CN113852943A - 一种基于蓝牙的web应用系统的数据传输方法及系统 - Google Patents

一种基于蓝牙的web应用系统的数据传输方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法及系统。该方法包括根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，WEB端利用WEB端和BLE设备协商的密钥对待处理的数据进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。本发明能够实现数据传输的快速性和安全性。

Description

一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法及系统
技术领域
本发明涉及WEB技术领域，特别是涉及一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法及系统。
背景技术
当前，电脑和手机与智能家居、电子烟等领域的智能控制器通信，主流是采用WIFI或蓝牙BLE(Bluetooth Low Energy，BLE)模块。WIFI模块的数据传输速度快但功耗较大，不适合对功耗有严格要求的使用场景。而使用蓝牙低能耗模块，可以兼顾数据传输速度和功耗要求。但目前与BLE设备通信的解决方案主要通过手机APP给BLE设备发送数据，缺少一种能兼顾电脑和手机的，操作BLE设备的应用系统，比如电脑上有个图片需要打印，还必须传到手机，通过APP操作BLE设备进行打印。而使用WEB技术，则可以免去用户安装手机APP的步骤，直接在电脑或手机游览器就可以操作BLE设备。
当前BLE设备的数据传输方式主要是透传，数据容易被抓包，并且如果传输数据量较大，所需时间较长，用户体验不佳，尤其对于数据重复度高的文件来说，压缩后将缩小传输时间。
为此，亟需提出一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法或系统，以实现数据传输的快速性和安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法及系统，能够实现数据传输的快速性和安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，所述基于蓝牙的WEB应用系统包括：蓝牙低能耗BLE设备和WEB端；所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，包括：
根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；所述数据处理类型包括：待加密与解密的数据和待压缩与解压的数据；
当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，WEB端利用WEB端和BLE设备协商的密钥对待处理的数据进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；
当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。
可选地，所述当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，WEB端利用WEB端和BLE设备协商的密钥对待处理的数据进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据，具体包括：
WEB端向BLE设备发送开始密钥协商数据帧；
WEB端先生成随机的会话密钥，利用公钥加密会话密钥，并将加密后的会话密钥发给BLE设备，BLE设备根据私钥解密，得到会话密钥，完成密钥协商过程；
WEB端利用会话密钥对待处理的数据进行加密，并发送至BLE设备；
BLE设备对加密后的待处理的数据进行解密。
可选地，所述WEB端先生成随机的会话密钥，利用公钥加密会话密钥，并将加密后的会话密钥发给BLE设备，BLE设备根据私钥解密，得到会话密钥，完成密钥协商过程，具体包括：
采用非对称加密RSA算法，生成随机的会话密钥。
可选地，所述WEB端利用会话密钥对待处理的数据进行加密，并发送至BLE设备，具体包括：
WEB端根据会话密钥和待处理的数据，采用128-AES算法确定加密后的待处理的数据。
可选地，所述BLE设备对加密后的待处理的数据进行解密，之后还包括：
利用CRC32算法对解密后的待处理的数据进行校验和验证。
可选地，所述当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据，具体包括：
WEB端将待处理的数据的基础信息发送至BLE设备，BLE设备根据所述基础信息进行准备；所述基础信息包括：总数据量大小；
WEB端根据BLE设备处理的数据量以及待处理的数据确定待发送的数据包个数，并对每个数据包进行处理；之后将处理后的数据包进行分片发送；
BLE设备接收完毕后，将分片后的数据包的CRC值返回给WEB端，WEB端进行校验；若校验成功，则继续发送，不成功则重新发送，直至失败特定次数，则发送失败；
继续发送剩余的处理后的数据包，直至待处理的数据发送完毕。
可选地，所述WEB端根据BLE设备处理的数据量以及待处理的数据确定待发送的数据包个数，并对每个数据包进行处理；之后将处理后的数据包进行分片发送，具体包括：
对每个数据包进行处理，确定字符集的组合；
若字符集的组合的元素大于30个，则发送未处理的数据包；
若字符集的组合的元素小于或等于30个，则发送处理后的数据包。
一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统，所述基于蓝牙的WEB应用系统包括：蓝牙低能耗BLE设备和WEB端；所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统，包括：
数据处理类型确定模块，用于根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；所述数据处理类型包括：待加密与解密的数据和待压缩与解压的数据；
加密与解密模块，用于当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，利用WEB端和BLE设备协商的密钥进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；
压缩与解压模块，用于当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法及系统，在WEB端对数据进行视情况进行压缩和对数据进行加密，在BLE设备端进行解密和解压，最后由WEB端进行校验的方案，以实现数据传输的快速性和安全性等目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法流程示意图；
图2为加密与解密流程示意图；
图3为压缩与解压流程示意图；
图4为本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法及系统，能够实现数据传输的快速性和安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法流程示意图，所述基于蓝牙的WEB应用系统包括：蓝牙低能耗BLE设备和WEB端；本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，包括：
S101，根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；所述数据处理类型包括：待加密与解密的数据和待压缩与解压的数据；
S102，当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，WEB端利用WEB端和BLE设备协商的密钥对待处理的数据进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；
为了兼顾数据传输安全，对待加密与解密的数据进行加解密，数据安全实现的具体原理为：
1、使用非对称加密RSA算法，WEB端与BLE端协商出一个密钥。
2、WEB端对待加密数据用128-AES算法用于报文加密。
3、CRC32算法用于校验和验证。
S102具体包括：
S201，WEB端向BLE设备发送开始密钥协商数据帧；
S202，WEB端先生成随机的会话密钥，利用公钥加密会话密钥，并将加密后的会话密钥发给BLE设备，BLE设备根据私钥解密，得到会话密钥，完成密钥协商过程；
S202具体包括：
采用非对称加密RSA算法，生成随机的会话密钥。
S203，WEB端利用会话密钥对待处理的数据进行加密，并发送至BLE设备；
S203具体包括：
WEB端根据会话密钥和待处理的数据，采用128-AES算法确定加密后的待处理的数据。
S204，BLE设备对加密后的待处理的数据进行解密。
S204之后还包括：
利用CRC32算法对解密后的待处理的数据进行校验和验证。
图2为加密与解密流程示意图，待加密与解密的数据为控制指令报文，具体的为：
(1)WEB端连接设备后，WEB端向BLE设备发送开始密钥协商数据帧。
(2)BLE设备先生成随机的会话密钥，用本地的REA公钥加密，并将加密结果发给WEB端，WEB端根据私钥解密，得到会话密钥，完成密钥协商过程。
(3)WEB端将用128-AES算法将控制指令报文进行加密，并发送给设备端。
(4)设备端对加密报文进行解密并完成相应动作。
S103，当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。
对于数据传输量较大的场景，如WEB传输图片或其他文件给BLE设备。WEB端与BLE设备端约定：
1、BLE设备一次性能处理的数据量为一个完整数据包，通常约定为1KB。
2、WEB端对每个完整数据包的数据进行处理，处理成字符集的组合即字典，如果字典的元素多于30个就发送未处理的原数据，如果少于等于30个就发送字符集数据。
3、如果是未处理数据，设备端直接接收即可；如果是字符集组合数据，则需要进行数据解压。
S103具体包括：
S301，WEB端将待处理的数据的基础信息发送至BLE设备，BLE设备根据所述基础信息进行准备；所述基础信息包括：总数据量大小；
S302，WEB端根据BLE设备处理的数据量以及待处理的数据确定待发送的数据包个数，并对每个数据包进行处理；之后将处理后的数据包进行分片发送；
S302具体包括：
对每个数据包进行处理，确定字符集的组合；
若字符集的组合的元素大于30个，则发送未处理的数据包；
若字符集的组合的元素小于或等于30个，则发送处理后的数据包。
S303，BLE设备接收完毕后，将分片后的数据包的CRC值返回给WEB端，WEB端进行校验；若校验成功，则继续发送，不成功则重新发送，直至失败特定次数，则发送失败；
S304，继续发送剩余的处理后的数据包，直至待处理的数据发送完毕。
如图3所示，以WEB端传输文件给BLE设备为例进行说明：
(1)WEB选择需要传输的文件；
(2)WEB端发送传输数据的相关信息，如总数据量大小等信息；
(3)设备进行数据接收前的相应准备，如进行存储空间准备等；
(4)WEB端将1KB数据作为一个完整数据包进行分片发送，数据压缩的原理参考上文。BLE设备接收数据完毕后将数据的CRC值返回给WEB端，WEB进行校验，校验成功则继续发送，不成功则重新发送这部分数据，直至失败特定次数，则认为发送失败；
(5)继续发送剩余的数据，直至数据发送完毕；
(6)WEB端发送数据传输完毕指令，BLE设备返回文件CRC值，校验不成功则重新发送全部数据，直至失败特定次数，则认为发送失败；
(7)传输文件完毕。
图4为本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统结构示意图，一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统，所述基于蓝牙的WEB应用系统包括：蓝牙低能耗BLE设备和WEB端；如图4所示，本发明所提供的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统，包括：
数据处理类型确定模块401，用于根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；所述数据处理类型包括：待加密与解密的数据和待压缩与解压的数据；
加密与解密模块402，用于当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，利用WEB端和BLE设备协商的密钥进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；
压缩与解压模块403，用于当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述基于蓝牙的WEB应用系统包括：蓝牙低能耗BLE设备和WEB端；所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，包括：
根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；所述数据处理类型包括：待加密与解密的数据和待压缩与解压的数据；
当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，WEB端利用WEB端和BLE设备协商的密钥对待处理的数据进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；
当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，WEB端利用WEB端和BLE设备协商的密钥对待处理的数据进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据，具体包括：
WEB端向BLE设备发送开始密钥协商数据帧；
WEB端先生成随机的会话密钥，利用公钥加密会话密钥，并将加密后的会话密钥发给BLE设备，BLE设备根据私钥解密，得到会话密钥，完成密钥协商过程；
WEB端利用会话密钥对待处理的数据进行加密，并发送至BLE设备；
BLE设备对加密后的待处理的数据进行解密。
3.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述WEB端先生成随机的会话密钥，利用公钥加密会话密钥，并将加密后的会话密钥发给BLE设备，BLE设备根据私钥解密，得到会话密钥，完成密钥协商过程，具体包括：
采用非对称加密RSA算法，生成随机的会话密钥。
4.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述WEB端利用会话密钥对待处理的数据进行加密，并发送至BLE设备，具体包括：
WEB端根据会话密钥和待处理的数据，采用128-AES算法确定加密后的待处理的数据。
5.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述BLE设备对加密后的待处理的数据进行解密，之后还包括：
利用CRC32算法对解密后的待处理的数据进行校验和验证。
6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据，具体包括：
WEB端将待处理的数据的基础信息发送至BLE设备，BLE设备根据所述基础信息进行准备；所述基础信息包括：总数据量大小；
WEB端根据BLE设备处理的数据量以及待处理的数据确定待发送的数据包个数，并对每个数据包进行处理；之后将处理后的数据包进行分片发送；
BLE设备接收完毕后，将分片后的数据包的CRC值返回给WEB端，WEB端进行校验；若校验成功，则继续发送，不成功则重新发送，直至失败特定次数，则发送失败；
继续发送剩余的处理后的数据包，直至待处理的数据发送完毕。
7.根据权利要求6所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输方法，其特征在于，所述WEB端根据BLE设备处理的数据量以及待处理的数据确定待发送的数据包个数，并对每个数据包进行处理；之后将处理后的数据包进行分片发送，具体包括：
对每个数据包进行处理，确定字符集的组合；
若字符集的组合的元素大于30个，则发送未处理的数据包；
若字符集的组合的元素小于或等于30个，则发送处理后的数据包。
8.一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统，其特征在于，所述基于蓝牙的WEB应用系统包括：蓝牙低能耗BLE设备和WEB端；所述的一种基于蓝牙的WEB应用系统的数据传输系统，包括：
数据处理类型确定模块，用于根据WEB端的待处理的数据确定数据处理类型；所述数据处理类型包括：待加密与解密的数据和待压缩与解压的数据；
加密与解密模块，用于当WEB端的待处理的数据为待加密与解密的数据时，利用WEB端和BLE设备协商的密钥进行加密后传输至BLE设备，BLE设备进行解密得到待处理的数据；
压缩与解压模块，用于当WEB端的待处理的数据为待压缩与解压的数据时，WEB端将待处理的数据进行压缩后传输至BLE设备，BLE设备进行解压得到待处理的数据。
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