CN112534843B - 通过使用蓝牙低功耗进行通信的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种电子装置。所述电子装置包括支持基于蓝牙低功耗(BLE)的通信的通信模块，以及可操作地耦合到通信模块的处理器。处理器被配置为发送控制信息以请求通信模块在第一模式下操作。在从外部电子装置接收到预定义类型的广播包数据单元(PDU)时，第一模式与控制通信模块使得响应于接收到预定义类型的广播PDU而将扫描请求发送到外部电子装置的模式相应。通信模块被配置为当在第一模式下操作时，基于控制信息从外部电子装置接收广播PDU，基于包括在接收到的广播PDU中的报头识别接收到的广播PDU的类型相应于与预定义类型不同的第一类型，基于识别绕过扫描请求的发送，并且将用于表示已经接收到第一类型的广播PDU的广播通知发送到处理器。

Description

通过使用蓝牙低功耗进行通信的设备和方法
技术领域
本公开涉及一种用于通过使用蓝牙低功耗(BLE)来执行通信的设备和方法。
背景技术
电子装置可提供各种功能。例如，电子装置不仅可使用移动通信网络执行数据发送/数据接收，还可执行包括蓝牙低功耗(BLE)的短距离无线通信。另外，随着短距离无线通信的发展，电子装置可通过使用蓝牙低功耗来执行通信以降低功耗。
上述信息仅作为背景技术信息呈现，以帮助理解本公开。关于上述内容中的任何内容是否可作为关于本公开的现有技术适用，没有做出确定，也没有做出断言。
发明内容
电子装置可基于蓝牙低功耗来发送/接收关于外部电子装置的数据。如果在基于蓝牙低功耗(BLE)执行通信的覆盖范围内存在多个电子装置和多个外部电子装置，则在用于BLE连接的信号之间会发生干扰，这可导致外部电子装置的搜索和连接的失败。因此，在存在多个电子装置或多个外部电子装置的情况下，会需要用于减少外部电子装置的搜索和连接的失败的方法。
本公开的各方面是为了至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下面描述的优点。因此，本公开内容的一个方面是提供一种用于通过使用蓝牙低功耗(BLE)来执行通信的设备和方法。
另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可通过实践所呈现的实施例来学习。
根据本公开的一个方面，提供了一种电子装置。所述电子装置包括用于支持基于蓝牙低功耗(BLE)的通信的通信模块，以及可操作地耦合到通信模块的至少一个处理器。所述至少一个处理器可被配置为发送控制信息以请求通信模块在第一模式下操作。在从外部电子装置接收到预定义类型的广播包数据单元(PDU)时，第一模式可与控制通信模块使得响应于接收到预定义类型的广播PDU而将扫描请求发送到外部电子装置的模式相应。通信模块可被配置为：当在第一模式下操作时，基于控制信息从外部电子装置接收广播PDU，基于包括在接收到的广播PDU中的报头识别接收到的广播PDU的类型相应于与预定义类型不同的第一类型，基于识别绕过扫描请求的发送，以及将用于表示已经接收到第一类型的广播PDU的广播通知发送到所述至少一个处理器。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子装置。所述电子装置包括用户接口、无线通信电路和至少一个处理器，其中，无线通信电路被配置为支持BLE无线通信，并且在从外部电子装置接收到预定义类型的广播PDU时，向外部电子装置请求附加信息，所述至少一个处理器被可操作地耦合到用户接口和无线通信电路。无线通信电路可被配置为从外部电子装置接收包括报头和有效载荷的广播PDU，识别包括在广播PDU的报头中的广播PDU的类型，识别包括在广播PDU的有效载荷中的数据类型，并且基于广播PDU的所识别的类型是所述预定义类型，并且如果所述数据类型中的至少一个数据类型包括所选择的标识符，则在不将附加信息请求发送到外部电子装置的状态下，基于包括在广播中的数据将广播通知发送到所述至少一个处理器。
根据本公开的另一方面，提供了一种电子装置。所述电子装置包括用户接口、无线通信电路和至少一个处理器，其中，无线通信电路被配置为支持BLE无线通信并且从外部电子装置接收包括报头的广播PDU，报头包括指示广播PDU的类型的字段，所述至少一个处理器被可操作地耦合到用户接口和无线通信电路。无线通信电路可被配置为从外部电子装置接收不包括关于电子装置的信息的广播PDU，识别出包括在广播PDU的报头中的广播PDU的类型是第一类型，并且在基于第一类型不将附加信息请求发送到外部电子装置的状态下，基于包括在广播中的数据将广播通知发送到所述至少一个处理器。
根据本公开的各种实施例的设备和方法可通过定义新类型的广播包数据单元(PDU)来减少设备搜索和/或连接中的失败。
根据本公开的各种实施例的设备和方法可通过绕过用于基于主动扫描接收的广播的扫描请求的发送来减少扫描请求和连接请求的干扰。
根据本公开的各种实施例的设备和方法可在多个广播器和扫描器共存的生产、制造和验证过程中改进广播器的搜索和连接功能。
根据各种实施例的设备和方法可减少在扫描蓝牙低功率能量连接时消耗的功耗和时间。
根据以下结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
通过以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1是根据本公开的各种实施例的网络环境中的电子装置的框图；
图2示出了根据本公开的各种实施例的电子装置的操作环境；
图3是示出根据本公开的各种实施例的电子装置201的功能结构的框图；
图4示出了根据本公开的各种实施例的蓝牙协议栈；
图5示出了根据本公开的各种实施例的电子装置的基于蓝牙低功耗(BLE)的通信连接的信号交换；
图6示出了根据本公开的各种实施例的电子装置的操作；
图7示出了根据本公开的各种实施例的用于接收广播包数据单元(PDU)的操作；
图8示出了根据本公开的各种实施例的基于第一类型处理广播包的操作；
图9示出了根据本公开的各种实施例的基于预定义数据处理广播包的操作；
图10示出了根据本公开的各种实施例的电子装置的操作；以及
图11示出了根据本公开的各种实施例的电子装置的操作。
在整个附图中，相同的附图标记将被理解为指相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助理解，但是这些细节仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，可省略对众所周知的功能和结构的描述。
在以下描述和权利要求书中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚且一致地理解本公开。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
应当理解，除非上下文另有明确规定，否则单数形式包括复数指示物。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或多个这样的表面的引用。
图1是示出根据本公开的各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。
参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、连接端178、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190(例如，收发器)、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160(例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123(而非主处理器121)可控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如，程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收要由电子装置101的其他组件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入装置150可包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出装置155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如BluetoothTM、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如，多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可包括天线，所述天线包括辐射元件，所述辐射元件由形成在基底(例如，印刷电路板(PCB))中或形成在基底(例如，印刷电路板(PCB))上的导电材料或导电图案构成。根据实施例，天线模块197可包括多个天线。在这种情况下，可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)从多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另一组件(例如，射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线模块197的一部分。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
根据各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120)可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的，或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
图2示出了根据本公开的各种实施例的电子装置的操作环境。
根据各种实施例，图2的电子装置201可与图1的电子装置101相应。
参照图2，操作环境可包括电子装置201、外部电子装置202、第二电子装置203和第三电子装置204。
根据各种实施例，电子装置201可与外部电子装置202建立连接。例如，电子装置201可通过使用蓝牙低功耗(在下文中，称为BLE)与外部电子装置202建立连接。在实施例中，如果电子装置201和外部电子装置202基于BLE建立通信连接，则电子装置201可作为扫描器或主设备来操作。扫描器可指在建立使用BLE的连接之前的电子装置201的角色。主设备可指在建立使用BLE的连接之后的电子装置201的角色。根据各种实施例，多个电子装置(例如，电子装置201、第二电子装置203和第三电子装置204)中的每一个电子装置可根据BLE的连接状态作为扫描器和主设备中的一个来操作。
根据各种实施例，外部电子装置202可建立与电子装置201的连接。例如，外部电子装置202可基于BLE建立连接。在实施例中，如果电子装置201和外部电子装置202基于BLE建立通信连接，则外部电子装置202可作为广播器或从设备操作。广播器可指在建立使用BLE的连接之前的外部电子装置202的角色。从设备可指在建立使用BLE的连接之后的外部电子装置202的角色。
根据实施例，外部电子装置202可被安装在电子装置201内部。例如，外部电子装置202可被安装到电子装置201的壳体(未示出)的至少一部分。壳体(未示出)的至少一部分可包括用于防水结构的屏蔽构件。根据各种实施例，外部电子装置202可指包括电子笔或手写笔的各种术语。
在各种实施例中，第二电子装置203和第三电子装置204可从外部电子装置202接收信号。例如，第二电子装置203和第三电子装置204可被包括在用于BLE连接的信号的覆盖范围内。尽管未示出，但是第二电子装置203和第三电子装置204中的每一个可包括外部电子装置(例如，电子笔或手写笔)。例如，第二电子装置203可包括被配置为耦合到第二电子装置203的第二外部电子装置(未示出)。又例如，第三电子装置204可包括被配置为耦合到第三电子装置204的第三外部电子装置(未示出)。第二外部电子装置(未示出)可被配置为与第二电子装置203配对。第三外部电子装置(未示出)可被配置为与第三电子装置204配对。
图3是示出根据本公开的各种实施例的电子装置201的功能结构的框图。
参照图3，根据各种实施例，电子装置201可包括处理器310(例如，图1的处理器120)和通信模块320(例如，图1的通信模块190)。
处理器310可对电子装置201提供整体控制。处理器310可通过使用通信模块320与外部电子装置202执行通信。处理器310可通过使用通信模块320将数据发送到外部电子装置202或从外部电子装置202接收数据。
根据实施例，处理器310可控制通信模块320。处理器310可将指示操作模式的控制信息发送到通信模块320。操作模式可指示是否响应于接收到广播包而执行将对附加信息的请求发送到外部电子装置202的操作。例如，处理器310可发送指示通信模块320在用于主动扫描的第一模式下操作的控制信息。主动扫描可指电子装置201从外部电子装置202接收广播包并执行向外部电子装置202请求附加数据的模式。主动扫描可指被配置为使得电子装置201从外部电子装置202接收广播包，响应于该接收而绕过将广播通知发送到处理器310，并且将对附加数据的请求发送到外部电子装置202的模式。附加数据可包括发送到外部电子装置202的扫描响应或从外部电子装置202接收的扫描响应。
被动扫描可指电子装置201仅从外部电子装置202接收广播包并且不请求附加数据的模式。被动扫描可指被配置为使得电子装置201从外部电子装置202接收广播包并且响应于该接收将广播通知发送到处理器310的模式。
参照图3，尽管示出了处理器310和通信模块320可用单独的配置来区分并且可操作地耦合，但是本公开不限于此。根据各种实施例，处理器310可被实现为与通信模块320集成为一个芯片。
图4示出了根据本公开的各种实施例的蓝牙协议栈。
图4的蓝牙协议栈400可包括控制器层410、主机层420和应用层430。
参照图4，控制器层410可生成包并执行生成的包的发送/接收。控制器层410可包括物理层411和链路层413。
物理层411可将2.4GHz的频带划分为40个信道，并且可通过使用40个信道来发送/接收包。例如，物理层411可经由广播信道接收广播包。广播信道可与信道#37、信道#38和信道#39中的一个相应。信道#37的中心频率可与2402MHz相应，信道#38的中心频率可与2426MHz相应，并且信道#39的中心频率可与2480MHz相应。又例如，物理层411可经由数据信道发送/接收针对外部电子装置202的数据包。数据信道可指用于在电子装置201与外部电子装置202之间建立连接之后发送/接收包的信道。数据信道可包括37个信道，即信道#0到信道#36。
链路层413可执行硬件和软件处理。硬件处理可包括多个硬件处理，所述多个硬件处理包括用于循环冗余校验(CRC)生成或使用CRC的包验证的处理以及用于生成前导码或访问地址值的处理。软件处理可包括与针对外部电子装置202的连接状态相关的处理。例如，软件处理可定义电子装置201和外部电子装置202的角色。又例如，软件处理可改变电子装置201的操作状态。链路层413可基于从处理器310接收的控制信息将通信模块320的操作状态从待机状态改变为扫描状态。电子装置201可基于改变后的扫描状态监听来自外部电子装置202的广播包。
在各种实施例中，主机层420可执行用于执行蓝牙通信的逻辑操作。主机层420可至少包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)421、安全管理器协议(SMP)(未示出)、属性协议(ATT)423、通用属性简档(GATT)425和通用访问简档(GAP)(未示出)。
L2CAP 421可提供用于数据安全的服务。例如，L2CAP可执行包的封装。SMP(未示出)可提供电子装置201与外部电子装置202之间的连接和数据发送/接收。ATT 423可提供用于使用外部电子装置202的服务的简档。GATT425可执行从ATT获取的外部电子装置202的服务的功能。GAP(未示出)可通过使用配对和结合来提供电子装置201与外部电子装置202之间的接口。
应用层430可包括使用基于BLE的通信的应用。例如，应用层430的第一应用可请求通信320在用于主动扫描的第一模式下操作。又例如，应用层430的第二应用可请求通信模块320在用于被动扫描的第二模式下操作。如果包括在应用层430中的多个应用中的至少一个应用请求用于主动扫描的第一模式，则应用层430可发送指示通信模块320在用于主动扫描的第一模式下操作的控制信息。根据各种实施例，应用层430可经由控制器层410接收扫描响应，并且可基于接收到的扫描响应将控制信息发送到控制器层410以请求与外部电子装置202的BLE连接。控制器层410可基于控制信息将连接发起(例如，CONNECT_REQ)发送到外部电子装置202。
图5示出了根据本公开的各种实施例的用于电子装置201的基于BLE的通信连接的信号交换。
参照图5，处理器301与通信模块320之间的信号交换可以是在电子装置201内部生成的信号的交换。在电子装置201、外部电子装置202、第二电子装置203和第三电子装置204之间执行的信号交换可以是经由空中(OTA)生成的信号的交换。
根据各种实施例，在操作511，处理器310将与操作模式有关的控制信息发送到通信模块320。处理器310可将指示用于主动扫描的第一模式和用于被动扫描的第二模式中的一种模式的控制信息发送到通信模块320。用于主动扫描的第一模式可与被配置为响应于从外部电子装置202接收到预定义类型的广播PDU而将用于请求附加信息的信号发送到外部电子装置202的模式相应。用于被动扫描的第二模式可与被配置为从外部电子装置202接收预定义类型的广播PDU并且不将用于请求附加信息的信号发送到外部电子装置202的模式相应。用于请求附加信息的信号可包括扫描请求。预定义类型可包括广播PDU的类型中的ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型。根据实施例，可通过主机控制器接口(HCI)将控制信息从处理器310发送到通信模块320。HCI可指用于在通信模块320与处理器310之间提供包括指令或命令的控制信息的发送/接收的接口。
根据实施例，如果应用层430的多个应用中的至少一个应用请求在用于主动扫描的第一模式下操作，则处理器310可将指示第一模式的控制信息发送到通信模块320。与操作模式相关的控制信息也可被称为LE_SET_SCAN_PARAMETERS。通信模块320可接收控制信息，并且可改变用于通过第一模式执行主动扫描的网络参数。尽管未示出，但是响应于接收到控制信息，通信模块320可将指示操作模式已经完全改变的信息发送到处理器310。
根据各种实施例，尽管描述了处理器310基于应用层430的多个应用中的至少一个应用在用于主动扫描的第一模式下操作的请求将控制信息发送到通信模块320，但是本公开不限于此。例如，主机层420可发送控制信息，使得通信模块320(例如，控制器层410)在第一模式下操作，而不管应用层430的多个应用所请求的操作模式如何。
根据各种实施例，在操作513，处理器310可将指示扫描开始的控制信息发送到通信模块320。通信模块320可在接收到指示扫描开始的控制信息之前在待机状态下操作。待机状态可与通信模块320不发送/接收包的状态相应。处理器310可通过发送指示扫描的控制信息来将通信模块320的状态从待机状态改变为扫描状态。扫描状态可指通信模块320监听广播包或扫描响应的状态。尽管未示出，但是响应于指示扫描开始的控制信息，通信模块320可将指示通信模块320的状态已经被完全改变为扫描状态的信息发送到处理器310。
根据各种实施例，在操作515，外部电子装置202可发送广播包。外部电子装置202可将广播包广播到位于BLE的覆盖区域内的多个电子装置。多个电子装置可包括例如电子装置201、第二电子装置203或第三电子装置204。
根据实施例，电子装置201的通信模块320可在扫描状态下操作时通过执行扫描来接收从外部电子装置202发送的广播包。通信模块320可经由预定广播信道接收广播包。例如，通信模块320可在根据预定规则经由信道#37、信道#38和信道#39中的一个信道执行跳频时从外部电子装置202接收广播包。
根据各种实施例，在操作517，响应于接收到广播包，多个电子装置可分别将扫描请求发送到外部电子装置202。例如，外部电子装置202可分别从多个电子装置接收扫描请求。根据实施例，可基本上同时在多个电子装置中接收从外部电子装置202广播的广播包。多个电子装置(例如，电子装置201、第二电子装置203和第三电子装置204)可响应于接收到广播包而等待指定的时间间隔。指定的时间间隔可指当通信模块320响应于接收到广播包而将扫描请求发送到外部电子装置202时所需的最小等待时间。指定的时间间隔可以是150μs。
根据各种实施例，在操作517，外部电子装置202可分别从多个电子装置接收扫描请求。多个电子装置(例如，电子装置201、第二电子装置203和第三电子装置204)可基本上同时接收从外部电子装置202广播的广播包，并且可在指定的时间间隔之后将每个扫描请求发送到外部电子装置202。多个电子装置可分别经由三个广播信道(例如，信道#37、信道#38和信道#39)中的一个广播信道将扫描请求发送到外部电子装置202。
根据各种实施例，在操作517，外部电子装置202可分别从已经接收到广播包的多个电子装置(例如，电子装置201、第二电子装置203或第三电子装置204)接收扫描请求。扫描请求可被称为SCAN_REQ。由于由外部电子装置202发送的广播包与非定向属性相应，因此可被发送到位于BLE覆盖范围内的多个电子装置。多个电子装置可响应于接收到广播包而分别发送扫描请求。
根据实施例，从多个电子装置发送到外部电子装置202的每个扫描请求(例如，操作517)可充当冲突。在操作515，外部电子装置202可在从广播广播包的时间点起的指定时间间隔之后基本上同时接收每个扫描请求。例如，直到多个电子装置接收广播包并发送相应的扫描请求为止的时间间隔可基本上相同。时间间隔可与预定值(例如，150μs)相应。经由相同广播信道接收的扫描请求可充当对彼此的干扰。例如，多个电子装置(例如，电子装置201、第二电子装置203和第三电子装置204)可经由信道137发送相应的扫描请求。可在基本上相同的时间从多个电子装置发送的扫描请求之间发生的干扰可中断外部电子装置202成功地接收从电子装置201发送的扫描请求。
根据各种实施例，在操作519，外部电子装置202可将扫描响应发送到电子装置201。扫描响应可包括SCAN_RSP类型的广播PDU的发送。根据实施例，如果外部电子装置202成功地接收到从电子装置201发送的扫描请求，则外部电子装置202可将扫描响应发送到已经发送了扫描请求的电子装置201。扫描响应可包括外部电子装置202的地址信息和数据信息。
尽管未示出，但是在操作515，通信模块320可在用于被动扫描的第二模式下操作时接收广播包。通信模块320可被配置为当在第二模式下操作时，在接收到广播包时将广播通知发送到处理器310。广播通知可包括外部电子装置202的装置地址和广播数据。在第二模式下操作的通信模块320可接收广播包，并且可将广播通知发送到处理器310，而不必执行用于将扫描请求发送到外部电子装置202的操作517和用于从外部电子装置202接收扫描响应的操作519。
根据各种实施例，在操作521，电子装置201的通信模块320可将广播通知发送到处理器310。当在用于主动扫描的第一模式下操作时，通信模块320可从外部电子装置202接收扫描响应。当在用于主动扫描的第一模式下操作时，通信模块320可在接收到扫描响应时将广播通知发送到处理器310。广播通知可包括外部电子装置202的设备地址和包括在扫描响应中的数据。
根据各种实施例，在操作523，电子装置201的处理器310可将用于请求与外部电子装置202的连接的控制信息发送到通信模块320。例如，在接收到用于与外部电子装置202进行数据同步的用户输入(例如，在显示器上显示为SYNC的对象的触摸)时，处理器310可指示通信模块320发送连接发起。
根据各种实施例，在操作525，通信模块320可基于请求将连接发起发送到外部电子装置202。根据各种实施例，连接发起可包括CONNECT_REQ类型的PDU。
根据各种实施例，外部电子装置202可同时接收由电子装置201发送的连接发起和由其他电子装置(例如，第二电子装置203或第三电子装置204)发送的扫描请求。根据实施例，在操作519，外部电子装置202可发送扫描响应。电子装置201可接收发送的扫描响应，并且可发送连接发起。第二电子装置203和第三电子装置204中的每一个可发送扫描请求。因此，从电子装置201发送的连接发起以及从第二电子装置203和第三电子装置204中的每一个发送的扫描请求可导致彼此干扰。由于干扰，外部电子装置202会无法接收到从电子装置201发送的连接发起。
尽管未示出，但是可重复地执行操作515至操作519。根据实施例，电子装置201可根据预定义规则重复地发送扫描请求。可基于与扫描请求相关的退避算法来确定预定义规则。例如，在发送扫描请求之后，一旦预期接收到扫描响应的时间过去，电子装置201就可重新发送扫描请求。又例如，在接收扫描请求之后，如果未接收到扫描请求，则电子装置201可在经过预定时间间隔之后发送扫描请求。退避算法可由运营商或制造商确定为任何计数。尽管在实施例中与扫描请求相关联地描述了退避算法，但是本公开不限于此。在各种实施例中，退避算法可被应用于在操作515由外部电子装置202发送的广播包和由外部电子装置202发送的扫描响应。
根据各种实施例，还可基于多个属性来定义广播PDU的类型。多个属性可包括与扫描请求的发送相关的属性、与连接发起的发送相关的属性、以及与目标装置的存在/不存在相关的属性。根据实施例，与扫描请求的发送相关的属性可被分类为可扫描属性和非可扫描属性。例如，可扫描属性可指示已经接收到广播PDU的电子装置(例如，电子装置201)可响应于该接收将扫描请求发送到已经发送广播PDU的对应电子装置。又例如，非可扫描属性可指示电子装置(例如，电子装置201)不能响应于该接收而将扫描请求发送到对应电子装置。根据另一实施例，与连接发起的发送相关的属性可被分类为可连接属性和非可连接属性。例如，可连接属性可指示电子装置(例如，电子装置201)可发送连接发起以建立到已经发送广播PDU的对应电子装置的蓝牙连接。又例如，非可连接属性可指示已经接收到广播PDU的电子装置不能将针对蓝牙连接的连接发起发送到已经发送广播PDU的对应电子装置。根据另一实施例，与目标装置的存在/不存在相关的属性可被分类为直接属性和非直接属性。例如，直接属性可通过包括用于接收广播PDU的目标装置(例如，电子装置201)的蓝牙地址信息来指示用于发送广播PDU的电子装置(例如，外部电子装置202)已经发送了广播PDU。又例如，非直接属性可指示用于发送广播PDU的电子装置已经发送了广播PDU，而没有关于用于接收广播PDU的目标装置的信息。因此，已经接收到直接属性的广播PDU的电子装置可决定包括在广播PDU中的目标装置的地址信息是否与已经接收到广播PDU的电子装置的地址信息一致。
图6示出了根据本公开的各种实施例的电子装置201的操作。
参照图6，在操作601，处理器310可发送用于请求通信模块320在第一模式下操作的控制信息。例如，处理器310可从多个应用中的至少一个应用接收用于请求通信模块320在主动扫描下操作的信息。处理器310可基于接收的信息发送用于请求通信模块320在第一模式下操作的控制信息。第一模式可与通信模块被控制执行以下操作的模式相应：响应于接收到预定义类型的广播PDU，在从外部电子装置202接收到预定义类型的广播PDU时，将扫描请求发送到外部电子装置202。预定义类型可包括在BLE标准中定义的广播PDU的类型中的ADV_IND类型和ADV_SCAN_IND类型。
根据各种实施例，控制信息可相应于与图5的操作模式有关的控制信息。通信模块320可基于从处理器310接收的控制信息将通信模块320的操作模式设置为第一模式。通信模块320在接收到控制信息时的状态可与待机状态相应。通信模块320可基于控制信息将操作状态从待机状态改变为扫描状态。
在操作603，通信模块320可在第一模式下操作时从外部电子装置202接收广播PDU。广播PDU可指从外部电子装置202发送的广播包中的广播类型的PDU字段。广播包可包括广播PDU或扫描PDU。广播PDU可指广播包的PDU字段，其中，PDU_Type字段指示ADV_IND类型、ADV_DIRECT_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型和ADV_SCAN_IND类型中的一个。扫描PDU可指广播包的PDU字段，其中，PDU_Type字段指示SCAN_REQ类型和SCAN_RSP类型中的一个。
在操作605，通信模块320可基于包括在广播PDU中的报头识别出广播PDU的类型与第一类型相应。第一类型可相应于与BLE标准中定义的类型不同的新定义的类型。根据实施例，广播PDU可包括报头和有效载荷，并且报头可包括PDU_Type字段。PDU_Type字段可包括指示广播PDU的类型的信息。通信模块320可通过对包括在PDU_Type字段中的信息进行解码来获取指示接收到的广播PDU的类型的信息。
根据各种实施例，广播PDU的类型可包括第一类型和预定义类型。预定义类型可包括在BLE标准中定义的ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型或ADV_DIRECT_IND类型。根据实施例，通信模块320可响应于接收到包括ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型的广播PDU的广播包而将扫描请求发送到外部电子装置202。扫描请求可包括广播包，其中，该广播包包括SCAN_REQ类型的扫描PDU。根据另一实施例，响应于接收到包括ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU的广播包，通信模块320可请求外部电子装置202进行连接发起。连接发起可包括广播包，其中，该广播包包括CONNECT_REQ类型的发起PDU。ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU可包括广播器的地址信息(例如，AdvA字段)和扫描器的地址信息(例如，InitA字段)。如果包括在ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU中的扫描器的地址信息与电子装置201的地址信息一致，则通信模块320可请求外部电子装置202进行连接发起。根据另一实施例，通信模块320可接收包括ADV_NONCONN_IND类型的广播PDU的广播包。在接收到包括ADV_NONCONN_IND类型的广播PDU的广播包时，通信模块320可不将用于扫描请求或连接发起的信号发送到外部电子装置202。
第二类型可包括指示扫描请求可被发送到外部电子装置202的广播PDU类型。例如，第二类型可包括ADV_IND和ADV_SCAN_IND。通信模块320可通过对包括在广播PDU的报头中包括的PDU_Type字段中的信息进行解码来识别广播PDU类型。通信模块320可预先将指示第一类型的值存储在存储器(未示出)中，并且可决定通过对包括在PDU_Type字段中的信息进行解码而获得的值是否与指示第一类型的值一致。如果指示第一类型的值与通过对包括在PDU_Type字段中的信息进行解码而获得的值一致，则通信模块320可确定接收到的广播PDU的类型与第一类型相应。
在操作607，通信模块320可绕过扫描请求的发送。通信模块320可基于接收到的广播PDU的类型与第一类型相应的事实来绕过将扫描请求发送到外部电子装置202。根据实施例，通过绕过扫描请求的发送，可防止通信模块320与要从其他电子装置(例如，第二电子装置203和第三电子装置204)发送到外部电子装置202的其他扫描请求同时发送扫描请求。
在操作609，通信模块320可将广播通知发送到处理器310。广播通知可包括用于表示已经接收到第一类型的广播PDU的控制信息。通信模块320可绕过扫描请求的发送并将广播通知发送到处理器310，因此可执行与第二模式中相同的操作，用于仅针对包括第一类型的广播PDU的广播包的被动扫描。
图7示出了根据本公开的各种实施例的用于接收广播PDU的操作。图7可包括用于执行图6的操作603和操作605的电子装置201的详细操作。
参照图7，在操作701，电子装置201的通信模块320可从外部电子装置202接收广播包。广播包可包括前导码、接入地址、PDU和CRC。可基于访问地址的LSB值来确定前导码。例如，如果LSB值是1，则可将前导码确定为01010101b。又例如，如果LSB值不是1，则可将前导码确定为10101010b。根据各种实施例，通信模块320可基于前导码执行频率同步。访问地址可指示包类型。如果包是广播包，则它可与指定值(例如，0x8E89BED6或10001110100010011011111011010110b)相应。如果包是数据包，则可基于链路层413的连接状态来确定访问地址。根据包类型，PDU可包括不同的数据。例如，包括在广播包中的PDU(在下文中，称为广播PDU)可包括报头和有效载荷。报头可包括指示广播PDU的类型的数据(例如，PDU_Type字段)。指示广播PDU的类型的数据可包括4个比特。广播PDU的类型可指示ADV_IND类型(例如，0000)、ADV_DIRECT_IND类型(例如，0001)、ADV_NONCONN_IND类型(例如，0010)、ADV_SCAN_IND类型(例如，0110)、SCAN_REQ类型(例如，0011)、SCAN_RSP类型(例如，0100)和CONNECT_REQ类型(例如，0101)中的一个。CRC可用于识别包完整性。通信模块320可使用CRC来识别接收到的包是否与从外部电子装置202发送的包一致。
在操作703，通信模块320可确定接收到的广播包是否包括广播PDU。通信模块320可通过对包括在接收到的包的PDU中的报头进行解码来决定接收到的广播包是否与广播PDU相应。根据实施例，广播包可被分类为广播PDU或扫描PDU。广播PDU是指包括在报头中的PDU_Type字段包括指示ADV_IND类型、ADV_DIRECTED_IND类型、ADV_SCAN_IND类型和ADV_NONCONN_IND类型中的一种类型的信息的广播包。扫描PDU可指包括在报头中的PDU_Type字段包括指示SCAN_REQ类型和SCAN_RSP类型中的一种类型的信息的广播包。例如，如果包括在报头中的PDU_Type字段指示ADV_IND类型、ADV_DIRECTED_IND类型、ADV_SCAN_IND类型和ADV_NONCONN_IND类型中的一种类型，则通信模块320可执行操作705。又例如，如果包括在报头中的PDU_Type字段与SCAN_REQ类型和SCAN_RSP类型中的一种类型相应，则由于接收到的广播包的PDU与扫描PDU相应，因此通信模块320可执行操作707。
在操作705，通信模块320可从包括在广播PDU中的报头信息获取广播PDU的类型。通信模块320可通过参考包括在解码的报头中的PDU_Type信息来获取广播PDU的类型。广播PDU的类型可与ADV_IND、ADV_DIRECTED_IND、ADV_SCAN_IND、ADV_NONCONN_IND或第一类型中的一种类型相应。
在操作707，通信模块320可识别通信模块320的操作模式是否是第一模式。如果广播包的PDU_Type是扫描响应，则通信模块320可识别操作模式。例如，如果通信模块320的操作模式被设置为用于主动扫描的第一模式，则由于如在操作519中接收到扫描响应，因此可执行操作709。又例如，如果通信模块320的操作模式被设置为用于被动扫描的第二模式，则通信模块320可将接收到的广播包传送到主机层420，并且可删除扫描响应。这是因为，如果通信模块320的操作模式被设置为第二模式，则通信模块320被配置为将广播通知发送到处理器310，而不必将扫描请求发送到外部电子装置202。由于尚未发送扫描请求，因此在接收到扫描响应时，通信模块320可确定接收到错误的扫描响应，并且因此可删除接收到的扫描响应。
在操作709，通信模块320可决定是否从相同的外部电子装置202接收到扫描响应。通信模块320可通过对包括在扫描响应中的PDU进行解码来获取与接收到的扫描响应相关的外部电子装置的地址。如果已经发送了扫描请求的外部电子装置202的地址相同于与接收到的扫描响应相关的外部电子装置202的地址，则通信模块320可确定从已经发送了扫描请求的外部电子装置接收到扫描响应。在从与已经发送扫描请求的外部电子装置相同的装置接收到扫描响应时，通信模块320可执行操作711。否则，如果已经发送扫描请求的外部电子装置202的地址不同于与从电子装置201接收到的扫描响应相关的外部电子装置的地址，则由于扫描响应是从除了已经请求扫描的外部电子装置之外的另一外部电子装置接收的，因此通信模块320可丢弃接收到的广播包并且可经由广播信道接收新的包。
在操作711，通信模块320可执行扫描过滤。扫描过滤可包括：在通信模块320在用于主动扫描的第一模式下操作时在接收到扫描响应时或者在通信模块320在用于被动扫描的第二模式下操作时在接收到广播PDU时，用于选择性地将广播通知发送到处理器310的过滤。根据各种实施例，扫描过滤也可被称为广播包内容过滤(APCF)。
图8示出了根据本公开的各种实施例的基于第一类型处理广播包的操作。图8可包括用于执行操作605、操作607和操作609的电子装置201的详细操作。
参照图8，在操作801，电子装置201的通信模块320可决定广播PDU的类型是否与第一类型一致。第一类型可指与BLE标准中定义的类型不同的类型。例如，第一类型可被表示为ADV_NONSCAN_IND类型。第一类型可具有非定向属性。包括第一类型的广播PDU的广播包可不包括扫描器设备或主设备的地址。在接收到广播包时，第一类型可与被配置为仅发送连接发起而不必发送扫描请求的类型相应。如果广播PDU的类型与第一类型一致，则通信模块320可执行操作815。在识别出广播PDU的类型与第一类型不同时，通信模块320可执行操作803。
在操作803，电子装置201的通信模块320可决定广播PDU的类型是否与第二类型一致。第二类型可包括BLE标准中定义的广播PDU的类型中的至少一种类型。第二类型可包括指示电子装置201将响应于接收到广播包而将扫描请求发送到外部电子装置202的类型。例如，第二类型可包括ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型。通信模块320可确定广播PDU的类型是否与第二类型一致，即，广播PDU的类型是否与ADV_IND类型和ADV_SCAN_IND类型中的一种类型相应。如果广播PDU的类型与ADV_IND类型和ADV_SCAN_IND类型中的一种类型相应，则通信模块320可执行操作805。在识别出广播PDU的类型不与ADV_IND类型和ADV_SCAN_IND类型相应时，通信模块320可执行操作807。
在操作805，电子装置201的通信模块320可发送扫描请求。通信模块320可在第一模式下操作时接收广播PDU。通信模块320可识别出接收到的广播PDU的类型与包括在第二类型中的类型中的一种类型相应。通信模块320可识别出接收到的广播PDU的类型与ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型相应，并且可基于第一模式将扫描请求发送到外部电子装置202。在第一模式下，在接收到ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型的广播PDU时，电子装置201可控制通信模块320发送扫描请求，以便请求附加信息。通信模块320可将扫描请求发送到外部电子装置202，并且可待机以接收扫描响应。
在操作807，通信模块320可确定接收到的广播PDU是否包括地址信息。地址信息可包括关于扫描器设备或主设备的地址信息。地址信息可包括在接收到的广播PDU的有效载荷中的InitA字段中。根据实施例，接收到的广播PDU的类型可包括BLE标准中预定义的类型中的除了能够发送扫描请求的类型之外的剩余类型。接收到的广播PDU的类型可与ADV_DIRECT_IND类型或ADV_NONCONN_IND类型相应。例如，在识别出接收到的广播PDU的类型与ADV_DIRECT_IND类型相应时，通信模块320可确定包括地址信息。在识别出接收到的广播PDU包括地址信息时，通信模块320可执行操作809。又例如，如果接收到的广播PDU的类型与ADV_NONCONN_IND类型相应，则通信模块320可确定地址信息不包括在广播PDU中。在识别出接收到的广播PDU不包括地址信息时，通信模块320可执行操作815。
在操作809，电子装置201的通信模块320可确定电子装置201的地址信息是否与包括在接收到的广播PDU中的地址一致。例如，通信模块320可通过对包括在广播PDU中的有效载荷中的InitA字段进行解码来获取外部电子装置202旨在与其建立连接的目标装置的地址。通信模块320可确定获取到的目标装置的地址是否与电子装置201的地址一致。例如，如果获取到的目标装置的地址与电子装置201的地址一致，则通信模块320可执行操作811。又例如，在确定获取到的目标装置的地址与电子装置201的地址不一致时，通信模块320可执行操作813。
在操作811，通信模块320可发送连接发起。例如，在接收到ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU时，通信模块320可识别出包括在有效载荷中的InitA字段中的地址信息与电子装置201的地址信息一致。通信模块320可基于该识别将用于请求连接的信号发送到外部电子装置202。用于请求连接的信号可包括连接发起信号。连接发起信号可包括CONNECT_REQ类型的PDU。
在操作813，通信模块320可丢弃接收到的包。通信模块320可接收ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU，并且可基于广播PDU的有效载荷中的InitA字段来获取目标装置的地址。如果获取到的地址信息与电子装置201的地址信息不同，则通信模块320可确定包将被发送到任何其他电子装置，并且可丢弃包括广播PDU的广播包。
在操作815，通信模块320可执行扫描过滤。扫描过滤可包括：在通信模块320在用于主动扫描的第一模式下操作时在接收到扫描响应时或者在通信模块320在用于被动扫描的第二模式下操作时在接收到广播PDU时，用于选择性地将广播通知发送到处理器310的过滤。根据各种实施例，扫描过滤也可被称为广播包内容过滤(APCF)。例如，当在用于被动扫描的第二模式下操作时，通信模块320可不针对所有接收到的包发送广播通知。扫描过滤可被配置为仅识别符合预定义过滤条件的广播包。通信模块320可仅针对符合过滤条件的广播包将广播通知发送到处理器310。
图9示出了根据本公开的各种实施例的基于预定义数据处理广播包的操作。图9可包括用于执行图8的操作801和操作803的电子装置201的详细操作。
参照图9，在操作901，通信模块320可识别出广播PDU的类型与第一类型不同。通信模块320可通过对广播PDU的报头进行解码来获取PDU_Type数据。通信模块320可基于获取到的PDU_Type数据来识别广播PDU的类型与第二类型、ADV_DIRECT_IND类型或ADV_NONCONN_IND类型中的一种类型相应。例如，如果指示第一类型的值被预定为1000，则通信模块320可识别出PDU_Type数据的值不是1000。
在操作903，通信模块320可识别广播PDU的有效载荷。通信模块320可通过对指示包括在报头中的有效载荷的长度的数据进行解码来识别包括在有效载荷中的广播数据的长度。通信模块320可基于识别出的有效载荷长度对广播数据进行解码。
在操作905，通信模块320可确定广播PDU的有效载荷的至少一部分是否与预定义数据一致。根据实施例，包括在有效载荷中的广播数据可包括标志、第一服务通用唯一标识符(UUID)和第二服务UUID。第一服务UUID和第二服务UUID可指示可使用电子装置201提供的服务。可由电子装置201提供的服务可以以简档的形式存储在主机层420的GAPP中。第一服务UUID可包括例如从蓝牙特殊兴趣组(SIG)中选择的16比特值。第二服务UUID可由电子装置201随机定义，并且可包括例如128比特值。
根据各种实施例，预定义数据可包括服务UUID值。例如，可为外部电子装置202(例如，电子笔)定义服务UUID值。例如，用于外部电子装置202的第一服务UUID可被定义为0xFDDB，并且用于外部电子装置202的第二服务UUID可被定义为EDFEC62E-9910-0BAC-5241-D8BDA6932A2F。预定义数据可包括第一服务UUID值的至少一部分，或者可包括第二服务UUID值的至少一部分。通信模块320可获取包括在有效载荷中的广播数据，并且可识别预定义数据是否被包括在外部电子装置202的服务UUID值中。
根据各种实施例，如果广播PDU的有效载荷的至少一部分与预定义数据一致，则通信模块320可执行操作815。基于该一致，通信模块320可提供控制以绕过扫描请求的发送，以仅执行扫描过滤，并且将广播通知发送到处理器310。
尽管在上述实施例中描述了预定义数据包括服务UUID值的至少一部分，但是本公开不限于此。根据各种实施例，预定义数据可包括广播数据的不同字段值中的至少一些字段值。例如，广播数据的不同字段值可以是BLE标准中定义的不同字段值，诸如标志(数据类型值＝0x01)、本地名称(数据类型值＝0x09)或缩短的本地名称(数据类型值＝0x08)。
尽管在上述实施例中描述了预定义数据是指一个字段值的数据，但是本公开不限于此。预定义数据可包括用于多个字段中的至少一个字段值的数据。例如，预定义数据可包括多个字段中的第一字段(例如，标志字段)值的数据和第二字段(例如，第二服务UUID字段)的数据中的全部数据。也就是说，电子装置201可决定第二服务UUID字段值和标志字段值是否被包括在预定义数据中。又例如，预定义数据可包括多个字段中的第一字段(例如，标志字段)值的数据和多个字段中的第二字段(例如，第一服务UUID字段)值的数据中的一个字段值的数据。也就是说，电子装置201可决定在预定义数据中包括标志字段值还是在预定义数据中包括第一服务UUID字段值。
参照图8和图9，尽管描述了用于决定广播PDU的有效载荷的至少一部分是否与预定义数据一致的操作905在用于决定广播PDU的类型是否与第一类型一致的操作801之后执行，但是本公开不限于此。在各种实施例中，通信模块320可在识别广播PDU的类型之前识别有效载荷。通信模块320可选择性地对用于指示包括在报头中的数据中的有效载荷的长度的字段进行解码。通信模块320可基于指示解码的有效载荷的长度的字段值来对有效载荷进行解码。通信模块320可确定有效载荷的至少一部分是否与预定义数据一致。例如，可确定指示包括在有效载荷中的服务UUID的数据的至少一部分是否与预定义数据一致。尽管在各种实施例中描述了通信模块320识别广播PDU的类型是否与第一类型相应，并且如果广播PDU的类型不与第一类型相应，则确定广播PDU的有效载荷的至少一部分与预定义数据一致，但是本公开不限于此。通信模块320可绕过接收到的广播PDU的类型的识别，并且可独立地执行广播PDU的有效载荷的至少一部分是否与预定义数据一致。
图10示出了根据本公开的各种实施例的电子装置201的操作。
参照图10，在操作1001，电子装置201的通信模块320可从外部电子装置202接收包括报头和有效载荷的广播PDU。外部电子装置202可与将与电子装置301配对的装置相应。例如，外部电子装置202可与电子笔相应。
在操作1003，电子装置201的通信模块320可识别包括在报头中的广播PDU的类型。广播PDU可包括报头和有效载荷，并且报头可包括PDU_Type字段。电子装置201可对PDU_Type字段进行解码以获取指示广播PDU的类型的数据。通信模块320可基于获取到的数据来识别广播PDU的类型。例如，广播PDU的类型可包括第一类型或预定义类型。预定义类型可包括BLE标准中定义的类型。例如，预定义类型可包括ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型和ADV_DIRECT_IND类型中的一种类型。第一类型可指与预定义类型不同并且未在BLE标准中定义的类型。第一类型可与指示即使在通信模块320在用于主动扫描的模式下操作时接收到广播PDU也不请求外部电子装置202提供附加信息的类型相应。
在操作1005，如果PDU类型与预定义类型相应并且至少一些数据字段包括所选择的标识符，则电子装置201可基于包括在广播中的数据来发送广播通知。预定义类型可包括BLE标准中定义的类型。预定义类型可与ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型或ADV_DIRECT_IND类型相应。数据字段可与包括在有效载荷中的字段中的至少一个字段相应。所选择的标识符可与包括预定义数据的标识符相应。所选择的标识符可以是用于表示指示可由电子装置201提供的服务的服务UUID的信息。例如，所选择的标识符可以是用于表示指示使用外部电子装置202的服务的服务UUID的信息。如果PDU类型与预定义类型相应并且如果数据字段中的至少一个包括所选择的标识符，则电子装置201的通信模块320可将广播通知发送到处理器310。例如，即使PDU类型与预定义类型相应，当数据字段中的至少一个包括所选择的标识符时，通信模块320也可绕过将扫描请求发送到外部电子装置202。通信模块320可绕过扫描请求并将广播通知发送到处理器310。广播通知可指从通信模块320发送到处理器310的控制信息，并且还可包括指示基于标识符生成广播通知的信息。
图11示出了根据本公开的各种实施例的电子装置201的操作。
参照图11，在操作1101，电子装置201可通过使用通信模块320从外部电子装置202接收广播PDU。广播PDU可指包括在广播包中的PDU。当包括在广播包中的PDU的类型与ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型和新定义的类型(例如，第一类型)中的一种类型相应时，广播PDU可指PDU。例如，接收到的广播PDU可不包括ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU。在接收到ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU时，通信模块320可绕过扫描请求的发送，并且仅当包括在ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU中的扫描器地址信息与电子装置201的地址信息一致时，才将连接发起发送到外部电子装置202。这是因为ADV_DIRECT_IND类型的广播PDU仅与在具有BLE连接历史的扫描器和广播者之间发送/接收的广播包相应，并且可不适合于用于初始连接的广播包。
在操作1103，电子装置201可识别出包括在广播PDU的报头中的广播PDU的类型是第一类型。广播PDU可包括报头。报头可包括PDU_Type字段。电子装置201可接收不包括关于电子装置201的信息的广播PDU。在广播PDU的类型中，ADV_DIRECT_IND可包括关于电子装置201的信息。关于电子装置201的信息可包括关于电子装置201的蓝牙地址的信息。ADV_DIRECT_IND可以是用于与先前连接的电子装置201快速重新连接的广播包。因此，电子装置201可被配置为在接收到包括关于电子装置201的信息的广播PDU时，将连接发起发送到外部电子装置202。在接收到不包括关于电子装置201的信息的广播PDU时，电子装置201可通过对PDU_Type字段进行解码来识别广播PDU的类型。识别出的广播PDU的类型可与ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型和第一类型中的一种类型相应。第一类型是BLE标准中未定义的类型，并且可指与ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型和ADV_NONCONN_IND类型不同的类型。第一类型可与指示即使在通信模块320在用于主动扫描的模式下操作时接收到广播PDU也不请求外部电子装置202提供附加信息的类型相应。
在操作1105，电子装置201可基于包括在广播中的数据将广播通知发送到处理器310。电子装置201的通信模块320可基于包括在广播PDU中的数据将广播通知发送到处理器310。包括在广播PDU中的数据可包括PDU_Type字段。如果PDU_Type字段指示BLE标准中未定义的第一类型，则电子装置201的通信模块320可发送广播通知。根据各种实施例，通信模块320可在用于主动扫描的第一模式下操作时接收第一类型的广播PDU。即使在被配置为接收扫描响应的第一模式下操作，通信模块320也可基于接收到第一类型的广播PDU来发送扫描请求，或者可在不必将扫描请求发送到外部电子装置202的情况下将广播通知发送到处理器310。因此，电子装置201可绕过扫描请求以避免由多个电子装置(例如，第二电子装置203或第三电子装置204)发送的扫描请求之间的干扰。
在各种实施例中，电子装置201可包括支持基于BLE的通信的通信模块320和可操作地耦合到通信模块320的处理器310。处理器310可被配置为发送控制信息以请求通信模块320在第一模式下操作。在从外部电子装置202接收到预定义类型的广播包数据单元(PDU)时，第一模式可与控制通信模块320使得响应于接收到预定义类型的广播PDU而将扫描请求发送到外部电子装置202的模式相应。通信模块320可被配置为：当在第一模式下操作时，基于控制信息从外部电子装置202接收广播PDU，基于包括在接收到的广播PDU中的报头识别接收到的广播PDU的类型相应于与预定义类型不同的第一类型，基于该识别绕过扫描请求的发送，并且将用于表示已经接收到第一类型的广播PDU的广播通知发送到处理器310。
在各种实施例中，预定义类型可包括ADV_IND或ADV_SCAN_IND。
在各种实施例中，第一类型可与非可扫描属性、可连接属性和非定向属性相应。
在各种实施例中，通信模块320还可被配置为确定电子装置201的地址信息是否被包括在接收到的广播PDU中。
在各种实施例中，通信模块320可被配置为响应于识别出电子装置201的地址信息被包括在广播PDU中，将连接发起发送到外部电子装置202。
在各种实施例中，第一模式可被配置为使得通信模块320接收响应于扫描请求而从外部电子装置202发送的扫描响应，并且基于接收到的扫描响应将广播通知发送到处理器310。
在各种实施例中，通信模块320可被配置为识别除了报头之外的剩余数据中的预定义数据是否被包括在接收到的广播PDU中，并且基于预定义数据的识别将广播通知发送到处理器310。
在各种实施例中，预定义数据可包括通用唯一标识符(UUID)。
在各种实施例中，UUID可与用于识别外部电子装置的信息相应。
在各种实施例中，广播通知可包括外部电子装置202的媒体访问地址(MAC)地址和接收信号强度指示(RSSI)信息，并且外部电子装置202可包括可被安装到电子装置201的壳体的电子笔。
在各种实施例中，电子装置201可包括用户接口、无线通信电路和处理器310，其中，无线通信电路被配置为支持蓝牙低功耗(BLE)无线通信，并且在从外部电子装置202接收到预定义类型的广播包数据单元(PDU)时，向外部电子装置202请求附加信息，处理器310被可操作地耦合到用户接口和无线通信电路。无线通信电路可被配置为从外部电子装置202接收包括报头和有效载荷的广播PDU，识别包括在广播PDU的报头中的广播PDU的类型，识别包括在广播PDU的有效载荷中的数据类型，并且如果广播PDU的识别的类型是预定义类型，并且如果数据类型中的至少一个数据类型包括所选择的标识符，则在不将附加信息请求发送到外部电子装置202的状态下，基于包括在广播中的数据将广播通知发送到处理器310。
在各个实施例中，预定义类型可包括ADV_IND类型、ADV_SCAN_IND类型、ADV_NONCONN_IND类型和ADV_DIRECT_IND类型中的一种。
在各种实施例中，广播通知可包括广播数据的类型、外部电子装置202的蓝牙地址和/或接收信号强度指示(RSSI)。
在各种实施例中，电子装置201可包括被可操作地耦合到处理器310的存储器。当被执行时，存储器可存储用于允许处理器310基于接收到广播通知来请求无线通信电路与外部电子装置202建立连接的指令。
在各种实施例中，外部电子装置202可包括手写笔。
在各种实施例中，电子装置201可包括用户接口、无线通信电路和处理器310，其中，无线通信电路被配置为支持蓝牙低功耗(BLE)无线通信，并且从外部电子装置202接收包括报头的广播包数据单元(PDU)，报头包括指示广播PDU的类型的字段，处理器310被可操作地耦合到用户接口和无线通信电路。无线通信电路可被配置为从外部电子装置202接收不包括关于电子装置的信息的广播PDU，识别出包括在广播PDU的报头中的广播PDU的类型是第一类型，并且在基于第一类型不将附加信息请求发送到外部电子装置202的状态下，基于包括在广播中的数据将广播通知发送到处理器310。
在各种实施例中，通信模块320还可被配置为将连接发起发送到外部电子装置202。第一类型可不与BLE标准的可连接非定向事件、可连接定向事件、非可连接非定向事件或可扫描非定向事件相应。
在各种实施例中，关于电子装置201的信息可包括电子装置201的蓝牙地址。
在各种实施例中，电子装置201可包括主处理器和辅处理器，并且辅处理器可被配置为比主处理器消耗更少的电力，或者控制指定的功能。
在各种实施例中，电子装置201可进一步包括用于管理供应到电子装置的电力的电力管理模块，其中，电力管理模块包括电力管理集成电路(PMIC)。
在各种实施例中，电子装置201还可包括电池以向电子装置的至少一个组件供电，其中，电池包括不可再充电的一次电池、可再充电的二次电池或燃料电池中的至少一个。
在本公开的上述详细实施例中，根据所呈现的详细实施例，本公开中包括的组件以单数或复数表示。然而，选择单数形式或复数形式是为了便于描述适合于所呈现的情况，并且本公开的各种实施例不限于其单个元件或多个元件。此外，说明书中表达的多个元件可被配置为单个元件，或者说明书中的单个元件可被配置为多个元件。
虽然已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种电子装置，包括：
通信模块，用于支持基于蓝牙低功耗BLE的通信；以及
至少一个处理器，可操作地耦合到通信模块，
其中，所述至少一个处理器被配置为发送控制信息以请求通信模块在第一模式下操作，
其中，在从外部电子装置接收到预定义类型的广播包数据单元PDU时，第一模式与控制通信模块使得响应于接收到所述预定义类型的广播PDU而将扫描请求发送到所述外部电子装置的模式相应，以及
其中，通信模块被配置为进行以下操作：
当在第一模式下操作时，基于所述控制信息从所述外部电子装置接收广播PDU，
基于包括在所接收的广播PDU中的报头，识别接收到的广播PDU的类型，
基于接收到的广播PDU的识别类型相应于与第一类型，绕过所述扫描请求的发送，
基于接收到的广播PDU的识别类型不同于第一类型，识别接收到的广播PDU的有效载荷，
基于接收到的广播PDU的有效载荷的至少一部分与预定义数据一致，绕过所述扫描请求的发送，以及
将广播通知发送到所述至少一个处理器。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中，所述预定义类型包括ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型中的至少一种类型。
3.如权利要求1所述的电子装置，其中，第一类型与非可扫描属性、可连接属性或非定向属性中的至少一个相应。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中，通信模块还被配置为确定所述电子装置的地址信息是否被包括在接收到的广播PDU中。
5.如权利要求4所述的电子装置，其中，通信模块还被配置为响应于识别出所述电子装置的地址信息被包括在所述接收到的广播PDU中，将连接发起发送到所述外部电子装置。
6.如权利要求5所述的电子装置，其中，第一模式被配置为使得通信模块接收响应于所述扫描请求而从所述外部电子装置发送的扫描响应，并且基于接收到的扫描响应将广播通知发送到所述至少一个处理器。
7.如权利要求1所述的电子装置，其中，通信模块还被配置为进行以下操作：
识别除了报头之外的剩余数据中的预定义数据是否被包括在接收到的广播PDU中；以及
基于对所述预定义数据的所述识别，将广播通知发送到所述至少一个处理器。
8.如权利要求7所述的电子装置，其中，所述预定义数据包括通用唯一标识符UUID。
9.如权利要求8所述的电子装置，其中，所述UUID与用于识别所述外部电子装置的信息相应。
10.如权利要求4所述的电子装置，
其中，所述广播通知包括所述外部电子装置的媒体访问地址MAC地址和接收信号强度指示RSSI信息，以及
其中，所述外部电子装置包括能够安装到所述电子装置的壳体的电子笔。
11.一种操作电子装置的方法，包括：
当所述电子装置的通信模块基于来自所述电子装置的至少一个处理器的控制信息在第一模式下操作时，由通信模块从外部电子装置接收广播PDU，
在通信模块处基于包括在接收到的广播PDU中的报头，识别接收到的广播PDU的类型，
在通信模块处基于接收到的广播PDU的识别类型相应于第一类型，绕过扫描请求的发送，
基于接收到的广播PDU的识别类型不同于第一类型，识别接收到的广播PDU的有效载荷，
基于接收到的广播PDU的有效载荷的至少一部分与预定义数据一致，绕过所述扫描请求的发送，以及
在通信模块处将广播通知发送到所述至少一个处理器，以及
其中，通信模块支持基于蓝牙低功耗BLE的通信；以及
其中，第一模式与控制通信模块使得响应于接收到预定义类型的广播PDU而将所述扫描请求发送到所述外部电子装置的模式相应。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预定义类型包括ADV_IND类型或ADV_SCAN_IND类型中的至少一种类型。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，第一类型与非可扫描属性、可连接属性或非定向属性中的至少一个相应。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在通信模块处确定所述电子装置的地址信息是否被包括在接收到的广播PDU中。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在通信模块处识别除了报头之外的剩余数据中的预定义数据是否被包括在接收到的广播PDU中；以及
在通信模块处，基于对所述预定义数据的所述识别，将广播通知发送到所述至少一个处理器。
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