CN112601199B - 一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法、设备及系统；该方法包括：确定低功耗蓝牙设备当前配置的占空比；根据预设对应关系，确定该占空比对应的目标广告周期和目标扫描周期；基于目标广告周期和目标扫描周期，循环地执行设备发现工作；当发现邻居设备时，记录与发现邻居设备相关的接触感知信息；其中，目标广告周期属于预设的广告周期集合，目标扫描周期属于预设的扫描周期集合；广告周期集合和扫描周期集合中的元素均满足最大公约数为ω‑λ+1，ω为扫描窗口时长，λ为广告窗口时长。本发明能够根据对于接触时间和接触距离的要求，自动、准确地记录所有人与人接触的信息。

Description

一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法、设备及系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法、设备及系统。

背景技术

对世界有重大影响和危害的公共卫生安全事件。接触者追踪是一个重点，也是一个难点。

最初，采用人工流调的方式来回溯该患者到过的场所以及接触过的人群。通常患者只能凭记忆给出相关信息，既不准确，也有遗漏；尤其是人群密集且流动量大的地方，患者近距离接触的陌生人数众多，人工流调的方式无法做到全面有效的回溯。目前，防疫主要采用健康码，各大场所均要求到访人员进行扫码，以记录到访人员信息；同时，扫码对于个人来说也可以形成行动轨迹。但是，健康码只能提供一个人是否去过某地的信息，不能提供更精准的信息，例如：不能提供个人和哪些人密切接触过的信息。

综上，目前的防疫手段不能够提供准确的接触者信息，也无法支撑精准施策，亟需一种新的接触感知方法，它能够根据对于接触时间和接触距离的要求，自动、准确地记录所有人与人接触的信息。

发明内容

为了能够根据对于接触时间和接触距离的要求，自动、准确地记录所有人与人接触的信息，本发明提供了一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法、设备及系统。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法，应用于低功耗蓝牙设备，所述方法包括：

确定低功耗蓝牙设备当前配置的占空比；

根据占空比与广告周期、扫描周期的预设对应关系，确定当前配置的占空比对应的目标广告周期和目标扫描周期；

基于所述目标广告周期和所述目标扫描周期，循环地执行设备发现工作；在执行设备发现工作的过程中，当发现邻居设备时，记录与发现所述邻居设备相关的接触感知信息，所述接触感知信息至少包括：所述邻居设备的设备识别信息；

其中，所述目标广告周期属于预设的广告周期集合，所述目标扫描周期属于预设的扫描周期集合；所述广告周期集合和所述扫描周期集合中的元素均满足最大公约数为ω-λ+1，所述元素的单位为预设的单位时间，且最大元素n×(ω-λ+1)满足

ω为低功耗蓝牙设备的扫描窗口时长，λ为低功耗蓝牙设备的广告窗口时长，n为大于2的整数，T_max为低功耗蓝牙设备的最大设备发现延迟对应的上限。

优选地，所述广告周期集合和所述扫描周期集合的设置方式包括：

构建备选周期集合{2×(ω-λ+1),…,n×(ω-λ+1)}；

将所述备选周期集合中的目标元素分别归入广告周期集合或扫描周期集合中；所述目标元素包括：所述备选周期集合中，除以ω-λ+1后所得商为质数的元素；

在完成对所述目标元素的归类后，若所述备选周期集合中尚有剩余的元素，则针对每个剩余的元素，如果该元素与当前的广告周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的扫描周期集合中，如果该元素与当前的扫描周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的广告周期集合中。

优选地，所述预设对应关系通过下述方式获得：

每次从设置完成的扫描周期集合和设置完成的广告周期集合中选取一对广告周期和扫描周期，计算对应的占空比，直至计算出所有占空比。

优选地，所述确定当前配置的低功耗蓝牙设备的占空比，包括：

确定所述低功耗蓝牙设备当前的设备工作模式；

确定所述设备工作模式对应的低功耗蓝牙设备的占空比。

优选地，所述确定当前配置的低功耗蓝牙设备的占空比，包括：

确定所述低功耗蓝牙设备当前的剩余电量；

根据当前的剩余电量，确定所述低功耗蓝牙设备的占空比。

优选地，所述接触感知信息，还包括：发现所述邻居设备的时间信息；

所述方法还包括：根据已记录的所述时间信息，统计与所述邻居设备的接触时间信息。

优选地，所述接触感知信息，还包括：所述邻居设备发来的信号的强度信息；所述方法还包括：

根据已记录的所述强度信息，计算与所述邻居设备的接触距离。

第二方面，本发明提供了一种低功耗蓝牙设备，包括处理器、蓝牙通信模块、存储器和通信总线，其中，处理器，蓝牙通信模块，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法所述的方法步骤。

第三方面，本发明提供了一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知系统，包括：服务器和多个上述的低功耗蓝牙设备；

每个所述低功耗蓝牙设备，用于向所述服务器上传邻居设备接触信息；所述邻居设备接触信息至少包括：所述低功耗蓝牙设备发现的邻居设备的设备识别信息；

所述服务器，用于接收并存储各个低功耗蓝牙设备发来的邻居设备接触信息；响应于特定接触事件的发生，根据所存储的邻居设备接触信息，向相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

优选地，所述邻居设备接触信息，还包括：

所述低功耗蓝牙设备根据发现的邻居设备的时间信息所统计的接触时间信息，和/或，所述低功耗蓝牙设备根据邻居设备发来的信号的强度信息所计算的接触距离。

优选地，所述低功耗蓝牙设备，向所述服务器上传邻居设备接触信息，包括：

响应于所述接触时间信息对应的接触时长大于预设时长、且所计算的接触距离小于预设距离，向所述服务器上传邻居设备接触信息。

优选地，所述特定接触事件包括下述事件的一种或多种：

任一所述低功耗蓝牙设备向所述服务器报告的特定接触事件、与所述服务器通信的其他设备向所述服务器转达的特定接触事件，以及所述服务器的管理员向所述服务器下发的特定接触事件。

优选地，所述设备识别信息包括：所述低功耗蓝牙设备在所述服务器上注册的标识。

优选地，所述设备识别信息包括：所述服务器为所述低功耗蓝牙设备临时分配的标识。

本发明提供的基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法中，可以根据低功耗蓝牙设备当前配置的占空比灵活地选择对应的目标广告周期和目标扫描周期；这样，每个低功耗蓝牙设备可以根据自身的剩余电量或者设备工作模式等等灵活选择相应的占空比，从而使得低功耗蓝牙设备能够循环地执行设备发现工作；由此，相较于现有技术中所有低功耗蓝牙设备的扫描周期与广告周期必须相同导致占空比高、耗电快、易冲突的情况，本发明可以使低功耗蓝牙设备循环地执行设备发现工作，对持有低功耗蓝牙设备的人员之间所发生的密切接触进行有效记录，从而实现有效的接触者追踪。

并且，本发明设置的广告周期集合和扫描周期集合中所有元素满足最大公约数为ω-λ+1，由此，可以根据需求设定最大发现延迟的上限后相应的设置广告周期集合和扫描周期集合，从而使得本发明中低功耗蓝牙设备执行设备发现时具有确定的最大发现延迟；相较于现有的低功耗蓝牙设备的最大设备发现延迟不确定的情况，本发明可以通过控制低功耗蓝牙设备发现的最大发现延迟，使本发明适合应用于各种不同接触距离或接触时长的接触感知场景中。例如，可根据医学对于密切接触的时间和距离的要求，确定低功耗蓝牙设备的最大发现延迟，进而选择一组合适的目标广告周期和目标扫描周期执行设备发现实现接触感知。

以下将结合附图及对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种低功耗蓝牙的智能接触感知方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中低功耗蓝牙设备的执行设备发现工作的工作时序图；

图3是本发明实施例提供的一种低功耗蓝牙设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

为了能够根据医学对于密切接触的时间和距离的要求，自动、准确地记录所有人与人接触的信息，本发明实施例提供了一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法、设备及系统。

首先，对本发明实施例提供的一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法进行详细说明，该方法可以应用于低功耗蓝牙设备中。如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

S10：确定低功耗蓝牙设备当前配置的占空比。

具体而言，低功耗蓝牙设备可以在检测到占空比被重新配置时，确定低功耗蓝牙设备当前配置的占空比。其中，占空比被重新配置的情况存在多种；例如，低功耗蓝牙设备进入极限省电模式时，低功耗蓝牙设备的占空比可能被重新配置；当然，并不局限于此。

S20：根据占空比与广告周期、扫描周期的预设对应关系，确定当前配置的占空比对应的目标广告周期和目标扫描周期。

其中，目标广告周期属于预设的广告周期集合，目标扫描周期属于预设的扫描周期集合；广告周期集合和扫描周期集合中的元素均满足最大公约数为ω-λ+1，且最大元素n×(ω-λ+1)满足

这里，ω为低功耗蓝牙设备的扫描窗口时长，是一个目标扫描周期内低功耗蓝牙设备扫描广告信道的时长；λ为低功耗蓝牙设备的广告窗口时长，λ＝R_max+(τ+δ)×3；其中，R_max为最大伪随机延迟，通常为10毫秒；τ为低功耗蓝牙设备发送一个广告的时长，δ为低功耗蓝牙设备发送一个广告后侦听信道的时长，低功耗蓝牙设备要在37、38、39共三个信道上均发送一个广告分组；T_max为低功耗蓝牙设备的最大设备发现延迟对应的上限；n为大于2的整数。

本发明实施例中，广告周期集合和该扫描周期集合中的元素的单位均为预设的单位时间；这里说的单位时间可以是若干纳秒或者若干微秒，若干代表1个或者多个的含义。例如，当预设的单位时间为1微秒时，最大元素n×(ω-λ+1)代表n×(ω-λ+1)微秒；当预设的单位时间为100纳秒时，最大元素n×(ω-λ+1)代表100×n×(ω-λ+1)纳秒，即0.1×n×(ω-λ+1)微秒。

需要说明的是，假如有一个低功耗蓝牙设备1，其目标扫描周期为广告周期集合和扫描周期集合中的最大元素n×(ω-λ+1)，另有一个低功耗蓝牙设备2，其目标广告周期为广告周期集合和扫描周期集合中的次大元素(n-1)×(ω-λ+1)；那么，低功耗蓝牙设备1发现低功耗蓝牙设备2的最大设备延迟T为：

由此可见，即使将目标扫描周期和目标广告周期均设置为最大，最大设备发现延迟T也是小于上限T_max的。

在实际应用中，占空比与广告周期、扫描周期的预设对应关系可以通过下述方式获得：

每次从设置完成的扫描周期集合和设置完成的广告周期集合中选取一对广告周期和扫描周期，计算对应的占空比，直至计算出所有占空比。

举例而言，假如广告周期集合中有3个元素，扫描周期集合中有2个元素；那么，一共可以组合出6对广告周期和扫描周期，相应的可以计算出6个对应关系。

其中，占空比的计算公式参见如下：

其中，D代表占空比，T_a代表目标广告周期，T_s代表目标扫描周期，其余参数的含义参见上文。

S30：基于目标广告周期和目标扫描周期，循环地执行设备发现工作；在执行设备发现工作的过程中，当发现邻居设备时，记录与发现该邻居设备相关的接触感知信息，该接触感知信息至少包括：邻居设备的设备识别信息。

其中，低功耗蓝牙设备执行设备发现工作的具体过程与现有的蓝牙设备发现工作过程大致相似，区别在于本发明实施例中，低功耗蓝牙设备发送的广告中，可自由定义的字段包含有自身的设备识别信息。为了方案布局清晰，后续将对本发明实施例中低功耗蓝牙设备执行设备发现工作的具体过程进行示例性的说明。

可以理解的是，邻居设备同样属于低功耗蓝牙设备；当低功耗蓝牙设备发现邻居设备后，将邻居设备的设备识别信息进行记录，无需人工参与便可效地记录下发生过接触的邻居设备，由此实现接触感知。

其中，低功耗蓝牙设备的设备识别信息可以是加密的，也可以是非加密的。例如，在一种实现方式中，所有的低功耗蓝牙设备可以预先在一个服务器上进行认证和注册，每个低功耗蓝牙设备完成注册后，可以获得一个唯一的标识，该标识可以是一串加密的符号，也可以是一个非加密的数字，等等，并不局限于此。另外，为了加强保密效果，服务器还可以每隔一段时间给低功耗蓝牙设备分配一个临时的标识；当然，服务器会将分配规则和/或分配记录进行记录，来以便后续查询使用。

本发明提供的基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法中，可以根据低功耗蓝牙设备当前配置的占空比灵活地选择对应的目标广告周期和目标扫描周期；这样，每个低功耗蓝牙设备可以根据自身的剩余电量或者设备工作模式等等灵活选择相应的占空比，从而使得低功耗蓝牙设备能够循环地执行设备发现工作；由此，相较于现有技术中所有低功耗蓝牙设备的扫描周期与广告周期必须相同导致占空比高、耗电快、易冲突的情况，本发明可以使低功耗蓝牙设备循环地执行设备发现工作，对持有低功耗蓝牙设备的人员之间所发生的密切接触进行有效记录，从而实现有效的接触者追踪。

并且，本发明设置的广告周期集合和扫描周期集合中所有元素满足最大公约数为ω-λ+1，由此，可以根据追踪需求设定最大发现延迟的上限后相应的设置广告周期集合和扫描周期集合，从而使得本发明中低功耗蓝牙设备执行设备发现时具有确定的最大发现延迟；相较于现有的低功耗蓝牙设备的最大设备发现延迟不确定的情况，本发明可以通过控制低功耗蓝牙设备发现的最大发现延迟，使本发明适合应用于各种不同距离或时长的接触感知场景中。例如，可根据医学对于密切接触的时间和距离的要求，确定低功耗蓝牙设备的最大发现延迟，进而选择一组合适的目标广告周期和目标扫描周期执行设备发现实现接触感知。

优选地，上述的广告周期集合和扫描周期集合的设置方式可以包括：

(1)构建备选周期集合{2×(ω-λ+1),…,n×(ω-λ+1)}。该集合中的元素的单位可以是纳秒、微秒、毫秒或者秒等。

(2)将备选周期集合中的目标元素分别归入广告周期集合或扫描周期集合中；该目标元素包括：备选周期集合中，除以ω-λ+1后所得商为质数的元素。

(3)在完成对目标元素的归类后，若备选周期集合中尚有剩余的元素，则针对每个剩余的元素，如果该元素与当前的广告周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的扫描周期集合中，如果该元素与当前的扫描周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的广告周期集合中。

其中，在步骤(2)中，将目标元素分别归入广告周期集合或扫描周期集合的具体实现方式存在多种。例如，以预设的概率配比将目标元素分别归入广告周期集合或扫描周期集合；这样，最终得到的广告周期集合和扫描周期集合中的元素个数之比，即等于或接近于该预设的概率配比。或者，也可采用随机放置的方式，将目标元素分别归入广告周期集合或扫描周期集合，也就是说，对最终得到的广告周期集合和扫描周期集合中的元素个数之比可以不做限定。另外，在将目标元素归入广告周期集合或扫描周期集合时，对于目标元素的处理顺序也可以不做限定。

举例而言，假设ω-λ+1＝60ms，T_max＝60,000ms，则备选周期集合中最大元素对应的系数n等于32，设置备选周期集合为{120ms，180ms，240ms,…,1920ms}；并且，假设目标元素以相等的概率归入广告周期集合或扫描周期集合，即期望将目标元素平均分配到广告周期时长集合和扫描周期时长集合中。

首先，将备选周期集合的目标元素以相等的概率归入到广告周期时长集合和扫描周期时长集合中。例如，对于备选周期集合中的第1个元素120ms而言，120除以60得到的商为2，商为素数，假设按照产生的概率，将120ms添加到广告周期集合中；对于备选周期集合中的第2个元素180ms而言，180除以60得到的商为3，商为素数，假设按照产生的概率，将180ms添加到扫描周期集合中；对于备选周期集合中的第3个元素240ms而言，240除以60得到的商为4，商为合数，则跳过240ms，继续处理备选周期集合中的第4个元素300ms，300除以60得到的商为5，商为素数，假设按照产生的概率，将300ms添加到扫描周期集合中。重复上述过程，设得到的广告周期集合S_a和扫描周期集合S_s分别为：

S_a＝{120,660,780,1140,1860}；

S_s＝{180,300,420,1020,1380,1740}。

此时，备选周期集合中尚有剩余的元素。因此，针对每个剩余的元素，如果该元素与当前的广告周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的扫描周期集合中，如果该元素与当前的扫描周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的广告周期集合中。例如，对于剩余的第一个元素240ms而言，由于240和广告周期集合S_a的120的最大公约数为120，不满足最大公约数为ω-λ+1＝60的条件，而240和扫描周期集合S_s中的所有元素的最大公约数均为60，所以将240ms添加到广告周期集合中。以此类推，最终得到的广告周期集合S_a和描周期集合S_s分别为：

S_a＝{120,240,480,660,780,960,1140,1320,1560,1860,1920}，

S_s＝{180,300,420,540,900,1020,1260,1380,1500,1620,1740}。

可选地，在一种实现方式中，步骤S10中确定当前配置的低功耗蓝牙设备的占空比，可以包括：

确定低功耗蓝牙设备当前的设备工作模式；

确定设备工作模式对应的低功耗蓝牙设备的占空比。

在实际应用中，低功耗蓝牙设备的制造商通常会给低功耗蓝牙设备设定多种不同的设备工作模式，如极限省电模式、静音模式、室内模式以及户外模式等等。基于此，本发明实施例可以给低功耗蓝牙设备的每种设备工作模式设置对应的合适的占空比。这样，低功耗蓝牙设备在实际工作时，便可以在用户选择的设备工作模式下，以合适的占空比循环执行设备发现工作，实现智能接触感知。例如，在人员情况相对简单的室内，可以选择对应的占空比较小的设备工作模式；在人员情况相对复杂的室内，如大型商超，为了有效的记录接触人员，可以选择对应的占空比较高的设备工作模式；而在较为空旷的室外，可以选择对应的占空比较小或者适中的设备工作模式等等，都是可以理解的。

在另一种实现方式中，步骤S10中确定当前配置的低功耗蓝牙设备的占空比，可以包括：

确定低功耗蓝牙设备当前的剩余电量；

根据当前的剩余电量，确定所述低功耗蓝牙设备的占空比。

在实际应用中，设备制造商可以在低功耗蓝牙设备中给不同的剩余电量情况分别对应合适的占空比；由此，在低功耗蓝牙设备的实际工作过程中，低功耗蓝牙设备便可以根据实时的剩余电量，自动选定对应的占空比。另外，还可以将剩余电量划分为不同的档位，每种档位对应一个占空比。

可选地，在一种实现方式中，上述的接触感知信息还可以包括：发现邻居设备的时间信息；相应的，本发明实施例提供的基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法，还可以包括：

根据已记录的所述时间信息，统计与所述邻居设备的接触时间信息。

可以理解的是，该接触时间信息不仅包括接触时长，还包括每次具体的接触时间。例如，假设低功耗蓝牙设备1在2020年10月13日16:03:01首次发现了邻居设备2，然后，在接下来的一段时间内，又多次发现了邻居设备2，最后一次发现该邻居设备2的时间是2020年10月13日16:04:01；那么，便可以统计到与该邻居设备2的接触时长为2020年10月13日16:03:01至2020年10月13日16:04:01之间的一分钟，还可以统计到这一分钟内每次发现邻居设备2的具体时间。

另外，上述的接触感知信息还可以包括：邻居设备发来的信号的强度信息；相应的，本发明实施例提供的基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法，还可以包括：

根据已记录的强度信息，计算与邻居设备的接触距离。

在实际应用中，可根据低功耗蓝牙设备的RSSI(Received Signal StrengthIndicator)参数来计算与邻居设备的接触距离,相关的距离转换公式属于现有技术，本发明实施例不再赘述。

下面，对本发明实施例中低功耗蓝牙设备执行设备发现工作的具体过程进行示例性的说明。具体的，参见图2所示，低功耗蓝牙设备可以设置广告定时器和扫描定时器。

其中，对于广告定时器而言，低功耗蓝牙设备开启蓝牙功能即直接启动，计时达到目标广告周期T_a即开启新一轮的计时，循环往复，直至低功耗蓝牙设备关闭蓝牙功能。在每个目标广告周期T_a内，低功耗蓝牙设备在一个长度为λ的广告窗口内发送广告；具体而言，在长度为λ的广告窗口的初始时刻t₀，会经过一段伪随机延迟R，R的取值为0～R_max，R_max＝10ms，然后以轮询的方式发送37、38、39三个信道上的广告分组并在发送后侦听信道，每个信道上的广告分组的发送时长等于τ，侦听时长为δ；待时间从初始时刻t₀开始，经过长度为R+(τ+δ)×3的时长后，停止发送广告。

对于扫描定时器而言，在低功耗蓝牙设备停止发送广告后随机一段时间开始计时，计时达到目标扫描周期T_s即开启新一轮的计时。其中，在每个目标扫描周期T_s内，低功耗蓝牙设备在一个长度为ω的扫描窗口内扫描37、38、39三个信道中的任一个信道；时间超过扫描窗口后停止扫描，直至当前的目标扫描周期T_s结束，再开启下一个目标扫描周期T_s。另外，在多个连续的目标扫描周期T_s内，低功耗蓝牙设备可以按照轮询的方式扫描37、38、39三个信道，或者也可以固定扫描三个信道中的某个信道，或者也可以随机扫描这三个信道，本发明实施例对此不做限定。

以上，完成对本发明实施例提供的基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法的说明。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种低功耗蓝牙设备，如图3所示，包括处理器601、蓝牙通信模块602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601，蓝牙通信模块602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，

存储器603，用于存放计算机程序；

处理器601，用于执行存储器603上所存放的程序时，实现上述任一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法所述的方法步骤。

示例性的，上述的低功耗蓝牙设备可以包括：移动终端设备、可佩戴智能设备、计算机、机器人、平板设备、智能终端设备等等，并不局限于此。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表征，图中仅用一条粗线表征，但并不表征仅有一根总线或一种类型的总线。

蓝牙通信模块用于上述电子设备与邻居设备之间的设备发现，还可以用于建立蓝牙连接。另外，根据实际设备类型的不同，该低功耗蓝牙设备还可以包括其他的通信模块或者接口。例如，移动终端设备还可以包括移动通信接口等等。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

基于上述的低功耗蓝牙设备，本发明实施例还提供了一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知系统，包括：服务器和多个本发明实施例提供的低功耗蓝牙设备。

其中，低功耗蓝牙设备，用于向服务器上传邻居设备接触信息；该邻居设备接触信息至少包括：低功耗蓝牙设备发现的邻居设备的设备识别信息。

该服务器，用于接收并存储各个低功耗蓝牙设备发来的邻居设备接触信息；响应于特定接触事件的发生，根据所存储的邻居设备接触信息，向相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

其中，特定接触事件可以包括下述事件的一种或多种：

任一低功耗蓝牙设备向服务器报告的接触事件、与服务器通信的其他设备向所述服务器转达的接触事件，以及服务器的管理员向所述服务器下发的接触事件。可以理解的是，服务器根据收到的特定接触事件，可以确定与该特定接触事件相关的低功耗蓝牙设备，进而向这些相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

举例而言，假如有一个低功耗蓝牙设备的用户发现自己感染了病毒，便可以向服务器报告一个特定接触事件；服务器收到该特定接触事件后，根据该低功耗蓝牙设备之前上传的邻居设备接触信息，查找出与该低功耗蓝牙设备发生过接触的相关的低功耗蓝牙设备。然后，服务器向这些相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

另外，假设疾病防控中心的服务器向本发明实施例中的服务器转达了一个特定接触事件，该特定接触事件中指明了一组高感染风险的用户；本发明实施例中的服务器收到该特定接触事件后，根据这些用户在给自己的低功耗蓝牙设备注册时所填写的用户信息，便可以确定这些用户使用的低功耗蓝牙设备；进而，根据这些用户的低功耗蓝牙设备之前上传的邻居设备接触信息，查找出与这些用户的低功耗蓝牙设备发生过接触的相关的低功耗蓝牙设备。然后，服务器向这些相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

另外，服务器的管理员也可以直接向服务器下发特定接触事件，即管理员可以直接在服务器中指定相关的低功耗蓝牙设备，使服务器向这些相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

在实际应用中，服务器可以分别向每个相关的低功耗蓝牙设备发送与其相关的接触事件通知；或者，服务器也可以通过广播的方式向各个相关的低功耗蓝牙设备发送一个公共的接触事件通知。

可选地，低功耗蓝牙设备向服务器上传的邻居设备接触信息中，除了可以包括邻居设备的设备识别信息外，还可以包括：低功耗蓝牙设备根据发现的邻居设备的时间信息所统计的接触时间信息，和/或，低功耗蓝牙设备根据邻居设备发来的信号的强度信息所计算的接触距离。这样，一方面，低功耗蓝牙设备、与服务器通信的其他设备以及管理员给到服务器的特定接触事件中，不仅可以指定发生接触的时间，还可以指定接触时长。基于此，服务器可以仅调取指定的这一段时间内的、接触时长符合条件的邻居设备接触信息，从而更精准地找出相关的低功耗蓝牙设备。另一方面，服务器给相关的低功耗蓝牙设备发送的接触事件通知的内容也可以更为详细。

本发明提供的基于低功耗蓝牙的智能接触感知系统中，低功耗蓝牙设备可以根据当前配置的占空比灵活地选择对应的目标广告周期和目标扫描周期；这样，每个低功耗蓝牙设备可以根据自身的剩余电量或者设备工作模式等等灵活选择相应的占空比，从而使得低功耗蓝牙设备能够循环地执行设备发现工作；由此，低功耗蓝牙设备可以对持有人员之间所发生的密切接触进行有效记录。

并且，低功耗蓝牙设备，还可以将邻居设备接触信息发给服务器。这样，服务器可以响应于特定接触事件的发生，根据所存储的邻居设备接触信息，向相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知，进一步完善接触者追踪机制。

另外，本发明实施例提供的系统中，低功耗蓝牙设备执行设备发现时具有确定的最大发现延迟，即最大发现延迟可控，使本发明适合应用于各种不同距离或时长的接触感知场景中。例如，可根据医学对于密切接触的时间和距离的要求，确定低功耗蓝牙设备的最大发现延迟，进而选择一组合适的目标广告周期和目标扫描周期执行设备发现实现接触感知。

可选地，低功耗蓝牙设备，向服务器上传邻居设备接触信息，可以包括：

响应于所统计的接触时间信息对应的接触时长大于预设时长、且所计算的接触距离小于预设距离，向服务器上传邻居设备接触信息。

这样，对于接触距离较远且接触时间很短的邻居设备而言，无需相应的上传邻居设备接触信息，可以减少服务器与低功耗蓝牙设备的交互次数，节约通信资源。

例如，在医学防疫的应用场景中，上述的预设时长可以设定为60秒，上述的预设距离可以设定为3米。也就是说，只有在低功耗蓝牙设备与邻近设备的接触时长大于60秒且接触距离小于三米时，低功耗蓝牙设备才会将与该邻近设备相关的邻居设备接触信息上传至服务器。

另外，关于设备识别信息的具体内容，上述的方法实施例中已经详细示出过，这里不再赘述。

需要说明的是，对于低功耗蓝牙设备/系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知方法，其特征在于，应用于低功耗蓝牙设备，所述方法包括：

确定低功耗蓝牙设备当前配置的占空比；

根据占空比与广告周期、扫描周期的预设对应关系，确定当前配置的占空比对应的目标广告周期和目标扫描周期；

基于所述目标广告周期和所述目标扫描周期，循环地执行设备发现工作；在执行设备发现工作的过程中，当发现邻居设备时，记录与发现所述邻居设备相关的接触感知信息，所述接触感知信息至少包括：所述邻居设备的设备识别信息；

其中，所述目标广告周期属于预设的广告周期集合，所述目标扫描周期属于预设的扫描周期集合；所述广告周期集合和所述扫描周期集合中的元素均满足最大公约数为ω-λ+1，所述元素的单位为预设的单位时间，且最大元素n×(ω-λ+1)满足

ω为低功耗蓝牙设备的扫描窗口时长，λ为低功耗蓝牙设备的广告窗口时长，n为大于2的整数，T_max为低功耗蓝牙设备的最大设备发现延迟对应的上限；

所述广告周期集合和所述扫描周期集合的设置方式包括：

构建备选周期集合{2×(ω-λ+1),…,n×(ω-λ+1)}；

将所述备选周期集合中的目标元素分别归入广告周期集合或扫描周期集合中；所述目标元素包括：所述备选周期集合中，除以ω-λ+1后所得商为质数的元素；

在完成对所述目标元素的归类后，若所述备选周期集合中尚有剩余的元素，则针对每个剩余的元素，如果该元素与当前的广告周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的扫描周期集合中，如果该元素与当前的扫描周期集合中的所有元素的最大公约数均为ω-λ+1，将该元素归入当前的广告周期集合中；

所述预设对应关系通过下述方式获得：

每次从设置完成的扫描周期集合和设置完成的广告周期集合中选取一对广告周期和扫描周期，计算对应的占空比，直至计算出所有占空比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定当前配置的低功耗蓝牙设备的占空比，包括：

确定所述低功耗蓝牙设备当前的设备工作模式；

确定所述设备工作模式对应的低功耗蓝牙设备的占空比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定当前配置的低功耗蓝牙设备的占空比，包括：

确定所述低功耗蓝牙设备当前的剩余电量；

根据当前的剩余电量，确定所述低功耗蓝牙设备的占空比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触感知信息，还包括：发现所述邻居设备的时间信息；

所述方法还包括：

根据已记录的所述时间信息，统计与所述邻居设备的接触时间信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触感知信息，还包括：所述邻居设备发来的信号的强度信息；

所述方法还包括：

根据已记录的所述强度信息，计算与所述邻居设备的接触距离。

6.一种低功耗蓝牙设备，其特征在于，包括处理器、蓝牙通信模块、存储器和通信总线，其中，处理器，蓝牙通信模块，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。

7.一种基于低功耗蓝牙的智能接触感知系统，其特征在于，包括：服务器和多个如权利要求6所述的低功耗蓝牙设备；

每个所述低功耗蓝牙设备，用于向所述服务器上传邻居设备接触信息；所述邻居设备接触信息至少包括：所述低功耗蓝牙设备发现的邻居设备的设备识别信息；

所述服务器，用于接收并存储各个低功耗蓝牙设备发来的邻居设备接触信息；响应于特定接触事件的发生，根据所存储的邻居设备接触信息，向相关的低功耗蓝牙设备发送接触事件通知。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述邻居设备接触信息，还包括：

所述低功耗蓝牙设备根据发现邻居设备的时间信息所统计的接触时间信息，和/或，所述低功耗蓝牙设备根据邻居设备发来的信号的强度信息所计算的接触距离。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述低功耗蓝牙设备，向所述服务器上传邻居设备接触信息，包括：

响应于所述接触时间信息所对应的接触时长大于预设时长、且所计算的接触距离小于预设距离，向所述服务器上传邻居设备接触信息。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述特定接触事件包括下述接触事件的一种或多种：

任一所述低功耗蓝牙设备向所述服务器报告的接触事件、与所述服务器通信的其他设备向所述服务器转达的接触事件，以及所述服务器的管理员向所述服务器下发的接触事件。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述设备识别信息包括：所述低功耗蓝牙设备在所述服务器上注册的标识。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述设备识别信息包括：所述服务器为所述低功耗蓝牙设备临时分配的标识。

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