CN115665717A

CN115665717A - 一种数据传输方法、电子设备以及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN115665717A
Application number: CN202211681940.2A
Authority: CN
Inventors: 吴瑞
Original assignee: Hefei Torch Core Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Hefei Torch Core Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2042-12-27
Also published as: CN115665717B

Abstract

本申请实施例提供一种数据传输方法、电子设备以及计算机可读存储介质，该数据传输方法包括：第一设备基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道；其中，第一设备和第二设备基于第一信道进行数据传输；基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第一设备和第二设备基于第二信道进行数据传输；其中，第一通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的一种，第二通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的另一种。通过上述方式，能够兼顾数据传输距离和数据传输速度，提高数据传输质量。

Description

一种数据传输方法、电子设备以及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种数据传输方法、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，随着智能设备的普遍化，蓝牙无线通信技术得到了广泛的应用，其中包括手机、电脑、电视以及周边音频扩展设备，如蓝牙耳机，蓝牙音响等应用更是广受关注。

蓝牙技术经过蓝牙组织内各厂商多年的发展，已经形成了可以用于各类场景的通信协议，如：经典蓝牙中的A2DP/HFP/OPP/PANP/HIDP等协议，其中A2DP用于单向传输经过有损压缩的高音质音乐传输，例如手机推送音乐到音箱和耳机；HFP用于双向传输中低音质的语音数据；OPP用于双向传输文件数据；PANP用于建立个人局域网；HIDP用于连接手柄键盘等输入输出设备。如：ble audio的TMAP/HAP/PBP等协议，其中TMAP用于较低延时单双向传输有损压缩高音质音乐及语音传输，HAP用于助听器，PBP用于音乐广播。

同时也可以看到，由于蓝牙本身工作方式的限制，蓝牙的数据传输速度较慢，只能被局限在音频以及控制类的应用上，在需要快速传输数据时往往需要使用其它传输技术，如USB传输或是WIFI方式。

发明内容

本申请实施例提供一种数据传输方法、电子设备以及计算机可读存储介质，用意改善/解决相关技术中利用蓝牙通信数据传输较慢的问题。

本申请提供一种数据传输方法，应用于第一设备，其特征在于，方法包括：基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道；其中，第一设备和第二设备基于第一信道进行数据传输；基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第一设备和第二设备基于第二信道进行数据传输；其中，第一通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的一种，第二通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的另一种。

在一些实施例中，第一通信单元基于蓝牙通信协议，第二通信单元基于超宽带通信协议；响应于第一通信距离满足预设要求，建立第一设备与第二设备的第二信道，包括：响应于通信距离小于设定距离阈值，建立第一设备与第二设备的第二信道，设定距离阈值基于超宽带通信协议的性能设置。

在一些实施例中，基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离，包括：基于第一信道发送第一数据包至第二设备；其中，第一数据包包括第一设备的第一发射功率，第二设备基于第一数据包确定第一设备和第二设备之间的第二通信距离；或基于第一信道接收第二设备发送第二数据包，根据第二数据包确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；其中，第二数据包包括第二设备的第二发射功率。

在一些实施例中，根据第二数据包，确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离，包括：确定接收第二数据包时的第一信号强度；根据第一信号强度和第二发射功率，确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离。

在一些实施例中，根据第一信号强度和第二发射功率，确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离，包括：采用以下公式计算第一设备和第二设备之间的第一通信距离：

；

其中，

表示在第二设备的发射功率为P时接收到第二数据包时的信号强度，n为环境衰减因子，

表示在发射功率为

时单位距离处接收到数据包的信号强度，

为在发射功率为P时单位距离处接收到数据包的信号强度。

在一些实施例中，第一数据包还包括第一设备的第一超宽带标识信息，第二数据包还包括第二设备的第二超宽带标识信息；基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道，包括：启动第一设备的第二通信单元，并将第二超宽带标识信息输入至第一设备的第二通信单元，以建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第二设备响应于第二通信距离小于设定距离阈值，启动第二设备的第二通信单元，并将第一超宽带标识信息输入至第二设备的第二通信单元，以建立第一设备与第一设备的第二信道。

在一些实施例中，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道之后，还包括：评估第二信道的数据传输质量；响应于第二信道的数据传输质量满足预设要求，控制第一通信单元开启低功耗状态；或响应于第二信道的数据传输质量不满足预设要求，关闭第二通信单元。

在一些实施例中，控制第一通信单元进入低功耗状态之后，还包括：基于第二信道确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离；响应于第三通信距离满足预设要求，基于第二信道进行数据传输；或响应于第三通信距离不满足预设要求，控制第一通信单元退出低功耗状态，并关闭第二通信单元。

在一些实施例中，基于第二信道确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离，包括：发送第一测距信号至第二设备，接收第二设备发送的基于第一测距信号的第一回复信号，基于第一测距信号和第一回复信号确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离；或接收第二设备发送的第二测距信号，发送基于第二测距信号的第二回复信号至第二设备，以使第二设备基于第二测距信号和第二回复信号确定第一设备和第二设备之间的第四通信距离。

在一些实施例中，基于第一测距信号和第一回复信号确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离，包括：采用以下公式确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离；

；

其中，C为光速，

为信号在第一设备和第二设备之间的飞行时间，

为第一设备发送第一测距信号和接收第一回复信号的时间差，

为第二设备接收第一测距信号和发送第一回复信号的时间差。

在一些实施例中，第一设备包括主机和通信模组，通信模组包括主机伺服单元、协议解析单元、第一通信单元和第二通信单元；方法还包括：主机将第一数据进行封装，以及将封装的第一数据通过物理接口发送给主机伺服单元；主机伺服单元将第一数据加入数据队列，以及将队列中的第一数据发送给协议解析单元；协议解析单元将协议解析后的第一数据发送给当前的通信单元；当前的通信单元将第一数据发送出去。

在一些实施例中，第一设备包括主机和通信模组，通信模组包括主机伺服单元、协议解析单元、第一通信单元和第二通信单元；方法还包括：当前的通信单元接收第二数据，以及将第二数据发送给协议解析单元；协议解析单元对第二数据进行解析，将解析后的第二数据发送给主机伺服单元；主机伺服单元将第二数据加入数据队列，以及将队列中的第二数据通过物理接口发送给主机。

在一些实施例中，响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道，包括：响应于第一通信距离满足预设要求，上报通信单元切换事件，并在设定时间段后基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道。

本申请还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有程序数据，处理器用于执行程序数据以实现如上述的方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质中存储有程序数据，程序数据在被处理器执行时，用于实现如上述的方法。

本申请实施例提供的数据传输方法包括：基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道；其中，第一设备和第二设备基于第一信道进行数据传输；基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第一设备和第二设备基于第二信道进行数据传输；其中，第一通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的一种，第二通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的另一种。通过上述方式，基于距离的远近来实现蓝牙通信和UWB通信的切换，能够在较远的距离时使用蓝牙通信，保证数据传输的稳定性，在较近的距离时使用UWB通信，保证数据传输稳定性的基础上，进一步提高了数据传输的效率，整体上提高了数据传输的质量。进一步，在一种实施例中，通过先创建蓝牙连接，再根据距离选择性的采用UWB连接的方式，也解决了单纯的UWB设备缺少精准配对连接方式的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的数据传输方法第一实施例的流程示意图；

图2是第一设备和第二设备的一交互示意图；

图3是本申请提供的数据传输方法第二实施例的流程示意图；

图4是本申请提供的数据传输方法第三实施例的流程示意图；

图5是第一设备和第二设备的另一交互示意图；

图6是本申请提供的电子设备一实施例的硬件示意图；

图7是本申请提供的电子设备一实施例的结构示意图；

图8是本申请提供的计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本申请中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。另外，“基于”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

参阅图1，图1是本申请提供的数据传输方法第一实施例的流程示意图，本实施例的执行主体为第一设备，应用于第一设备和第二设备的数据传输，第一设备和第二设备可以是手机、电脑、电视以及周边音频扩展设备，如蓝牙耳机，蓝牙音响等。在支持蓝牙数据传输的同时，第一设备和第二设备还支持超宽带（Ultra Wide Band，UWB）进行数据传输。

UWB技术具有抗多径干扰能力强且传输速度高的优点，广泛用于精准定位系统中，其理论极限传输速度为32Mbps。但由于工作在6GHz以上宽带且受限于FCC发射功率不得大于0dbm的规定，其传输距离(20米级)与工作在2.4G窄带的10dbm蓝牙(200米级)和20dbmwifi(500米级)不是一个数量级的选手，所以UWB在数据传输领域应用极少，其数据传输协议较为简陋，应用范围及普及性较差。

本实施例提供的数据传输方法将上述的蓝牙协议和UWB协议结合，具体包括：

步骤11：基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道。

其中，第一设备包括第一通信单元，可选地，第一通信单元基于蓝牙通信协议，基于第一通信单元建立的第一信道为蓝牙信道，在第一信道建立后，第一设备和第二设备基于该蓝牙信道进行数据传输。

可选地，在一实施例中，第一通信单元包括蓝牙基带和蓝牙射频。步骤11可以具体包括：开启蓝牙基带和蓝牙射频，使用经典蓝牙的查询/扫描方式发现可连接设备，然后使用呼叫/扫描方式连接指定设备，完成经典蓝牙ACL（asynchronous connection-oriented，异步连接导向）链路连接；或使用低功耗蓝牙(ble)的广播/扫描方式发现可连接设备并直接连接指定设备的方式，完成低功耗蓝牙ACL链路连接。

可以理解地，上述的信道建立过程需要第一设备和第二设备两者均开启蓝牙基带和蓝牙射频，并由其中的任意一者发起查询/扫描或广播/扫描的方式来建立ACL链路。

步骤12：基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离。

可选地，在一实施例中，可以由第一设备来确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离，也可以由第二设备来确定第一设备和第二设备之间的第二通信距离。

若由第一设备来确定第一通信距离，步骤12可以包括：基于第一信道接收第二设备发送第二数据包，根据第二数据包确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；其中，第二数据包包括第二设备的第二发射功率。

若由第二设备来确定第二通信距离，步骤12可以包括：基于第一信道发送第一数据包至第二设备；其中，第一数据包包括第一设备的第一发射功率，第二设备基于第一数据包确定第一设备和第二设备之间的第二通信距离。

其中，该数据包为LMP命令包。LMP即Link Management Protocol，用于链路建立和控制，LMP是用来控制和协商两个设备连接行为的协议，涉及的方面包括逻辑传输连接的建立和控制，以及对于物理链路的控制等等，它是两个设备的LMP模块之间的交流，其消息是传输在ACL-C的逻辑链路上。

可以理解地，上述的测距过程是定时测量的，即每隔一段时间就要进行一次测距。

下面结合图2对通信距离的确定进行介绍，图2是第一设备和第二设备的一交互示意图。

具体地，对于第一设备：第一设备基于第一信道发送第一数据包至第二设备，第一数据包包括第一设备的第一发射功率和第一超宽带标识信息（UWB标识码），同时也接收第二设备发送的第二数据包，第二数据包包括第二设备的第二发射功率和第二超宽带标识信息。然后第一设备确定接收第二数据包时的第一信号强度；根据第一信号强度和第二发射功率，确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离。

具体地，对于第二设备：第二设备基于第一信道发送第二数据包至第一设备，第二数据包包括第二设备的第二发射功率和第二超宽带标识信息，同时也接收第一设备发送的第一数据包，第一数据包包括第一设备的第一发射功率和第一超宽带标识信息。然后第二设备确定接收第一数据包时的第二信号强度；根据第二信号强度和第一发射功率，确定第一设备和第二设备之间的第二通信距离。

其中，第一超宽带标识信息和第二超宽带标识信息用于后续的UWB信道（第二信道）建立，此处暂不介绍。

其中，第一设备和第二设备可以采用以下公式来进行通信距离的计算：

；

其中，

表示在发射功率为

时单位距离处接收到数据包的信号强度，

为在发射功率为P时单位距离处接收到数据包的信号强度。

可以理解地，

是在功率为

单位距离处的信号强度的实际测量值，通过

可计算得到任意发射功率P时单位距离处接收到的数据包的信号强度）；n可在同一环境中相同发射功率下，采集两组数据：

和

，按照以下公式计算：

；

对于不要求精准测距时，可使用n=2代入。

步骤13：响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道。

其中，第一设备还包括第二通信单元，可选地，第二通信单元基于超宽带通信协议，基于第二通信单元建立的第二信号为UWB信道，在第二信道建立后，第一设备和第二设备基于第二信道进行数据传输。

可选地，步骤13中的预设要求是指第一通信距离小于设定距离阈值，设定距离阈值基于超宽带通信协议的性能设置。可以理解地，蓝牙通信的传输距离较远，可以达到几百米（例如工作在2.4G窄带的10dbm蓝牙的传输距离可以达到200米），一般不受传输距离的影响，而UWB传输距离一般为20米左右。因此，这里的设定距离阈值可以根据UWB传输距离来设定，比如设置为20米。

具体地，步骤13可以具体为：第一设备启动第一设备的第二通信单元，并将第二超宽带标识信息输入至第一设备的第二通信单元，以建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第二设备响应于第二通信距离小于设定距离阈值，启动第二设备的第二通信单元，并将第一超宽带标识信息输入至第二设备的第二通信单元，以建立第一设备与第一设备的第二信道。

在一实施例中，第一设备和第二设备均采用上述的方式来获取与对端设备的通信距离，然后通过通信距离的与设定距离阈值的判断来启动第二通信单元（UWB通信单元），在第一设备和第二设备均启动UWB通信单元后，即可建立之间的UWB信道。

在另一实施例中，考虑到降低功耗和简化流程，可由第一设备和第二设备中的一者来完成通信距离的检测、通信距离的与设定距离阈值的判断，在判断满足条件后启动UWB通信单元，并通过蓝牙信道（第一信道）告知对端设备，以使对端设备也启动UWB通信单元，从而建立之间的UWB信道。

下面以几种应用场景进行介绍：

在一场景中，使用蓝牙连接一个音箱播放音乐，常常觉得音质不好，延时大。这是由于蓝牙本身是一个低速传输方式，在不考虑干扰重传的情况下，其理论最大传输速度是1.4Mbps。若遇到干扰，如wifi，则平均需要重传2到3次才能传输成功一包，这样其实际传输速度就下降到700Kbps。而对于普通音乐的48K采样率双声道的数据来说，至少需要1.54Mbps才能进行无损传输。因此蓝牙需要在传输前对音频数据进行压缩，经典蓝牙采用SBC/AAC等压缩算法，最新的BLE audio采用LC3压缩算法，将音频数据压缩为音频压缩包后发送给蓝牙播放设备，蓝牙播放设备收到后再使用对应的解压缩算法还原成音频数据后播放。在压缩解压缩过程中，算法会将原始音频的一些细节音去除，压缩比越大，丢失的音频细节越多。同时，为了在干扰时不至于因为收不到数据，导致播音卡顿，蓝牙播放器需要缓存较长时间的音乐数据，为避免这种情况，导致了延时较大。若USB适配器和蓝牙播放设备均使用本实施例的方式，则依托极限32Mbps/典型7Mbps的UWB传输速度，在使用windows或ios自带蓝牙USB驱动的情况下，完全可以采用最小压缩比方式进行传输，以达到近似无损的音频效果。若采用独立windows蓝牙驱动的方式，则可以直接传输无损音频数据，达到发烧级的效果。

另一场景中，若两个电脑均插入使用上述实施例的USB适配器，并使用操作系统自带的蓝牙USB驱动进行个人局域网共享连接或是直接进行文件推送，则最高可以达到理论32Mbps(4M bytes/s)的传输速度，相较只使用蓝牙基带的usb适配器只有1.4Mbps的情况，速度提升了20倍。

又一场景中，目前市场上的电竞耳机，一般还是有线耳机。无线电竞耳机存在延时大，音质差的问题。即使目前市面上最好的单芯片2.4G技术，最大传输速度为2Mbps，最短1ms可传输一次，即使附近没有干扰，不进行重传，也只刚好够48K双声道数据传输，无法满足发烧级耳机的需求。若使用上述实施例的方式，依托于UWB高达32Mbps的传输速度，在近距离游戏时，其完全无损的高采样率音质，足以满足各种发烧级的电竞玩家对音质的需求。同时依托UWB技术的极小帧间间隔，其延时可以做到1ms以下，完全可以媲美并取代有线耳机。同时，对于需要走远的情况，则依托于蓝牙大发射功率的优势，可以无缝切换成蓝牙并传输中等音质的音频，仍可实时掌控游戏状态并保持与队友的联系，并对游戏场上态势了然于胸。

本实施例提供的数据传输方法包括：基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道；其中，第一设备和第二设备基于第一信道进行数据传输；基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第一设备和第二设备基于第二信道进行数据传输；其中，第一通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的一种，第二通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的另一种。通过上述方式，基于距离的远近来实现蓝牙通信和UWB通信的切换，能够在较远的距离时使用蓝牙通信，保证数据传输的稳定性，在较近的距离时使用UWB通信，保证数据传输稳定性的基础上，进一步提高了数据传输的效率，整体上提高了数据传输的质量。进一步，在一种实施例中，通过先创建蓝牙连接，再根据距离选择性的采用UWB连接的方式，也解决了单纯的UWB设备缺少精准配对连接方式的问题。

参阅图3，图3是本申请提供的数据传输方法第二实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤31：基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道。

步骤32：基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离。

步骤33：响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道。

步骤31-33与上述实施例类似，这里不再赘述。

在步骤33之后，若第一设备和第二设备建立第二信道成功（连接成功），则执行步骤34，若第一设备和第二设备建立第二信道失败（连接失败），则可以尝试重新连接，若重新连接的次数大于设定次数，则可以过一段时间后再尝试重新连接。或重新连接的次数大于设定次数，则可以认定为对端设备未开启第二通信单元（UWB通信单元），则可以关闭本地的UWB通信单元等待下一次开启。

步骤34：判断第二信道的数据传输质量是否满足预设要求。

其中，在一实施例中，第二信道的数据传输质量可以用CQI（Channel QualityIndicator，信道质量指示）表示，CQI能够是代表一个给定信道的信道测量标准所谓一个值（或多个值）。通常，一个高值的CQI表示一个信道有高的质量，反之亦然。对一个信道的CQI能够通过使用性能指标，例如，信噪比(SNR)，信号与干扰加噪声比(SINR)，信号与噪声失真比(SNDR)，等信道的性能被计算。这些值和其它的能够针对一个给定的信道测量和然后用来计算信道的CQI。一个给定信道的CQI 能够依赖于被通信系统使用的传输（调制）方案。

另外，在其他实施例中，也可以采用信号传输速率、信号延迟、信号失真情况等来衡量第二信道的数据传输质量。

其中，在步骤34的判断结果为是时，执行步骤35，在步骤34的判断结果为否时，执行步骤36。

步骤35：控制第一通信单元开启低功耗状态。

步骤36：关闭第二通信单元。

具体地，若信道良好，则关闭第一通信单元（蓝牙通信单元）的定时测距，打开第二通信单元（UWB通信单元）的定时测距，并将第二信道（UWB信道）设置为默认信道，然后使用当前默认信道发送蓝牙低功耗LMP命令约定双方蓝牙一同进入保持连接低功耗模式（在经典蓝牙中使用sniff request lmp命令让双方同时进入sniff模式，在ble中则使用connection param update lmp命令调大通信间隔）。若信道质量不佳，则尝试更换信道再重新评估，若所有信道质量均不佳，则认为当前干扰太强，关闭UWB基带和UWB射频，等待下次开启。

可选地，在步骤36之后，再次返回到步骤32，形成循环。

参阅图4，图4是本申请提供的数据传输方法第三实施例的流程示意图，该方法包括：

步骤41：基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道。

步骤42：基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离。

步骤43：响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道。

步骤41-43与上述实施例类似，这里不再赘述。

在步骤43之后，若第一设备和第二设备建立第二信道成功（连接成功），则执行步骤44，若第一设备和第二设备建立第二信道失败（连接失败），则可以尝试重新连接，若重新连接的次数大于设定次数，则可以过一段时间后再尝试重新连接。或重新连接的次数大于设定次数，则可以认定为对端设备未开启第二通信单元（UWB通信单元），则可以关闭本地的UWB通信单元等待下一次开启。

步骤44：判断第二信道的数据传输质量是否满足预设要求。

步骤45：控制第一通信单元开启低功耗状态。

步骤46：关闭第二通信单元。

其中，上述步骤41-46与上述第二实施例类似，这里不再赘述。

可选地，在步骤46之后，再次返回到步骤42，形成循环。

步骤47：基于第二信道确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离。

可选地，在步骤47中，可以采用ToF测距方式，具体包括：发送第一测距信号至第二设备，接收第二设备发送的基于第一测距信号的第一回复信号，基于第一测距信号和第一回复信号确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离；或接收第二设备发送的第二测距信号，发送基于第二测距信号的第二回复信号至第二设备，以使第二设备基于第二测距信号和第二回复信号确定第一设备和第二设备之间的第四通信距离。

下面结合图5对通信距离的确定进行介绍，图5是第一设备和第二设备的另一交互示意图。

具体地，对于第一设备：第一设备基于第二信道发送第一测距信号至第二设备，接收第二设备基于第二信道发送的基于第一测距信号的第一回复信号，基于第一测距信号和第一回复信号确定第一设备和第二设备之间的第三通信距离。

具体地，对于第二设备：第二设备基于第二信道发送第二测距信号至第一设备，接收第一设备基于第二信道发送的基于第二测距信号的第二回复信号，基于第二测距信号和第二回复信号确定第一设备和第二设备之间的第四通信距离。

；

其中，

为信号在所述第一设备和所述第二设备之间的飞行时间。

其中，若进行第三通信距离的计算，C为光速，

其中，若进行第四通信距离的计算，C为光速，

为第二设备发送第二测距信号和接收第二回复信号的时间差，

为第一设备接收第二测距信号和发送第二回复信号的时间差。

步骤48：判断第三通信距离是否满足预设要求。

其中，在步骤48的判断结果为是时，执行步骤49，在步骤48的判断结果为否时，执行步骤40。

步骤49：基于第二信道进行数据传输。

步骤40：控制第一通信单元退出低功耗状态，并关闭第二通信单元。

若设备间距离大于设定距离阈值，则通过默认信道向对方设备发送蓝牙退出低功耗保持连接状态LMP命令（经典蓝牙是unsniff request lmp命令，ble则使用connectionparam update lmp命令调小通信间隔）。双方蓝牙设备恢复到正常状态后，将蓝牙设置为默认信道。使用默认信道发送私有LMP命令，关闭双方UWB基带与射频模块，然后重新开启蓝牙定时测距。

可选地，在步骤40之后，再次返回到步骤42，形成循环。

参阅图6，图6是本申请提供的电子设备一实施例的硬件示意图，该电子设备600包括主机和通信模组，主机包括高层协议及应用、L2CAP协议层、HCI接口协议层，通信模组包括主机伺服器、LMP协议层、L2CAP协议层、基带切换LMP命令、基带适配驱动、蓝牙基带、蓝牙射频、UWB基带、UWB射频，其中，蓝牙基带、蓝牙射频组成蓝牙通信单元，UWB基带、UWB射频组成UWB通信单元。其中，HCI接口协议层和主机伺服器之间通过物理接口通信。

发送数据时，主机将第一数据进行封装，以及将封装的第一数据通过物理接口发送给主机伺服单元；主机伺服单元将第一数据加入数据队列，以及将队列中的第一数据发送给协议解析单元；协议解析单元将协议解析后的第一数据发送给当前的通信单元；当前的通信单元将第一数据发送出去。

接收数据时，当前的通信单元接收第二数据，以及将第二数据发送给协议解析单元；协议解析单元对第二数据进行解析，将解析后的第二数据发送给主机伺服单元；主机伺服单元将第二数据加入数据队列，以及将队列中的第二数据通过物理接口发送给主机。

具体地，主机的应用层协议经过L2CAP层封装后通过HCI协议物理接口（例如uart、usb等）将数据传递给蓝牙模组的主机伺服队列，主机伺服程序取出队列中的数据和命令分发给LMP或是l2CAP协议解析程序，再通过当前默认的基带通道将数据发送给对方，也同时收取对方通过当前默认的基带通道发过来的数据，经过LMP或是l2CAP协议解析后放入主机伺服队列，并通过HCI协议物理接口作为事件上报给主机。因此主机并未注意到实际传输基带及射频一直在基于测距结果实时进行切换，而仅会认为一直在使用蓝牙基带与射频在传输，仅能感觉到距离近时的速度是距离远时的20倍。

通过上述方式，通信模组与host层使用HCI硬件接口协议，host层仍将其当作标准蓝牙模组使用，而不必关心实际使用的空中传输方法，具备蓝牙设备的良好兼容性。

进一步，对于需要低延时的应用场景来说，主机的数据采集及分发可能需要对高速场景和低速场景进行区分，例如超低延时无线电竞耳机的产品，UWB基带切换到蓝牙基带时，延时会经历从低延时到高延时的变化；蓝牙基带切换到UWB基带时，延时又会经历从高延时到低延时的变化。应用需要提前缓存更多的数据以应对变化过程中带来的数据传输间隔以及编码方式的变化。

其中，在上述实施例中，在第一通信距离满足预设要求时，上报通信单元切换事件，并在设定时间段后基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道。具体地，主机应用在初始化时，通过私有HCI命令向无线模组设置切换等待时间，无线模组会先上报准备切换事件，然后等待应用指定的时间后再切换，以便应用在收到切换事件后有足够的时间进行准备。无线模组在完成切换后，会上报切换成功事件，以便应用在切换完成后，对延时及编码方式进行调整。

参阅图7，图7是本申请提供的电子设备一实施例的结构示意图，该电子设备700包括处理器701和存储器702，该存储器702中存储有程序数据，处理器701用于执行程序数据以实现如下方法：

基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道；其中，第一设备和第二设备基于第一信道进行数据传输；基于第一信道确定第一设备和第二设备之间的第一通信距离；响应于第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立第一设备与第二设备的第二信道；其中，第一设备和第二设备基于第二信道进行数据传输；其中，第一通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的一种，第二通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的另一种。

可以理解地，该电子设备700可以是上述实施例中的第一设备，也可以是第二设备，两者都可以作为蓝牙、UWB建立连接的发起端或者接收端。该电子设备700可以是手机、电脑、电视以及周边音频扩展设备，如蓝牙耳机，蓝牙音响等。

参阅图8，图8是本申请提供的计算机可读存储介质一实施例的结构示意图，该计算机可读存储介质800中存储有程序数据801，程序数据801在被处理器执行时，用于实现如下的方法：

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的方法以及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上对本申请实施例所提供的数据传输方法、电子设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims

1.一种数据传输方法，应用于第一设备，其特征在于，所述方法包括：

基于第一通信单元建立第一设备与第二设备的第一信道；其中，所述第一设备和所述第二设备基于所述第一信道进行数据传输；

基于所述第一信道确定所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离；

响应于所述第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道；其中，所述第一设备和所述第二设备基于所述第二信道进行数据传输；

其中，所述第一通信单元基于蓝牙通信协议和超宽带通信协议中的一种，所述第二通信单元基于所述蓝牙通信协议和所述超宽带通信协议中的另一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一通信单元基于蓝牙通信协议，所述第二通信单元基于超宽带通信协议；

所述响应于所述第一通信距离满足预设要求，建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道，包括：

响应于所述通信距离小于设定距离阈值，建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道，所述设定距离阈值基于所述超宽带通信协议的性能设置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述基于所述第一信道确定所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离，包括：

基于所述第一信道发送第一数据包至所述第二设备；其中，所述第一数据包包括所述第一设备的第一发射功率，所述第二设备基于所述第一数据包确定所述第一设备和所述第二设备之间的第二通信距离；或

基于所述第一信道接收所述第二设备发送第二数据包，根据所述第二数据包确定所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离；其中，所述第二数据包包括所述第二设备的第二发射功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述根据所述第二数据包，确定所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离，包括：

确定接收所述第二数据包时的第一信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二发射功率，确定所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述根据所述第一信号强度和所述第二发射功率，确定所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离，包括：

采用以下公式计算所述第一设备和所述第二设备之间的第一通信距离：

；

其中，

表示在所述第二设备的发射功率为P时接收到所述第二数据包时的信号强度，n为环境衰减因子，

表示在发射功率为

时单位距离处接收到数据包的信号强度，

为在发射功率为P时单位距离处接收到数据包的信号强度。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述第一数据包还包括所述第一设备的第一超宽带标识信息，所述第二数据包还包括所述第二设备的第二超宽带标识信息；

所述基于第二通信单元建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道，包括：

启动所述第一设备的第二通信单元，并将所述第二超宽带标识信息输入至所述第一设备的第二通信单元，以建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道；

其中，所述第二设备响应于所述第二通信距离小于所述设定距离阈值，启动所述第二设备的第二通信单元，并将所述第一超宽带标识信息输入至所述第二设备的第二通信单元，以建立所述第一设备与所述第一设备的第二信道。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述基于第二通信单元建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道之后，还包括：

评估所述第二信道的数据传输质量；

响应于所述第二信道的数据传输质量满足预设要求，控制所述第一通信单元开启低功耗状态；或

响应于所述第二信道的数据传输质量不满足预设要求，关闭所述第二通信单元。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述控制所述第一通信单元进入低功耗状态之后，还包括：

基于所述第二信道确定所述第一设备和所述第二设备之间的第三通信距离；

响应于所述第三通信距离满足预设要求，基于所述第二信道进行数据传输；或

响应于所述第三通信距离不满足预设要求，控制所述第一通信单元退出低功耗状态，并关闭所述第二通信单元。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述基于所述第二信道确定所述第一设备和所述第二设备之间的第三通信距离，包括：

发送第一测距信号至所述第二设备，接收所述第二设备发送的基于所述第一测距信号的第一回复信号，基于所述第一测距信号和所述第一回复信号确定所述第一设备和所述第二设备之间的第三通信距离；或

接收所述第二设备发送的第二测距信号，发送基于所述第二测距信号的第二回复信号至所述第二设备，以使所述第二设备基于所述第二测距信号和所述第二回复信号确定所述第一设备和所述第二设备之间的第四通信距离。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述基于所述第一测距信号和所述第一回复信号确定所述第一设备和所述第二设备之间的第三通信距离，包括：

采用以下公式确定所述第一设备和所述第二设备之间的第三通信距离；

；

其中，C为光速，

为信号在所述第一设备和所述第二设备之间的飞行时间，

为所述第一设备发送所述第一测距信号和接收所述第一回复信号的时间差，

为所述第二设备接收所述第一测距信号和发送所述第一回复信号的时间差。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一设备包括主机和通信模组，所述通信模组包括主机伺服单元、协议解析单元、第一通信单元和第二通信单元；

所述方法还包括：

主机将第一数据进行封装，以及将封装的所述第一数据通过物理接口发送给所述主机伺服单元；

所述主机伺服单元将所述第一数据加入数据队列，以及将队列中的所述第一数据发送给协议解析单元；

所述协议解析单元将协议解析后的所述第一数据发送给当前的通信单元；

所述当前的通信单元将所述第一数据发送出去。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：

当前的通信单元接收第二数据，以及将所述第二数据发送给所述协议解析单元；

所述协议解析单元对所述第二数据进行解析，将解析后的所述第二数据发送给所述主机伺服单元；

所述主机伺服单元将所述第二数据加入数据队列，以及将队列中的所述第二数据通过物理接口发送给所述主机。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述响应于所述第一通信距离满足预设要求，基于第二通信单元建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道，包括：

响应于所述第一通信距离满足预设要求，上报通信单元切换事件，并在设定时间段后基于第二通信单元建立所述第一设备与所述第二设备的第二信道。

14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1至13任一项所述的方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序数据，所述程序数据在被处理器执行时，用于实现如权利要求1至13任一项所述的方法。