），即时延具体参数Slave_Latency_spe等于设置值，在超时时侦听连接事件，然后清除Slave_Latency_spe的计数进程，归零重新计数，在未超时时则持续保持睡眠状态。

进一步的，在本发明中，参照图5所示，BLE从设备时延的修改通过修改时延具体参数Slave_Latency_spe实现。同样的，在BLE从设备根据时延具体参数Slave_Latency_spe侦听连接事件时，清除所述时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程。

参照图6，作为图3所示的进一步示例，为提高通信效率，BLE从设备在连接事件Event50对时延具体参数Slave_Latency_spe进行修改，如图所示，其取值修改为20，在修改后的20个连接间隔Interval中，BLE从设备处于睡眠状态，在第71个连接间隔Interval唤醒，侦听连接事件Event71。在连接事件Event71中，时延具体参数Slave_Latency_spe可再次进行修改或保持，视通信效率需求所定。

参照图7，其示出了上述修改时延具体参数Slave_Latency_spe的流程，BLE从设备在设置时延具体参数Slave_Latency_spe后初次侦听连接事件，并启动时时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程，每隔一个连接间隔Interval，计数值加1；在连接事件中，选择是否需要对时延具体参数Slave_Latency_spe进行修改，是则修改取值，否则无需修改，随后对每一个连接间隔中的Slave_Latency_spe进行检查，判断是否超时；在超时时侦听连接事件，然后清除Slave_Latency_spe的计数进程，归零重新计数，并返回选择是否修改时延具体参数Slave_Latency_spe；在未超时时则持续保持睡眠状态。

更进一步的，上述时延具体参数Slave_Latency_spe的修改还可以是动态的，即在设置时延具体参数Slave_Latency_spe的具体取值后，后续的连接间隔中还可以根据侦听连接事件时所接收的数据包类型，对时延具体参数Slave_Latency_spe进行动态的修改。

作为上述动态修改的一种示例，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行修改。在一个连接事件中，如若BLE从设备所接收到的数据包不是空包，即其有效载荷存在时，可以认为，在下一个连接间隔中，BLE主设备所发送的数据包大概率还是为非空包的，为提高通信效率，可以适当修改时延具体参数Slave_Latency_spe以尽快的接收该数据包。因此，时延具体参数Slave_Latency_spe具体的修改可以为，在所接收数据包的有效载荷为非空时，将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为零。将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为零在本发明中仅仅是一种优选的修改手段，为其他目的考虑，也可以是修改为较低的取值。

与前述类似的，在将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为零时，清除所述时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程。

在一个连接事件中，如若BLE从设备所接收到的数据包是空包，即其有效载荷不存在时，可以认为，在下一个连接间隔中，BLE主设备所发送的数据包大概率还是为空包，为降低功耗，可以适当修改时延具体参数Slave_Latency_spe以跳过更多的连接事件。因此，时延具体参数Slave_Latency_spe具体的修改可以为，在所接收数据包的有效载荷为空时，将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为非零。所修改的具体数值可以随机的或按照一定规律变化的。

进一步的，在一个连接事件中，如若BLE从设备所接收到的数据包是空包，所述连续数据包为BLE从设备所接收到的相邻数据包，在这种情况下，可以认为，在一个时间段内，BLE主设备所发送的数据包大概率还是为空包，为进一步降低功耗，可以适当修改时延具体参数Slave_Latency_spe以跳过更多的连接事件。所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行修改，因此，时延具体参数Slave_Latency_spe具体的修改可以为，在所接收的连续数据包的有效载荷均为空时，相邻侦听到的连接事件中的所述时延具体参数Slave_Latency_spe呈递增关系。

需要注意的是，以上所述对时延具体参数Slave_Latency_spe的动态修改，如下公式所示，若修改后的时延具体参数Slave_Latency_spe小于时延范围参数Slave_Latency，则时延具体参数Slave_Latency_spe修改为k，k为此次的修改取值；若修改后的时延具体参数Slave_Latency_spe大于等于时延范围参数Slave_Latency，则将时延具体参数Slave_Latency_spe修改为时延范围参数Slave_Latency。

作为一种示例，参照图8，在连接事件Event50中，所接收到的数据包为非空包，在该连接事件Event50中将时延具体参数Slave_Latency_spe修改为0；在下一个的连接间隔Interval中侦听连接事件Event51，同样的所接收到的数据包为非空包，时延具体参数Slave_Latency_spe不修改；在下一个的连接间隔Interval中侦听连接事件Event52，所接收到的数据包为空包，在该连接事件Event52中将时延具体参数Slave_Latency_spe修改为1，跳过下一个连接间隔Interval连接事件Event53的侦听；在下下一个连接间隔Interval侦听连接事件Event54，所接收到的数据包继续为空包，BLE从设备在所接收的相邻数据包（连接事件Event52所接收的数据包和连接事件Event54所接收的数据包）均为空包，在该连接事件Event54中将时延具体参数Slave_Latency_spe以递增关系修改为2，跳过连接事件Event55、连接事件Event56的侦听；假设侦听连接事件Event73时所接收到的数据包为非空包，在连接事件Event53到连接事件Event72之间时延具体参数Slave_Latency_spe的修改为递增关系。如此根据侦听连接事件时所接收到的数据包有效载荷进行时延具体参数Slave_Latency_spe的动态修改，在提高通信效率的同时实现低功耗控制。

同样的，在上述示例中，连接事件的侦听伴随着时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程的清除。

参照图9，其示出了上述动态修改时延具体参数Slave_Latency_spe的流程，BLE从设备在设置时延范围参数Slave_Latency和时延具体参数Slave_Latency_spe后初次侦听连接事件，并启动时延范围参数Slave_Latency和时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程，每隔一个连接间隔Interval，计数值加1；在连接事件中，根据所接收到的数据包有效载荷判断是否为空包，否则修改时延具体参数Slave_Latency_spe取值，以提高通信效率，是则无需修改，随后对每一个连接间隔中的Slave_Latency_spe进行检查，判断是否超时；在超时时侦听连接事件，然后清除Slave_Latency_spe的计数进程，归零重新计数，并判断所接收的相邻数据包是否均为空包，然后返回修改时延具体参数Slave_Latency_spe；在未超时时则持续保持睡眠状态。

上述蓝牙BLE时延优化方法在需要对BLE从设备的时延进行修改时，可以通过修改时延具体参数Slave_Latency_spe实现。时延具体参数Slave_Latency_spe在每个连接事件中可动态的进行修改，通过判断所接收到的数据包是空包还是非空包，来对时延具体参数Slave_Latency_spe进行适应性修改，有利于实现低功耗的同时，提高其通信效率。

基于上述蓝牙BLE时延优化方法，本发明还提供了一种蓝牙BLE设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述设备在与其他BLE设备通信作为从设备时，通过所述处理器执行所述计算机程序以实现上述时延优化方法，该蓝牙BLE设备的时延优化实现方式及原理参照上述时延优化方法内容，这里不再赘述。

基于上述蓝牙BLE时延优化方法，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于被处理器执行时，以实现上述时延优化方法。相关说明可以对应上述内容的相关描述和效果进行理解，此处不做过多赘述。

在本发明中，计算机可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读储存介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。计算机可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

尽管展示、描述并指出了应用于其优选实施方式的本发明的基本新颖特征，但是应该理解，本领域的熟练技术人员可以对所描述的设备和方法的形式和细节进行各种删节、替换和变更，而并不背离本发明的实质。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓝牙BLE时延优化方法，应用于BLE从设备，该方法包括：

设置时延范围参数Slave_Latency，所述时延范围参数Slave_Latency用于限制BLE从设备的连接事件跳过范围；

设置时延具体参数Slave_Latency_spe，所述时延具体参数Slave_Latency_spe用于限制所述BLE从设备的具体连接事件侦听时间；

其中，在主从设备的一次连接事件中，所述从设备根据所接收数据包的有效载荷，在当前连接间隔对所述时延具体参数Slave_Latency_spe进行动态修改。

2.如权利要求1所述的时延优化方法，所述时延具体参数Slave_Latency_spe不大于时延范围参数Slave_Latency。

3.如权利要求1所述的时延优化方法，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行动态修改，具体为，在所接收数据包的有效载荷为非空时，将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为零。

4.如权利要求1所述的时延优化方法，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行动态修改，具体为，在所接收数据包的有效载荷为空时，将所述时延具体参数Slave_Latency_spe修改为非零。

5.如权利要求1所述的时延优化方法，所述时延具体参数Slave_Latency_spe根据所接收数据包的有效载荷进行动态修改，具体为，在所接收的连续数据包的有效载荷均为空时，相邻侦听到的连接事件中的所述时延具体参数Slave_Latency_spe呈递增关系。

6.如权利要求3-5任一项所述的时延优化方法，在根据时延具体参数Slave_Latency_spe侦听连接事件时，清除所述时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程。

7.如权利要求3-5任一项所述的时延优化方法，在对所述时延具体参数Slave_Latency_spe进行动态修改时，清除所述时延具体参数Slave_Latency_spe的计数进程。

8.如权利要求3-5任一项所述的时延优化方法，在修改所述时延具体参数Slave_Latency_spe时，若时延具体参数Slave_Latency_spe大于等于时延范围参数Slave_Latency，则将时延具体参数Slave_Latency_spe修改为时延范围参数Slave_Latency。

9.一种蓝牙BLE设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述设备在与其他BLE设备通信作为从设备时，通过所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-8任一项所述时延优化方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于被处理器执行时，以实现权利要求1-8任一项所述时延优化方法。

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