CN115694563A - 基于蓝牙的传输方法、发送装置、传输系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于蓝牙的传输方法，所述方法包括：生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述自定义广播数据单元的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述自定义广播数据单元的类型；发送所述广播数据包。本申请还提供一种发送装置、系统及存储介质。本申请通过重新定义广播数据包的结构，以实现优化广播数据包的空间使用率、缩短封包数据量、优化传输功耗。
Description
技术领域
本申请涉及蓝牙技术领域，具体涉及一种基于蓝牙的传输方法、发送装置、传输系统及存储介质。
背景技术
蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。
然而，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的蓝牙广播封包格式中具有长度字段和类型字段，长度字段和类型字段均以字节为单位，而在实际的传输数据过程中，特别是小数据量多次交互的场景，广播封包传输的数据量较小且交互次数较多，1字节的长度字段和类型字段均得不到充分的使用，导致数据字段的空间使用率不佳。
发明内容
鉴于以上问题，本申请提出一种传输方法、装置、系统及存储介质，以解决蓝牙广播封包中字段利用率不充分的技术问题。
本申请实施例第一方面提供一种传输方法，包括：
生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述自定义广播数据单元的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述自定义广播数据单元的类型；
发送所述广播数据包。
本申请通过重新定义广播数据包的组成，以实现优化空间的使用率、缩短封包数据量、优化传输功耗。
在一些实施例中，所述广播数据包还包括标准广播数据单元，所述标准广播数据单元包括长度字段、类型字段和数据字段，所述长度字段和类型字段的长度均为1字节。
在一些实施例中，所述数据包还包括扩展字段。
在一些实施例中，所述数据包还包括安全字段，所述安全字段包括安全类型字段和所述安全数据字段。
在一些实施例中，所述方法还包括：
依据时间信息确定所述安全类型字段的位置信息；
依据物理地址生成所述安全数据字段；
依据所述位置信息设置所述安全字段。
本申请第二方面提供一种发送装置，所述发送装置包括：
处理器，用于生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述数据包的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述数据包的类型；
发送电路，耦接于所述处理器，用于发送所述广播数据包。
在一些实施例中，所述数据包还包括扩展字段。
在一些实施例中，所述数据包还包括安全字段，所述安全字段包括安全类型字段和所述安全数据字段。
在一些实施例中，所述处理器还用于：
依据时间信息确定所述安全类型字段的位置信息；
依据物理地址生成所述安全数据字段；
依据所述位置信息设置所述安全字段。
本申请第三方面提供一种传输系统，包括发送装置和接收装置，所述发送装置用于执行如上述实施例所述的传输方法，所述接收装置用于接收所述广播数据包。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的传输方法。
上述发送装置、系统及计算机可读存储介质中，可通过重新定义广播数据包的组成，以实现优化空间的使用率、缩短封包数据量、优化传输功耗。
附图说明
图1是本申请一实施例所提供的基于蓝牙传输系统的环境示意图。
图2是本申请第一实施例所提供的广播数据包的示意图。
图3是本申请第二实施例所提供的广播数据包的示意图。
图4是本申请一实施例所提供的系统标识字段的示意图。
图5是本申请一实施例所提供的扩展类型字段的示意图。
图6是本申请一实施例所提供的安全字段的示意图。
图7是本申请一实施例所提供的发送装置的硬件示意图。
图8是本申请一实施例所提供的接收装置的硬件示意图。
图9是本申请一实施例所提供的传输方法的流程示意图。
主要元件符号说明
传输系统 100
发送装置 10
接收装置 20
处理器 11，21
发送电路 12
天线 13，23
接收电路 22
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的所述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请实施例提供一种传输方法，包括：
生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述自定义广播数据单元的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述自定义广播数据单元的类型；
发送所述广播数据包。
本申请实施例还提供一种发送装置，所述发送装置包括：
处理器，用于生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述数据包的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述数据包的类型；
发送电路，耦接于所述处理器，用于发送所述广播数据包。
本申请实施例再提供一种传输系统，包括发送装置和接收装置，所述发送装置用于执行如上述实施例所述的传输方法，所述接收装置用于接收所述广播数据包。
本申请实施例又提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的传输方法。
本申请通过重新定义广播数据包的组成，以实现优化义广播数据包的空间使用率、缩短封包数据量、优化传输功耗。
以下结合附图，对本申请的一些实施方式进行详细说明。
请参阅图1，为本申请提供的一种基于蓝牙的传输系统的环境示意图。
其中，传输系统100包括发送装置10和接收装置20。发送装置10用于生成广播数据包，并将广播数据包发送至接收装置20，接收装置20用于接收该广播数据包。
本实施例中，一个发送装置10与一个接收装置20进行通信，可以理解，传输系统100可包括多个发送装置10，也可以包括多个接收装置20，每个发送装置10可与多个接收装置20进行通信，每个接收装置20可与多个发送装置10进行通信，例如，一个发送装置在不同的时刻分别与不同的接收装置进行数据传输。
为了便于理解，本申请实施例仅描述与本申请相关部分。
请参阅图2，图2为本申请一个实施例提供的广播数据包的示意图，其中每个广播数据包包括有效数据和无效数据两部分。其中，有效数据包括若干个标准广播数据单元，称为AD Structure。如图2中所示，AD Structure包括数据长度字段、数据类型字段以及数据字段。
其中，数据长度字段表示AD Structure的长度；数据类型字段表示AD Structure的类型。
本实施例中，有效数据包括一个标准广播数据单元，可以理解，在其他实施例中，有效数据可包括两个或多个标准广播数据单元。
本实施例中，数据长度字段和数据类型字段的长度均为1个字节，对于传输数据的类型固定且数据长度变化范围较小的广播数据包，1个字节的数据长度字段和数据类型字段的利用率较低。
请参见图3，有效数据还包括自定义广播数据单元。自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段。其中长度类型字段的长度为1字节，低三比特(即bit0～bit2)表征为自定义广播数据单元的长度，高5比特(即bit3～bit7)表征为自定义广播数据单元的类型，即1字节长度的长度类型字段即表示自定义广播数据单元的长度，又表示自定义广播数据单元的类型，即减少了自定义广播数据单元的长度，又可满足自定义广播数据单元的长度和类型的标识需求。优化了广播数据包的空间的使用率，缩短广播数据包的数据长度。
进一步地，广播数据包的长度越短，发送时间越短,发送装置的功耗会越小，通过缩短广播数据包的数据长度，减小了发送装置的功耗。
请再次参见图2，图2中广播数据包的长度为31字节，当有效数据部分的长度不足31字节时，剩下的字节用0补全，这部分数据称为无效数据。可以理解，上述广播数据包由于长度固定，但是实际应用中需要传输的数据长度不定，导致广播数据包的利用率较低。
在其他实施例中，广播数据包的长度不限于31字节，但是广播数据包内各个字段均包括至少一个字节，对于小量多样化的数据传输环境，例如多次传输1比特数据的交互，导致广播数据包的无效数据的部分占有量较大，进而使得广播数据包传输了大量的无效数据，广播数据包的利用率较低。
在一实施例中，数据字段可以依据蓝牙数据的实际长度进行调整，而不限于固定长度，以便依据实际应用场景调整数据字段的长度。
为了使本申请提供的广播数据包可符合标准蓝牙协议，以便该广播数据包可被支持蓝牙标准的蓝牙设备所接收。
在一实施例中，请再次参见图3，广播数据包包括标准广播数据单元和至少一个自定义广播数据单元，所述标准广播数据单元包括长度字段和类型字段，该长度字段和类型字段的长度均为1字节，符合标准蓝牙协议；自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段。
如此，通过使广播数据包的首个广播数据单元符合标准的蓝牙协议，以便于该广播数据包可被其他标准的蓝牙设备所接收。
请参见图4，在一实施例中，广播数据包还包括系统标识字段，其中系统标字段的长度为3个字节，用于区分不同的客户环境，例如系统标识字段可为设备标识，可以理解，通过增加系统标识字段区分31*(0+1+2+…+24)＝7161种设备，则该传输系统可容纳7161中设备标识信息。
其中，系统标识字段(System ID)为设备标识，例如MAC地址、IP地址，当然，在其他实施例中，系统标识字段还可为公司标识，通过系统标识字段识别不同公司，例如不同设备公司。
本实施例中，系统标识字段位于标准广播数据单元和至少一个自定义广播数据单元之间。
在一实施例中，请参见图5，广播数据包还包括扩展类型字段，扩展类型字段表征为广播数据包的层数。
其中，扩展类型(Extend type)字段为了实现后续广播数据包的可扩展性。
在一实施例中，扩展类型字段包括11字节，每个字节的高5比特(即bit3～bit7)表征为该字段为扩展类型字段。
在一实施例中，扩展类型字段位于广播数据包的第8字节至第28字节。可以理解，在其他实施例中，扩展类型字段的长度及位置不限于广播数据包的位置。
在一实施例中，请参见图6，广播数据包还包括安全字段，安全字段包括安全长度类型字段和安全数据字段。
在一实施例中，安全长度类型字段和安全数据字段分别位于广播数据包的第5字节和第6字节。
在一实施例中，安全长度类型字段中的高5比特(即bit3～bit7)表征为安全数据字段的类型。
在一实施例中，发送装置依据时间信息确定所述安全类型字段的位置信息。其中时间信息可为发送装置10生成广播数据包的时间，当然，时间信息也可为其他时间，依据具有顺序的时间信息或预设规则的时间信息以提升广播数据包的随意性。同时也使每个广播数据包具有唯一性，以防止黑客恶意模范发送装置10和接收装置20之间的数据包。
例如，发送装置10生成广播数据包的时间10:30，且依据该时间信息生成位置信息，黑客截取该信息，在11:00点重新发送该广播数据包，但是位置信息是基于10:30，如此，发送装置10或接收装置20可依据位置信息判断该信息是否重发信息，从而提升信息的安全性。
其中依据时间信息生成位置可依据单向函数实现，当然也可通过其他方式实现。
在一实施例中，发送装置10依据物理地址生成所述安全数据字段；依据所述位置信息设置所述安全字段。
其中物理地址可为发送装置的MAC地址。
请参考图7，为本申请实施例的发送装置10的示意图，其中发送装置10可为具有蓝牙功能的终端，例如手机、平板电脑等，当然，发送装置10还可为具有蓝牙功能的芯片。
发送装置10包括处理器11及发送电路12。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构并不构成对所述发送装置10的限定，所述发送装置10可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。例如，发送装置10还可包括存储器。
所述存储器可用于存储软件程序和/或模块/单元。所述处理器11通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述发送装置10的各种功能，本申请中处理器11用于生成广播数据包。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据发送装置10的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括非易失性计算机可读存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
所述处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，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、分立硬件组件等。该处理器11可以是微处理器或者该处理器11也可以是任何常规的处理器等，例如基带信号处理芯片，所述处理器11是所述发送装置10的控制中心，利用各种接口和线路连接整个发送装置10的各个部分。
所述发送电路12与处理器11耦合，用于发送传输帧，其中发送电路12可耦合至第一天线13以实现广播数据包的传输。发送装置10通过发送电路12与所述接收装置20进行通信。
请参考图8，为本申请实施例的接收装置20的示意图。其中接收装置20可为具有蓝牙功能的终端，例如手机、平板电脑等，当然，接收装置20还可为具有蓝牙功能的芯片，所述接收装置20包括处理器21及接收电路22。本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对所述接收装置20的限定，所述接收装置20可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。例如，接收装置20还可包括存储器。
所述存储器可用于存储软件程序和/或模块/单元。所述处理器21通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述接收装置20的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据接收装置20的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括非易失性计算机可读存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
所述处理器21可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，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、分立硬件组件等。该处理器21可以是微处理器或者该处理器21也可以是任何常规的处理器等，所述处理器21是所述接收装置20的控制中心，利用各种接口和线路连接整个接收装置20的各个部分。
所述接收电路22与处理器21耦合，用于接收传输帧，其中接收电路22可耦合至天线23以实现传输帧信号的接收。所述接收装置20通过接收电路22与所述发送装置10进行通信。
参考图9所示，为本申请一实施例的基于蓝牙的传输方法的流程图，执行主体为发送装置，根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。所述蓝牙的方法包括：
步骤S1、生成广播数据包。
所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述自定义广播数据单元的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述自定义广播数据单元的类型。
步骤S2、发送所述广播数据包。
在一实施例中，所述广播数据包还包括标准广播数据单元，所述标准广播数据单元包括长度字段、类型字段和数据字段，所述长度字段和类型字段的长度均为1字节。
在一实施例中，所述广播数据包还包括扩展字段。
在一实施例中，所述广播数据包还包括安全字段，所述安全字段包括安全类型字段和所述安全数据字段。
在一实施例中，所述方法还包括：
依据时间信息确定所述安全类型字段的位置信息；
依据物理地址生成所述安全数据字段；
依据所述位置信息设置所述安全字段。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种基于蓝牙的传输方法，其特征在于，所述方法包括：
生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述自定义广播数据单元的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述自定义广播数据单元的类型；
发送所述广播数据包。
2.如权利要求1所述的传输方法，其特征在于，所述广播数据包还包括标准广播数据单元，
所述标准广播数据单元包括长度字段、类型字段和数据字段，所述长度字段和类型字段的长度均为1字节。
3.如权利要求1所述的传输方法，其特征在于，所述广播数据包还包括扩展字段。
4.如权利要求2所述的传输方法，其特征在于，所述广播数据包还包括安全字段，所述安全字段包括安全类型字段和所述安全数据字段。
5.如权利要求4所述的传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
依据时间信息确定所述安全类型字段的位置信息；
依据物理地址生成所述安全数据字段；
依据所述位置信息设置所述安全字段。
6.一种发送装置，其特征在于，所述发送装置包括：
处理器，用于生成广播数据包，所述广播数据包包括多个自定义广播数据单元，每个自定义广播数据单元包括长度类型字段和数据字段，其中，所述长度类型字段的长度为1字节，所述长度类型字段的三个低位比特位表征为所述数据包的长度，所述长度类型字段的五个高位比特位表征为所述数据包的类型；
发送电路，耦接于所述处理器，用于发送所述广播数据包。
7.如权利要求6所述的发送装置，其特征在于，所述广播数据包还包括扩展字段。
8.如权利要求6所述的发送装置，其特征在于，所述广播数据包还包括安全字段，所述安全字段包括安全类型字段和所述安全数据字段。
9.如权利要求6所述的发送装置，其特征在于，所述处理器还用于：
依据时间信息确定所述安全类型字段的位置信息；
依据物理地址生成所述安全数据字段；
依据所述位置信息设置所述安全字段。
10.一种传输系统，其特征在于，包括发送装置和接收装置，
所述发送装置用于执行如权利要求1至5中任意一项所述的传输方法，
所述接收装置用于接收所述广播数据包。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述的传输方法。
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