CN116052405A - 一种基于蓝牙广播的遥控系统及遥控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于蓝牙广播的遥控系统，该系统包括：遥控设备，用于与被控设备进行蓝牙连接交互；非首次连接时，所述遥控设备以稳定工作状态和辅助工作状态两种方式中的其中一种方式与所述被控设备进行数据交互，所述遥控设备在稳定工作状态下与辅助工作状态下均能对所述被控设备进行遥控；其中，所述稳定工作状态是正常配对状态，所述辅助工作状态是回连失败后转化为广播控制状态，在所述辅助工作状态下，所述遥控设备通过发送控制广播包与所述被控设备进行交互。

Description

一种基于蓝牙广播的遥控系统及遥控方法

技术领域

本发明涉及蓝牙技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙广播的遥控系统及遥控方法。

背景技术

随着家庭智能设备的增多，一个家庭中往往需要对智能设备进行控制。常规的手段中包括蓝牙控制和WIFI控制，基于WIFI控制手段需要设置用于网络通信的WIFI模块，且需要用户给设备配网，并进行用户绑定。增加WIFI模块(智能设备上需要增加相应WIFI芯片，且需用户手动给智能设备配网)会导致家庭智能设备操控成本的增加。采用蓝牙控制能够显著节约成本，尤其对于控制家庭设备而言。蓝牙技术(蓝牙遥控器或基于蓝牙的智能语音遥控器)目前主要分为“红外+蓝牙”和“纯蓝牙”两种。纯蓝牙语音遥控器为保证数据传输可靠性以及语音流程完整性，只能基于已经建立的蓝牙通路进行键值发送或者语音数据发送。当距离过远或其他原因导致蓝牙连接断开的情况下，遥控器无法完成基本控制功能。而“红外+蓝牙”模式的语音遥控器可以有效弥补纯蓝牙遥控器在没有建立蓝牙连接情况下的基本控制功能。缺陷在于，现有技术中都基于增加了传统非蓝牙遥控器所用到的红外模块，控制机械化；红外信号安全性差，容易复制；红外信号容易受物理遮挡；无法充分发挥蓝牙效能，如mesh组网；难以融入当前的智能家居系统；红外&蓝牙状态机维护复杂，开发难度以及硬件成本高。

现有技术中如公开号为CN114023058A的专利文献所提出的一种基于蓝牙广播的遥控方法、装置、系统、设备及存储介质，该方法包括：接收智能设备上电后发送的蓝牙广播，其中，所述蓝牙广播中携带有设备信息以及红外码库信息；将所述设备信息以及红外码库信息发送给云端，以供所述云端基于所述设备信息以及红外码库信息，对所述智能设备进行遥控。在该申请中，遥控关联设备是通过蓝牙广播将设备信息以及红外码库信息发送给云端，以供所述云端基于所述设备信息以及红外码库信息，对所述智能设备进行遥控，不涉及网络交互。

现有技术中如公开号为CN112907930A的专利文献所提出的一种基于蓝牙广播包实现对码的遥控器、受控设备及方法，该方法包括：步骤S1，实时监测遥控器上的对码键是否按下，若按下则进入步骤S2；步骤S2，判断对码键的持续按键时间是否超过对码设置时间阈值，若超过，则将对码键对应的对码标识填充到蓝牙广播包并发送出去，并在连续按下对码键的情况下连续发送该蓝牙广播包；步骤S3，受控设备于接收到蓝牙广播包时，解析蓝牙广播包，判断蓝牙广播包是否含有对码标识，若含有则根据蓝牙广播包获取相应的遥控器ID并予以记录；步骤S4，当受控设备接收到同一遥控器ID蓝牙广播包的次数大于或等于成功对码的蓝牙广播包数量阀值，则判断遥控器对码成功，并保存对码成功的遥控ID。

现有技术中如CN114120609A的专利文献所提出的一种基于蓝牙广播的遥控器配对、绑定、组对系统及方法，通过蓝牙广播结合厂商参数、设备参数、广播包间隔、广播包序列等参数生成特有的蓝牙广播包，进一步对被控设备的状态区分，实现灵活的一对一、一对多、多对一配对、绑定及组对操作，解决了现有蓝牙遥控器与被控设备操作过程复杂且不够灵活的问题。

蓝牙作为一种短距离无线传输协议一直受限于连接距离，而民用蓝牙连接距离一般在8米左右，较容易受到环境影响。目前的解决方案是采用红外控制的辅助控制方式，可以在不建立蓝牙连接的情况下进行普通的按键控制。但是采用红外辅助时设备的耗电量显著增加，远远超过蓝牙。开启时间过长在相当大程度上影响了红外的寿命与设备电池的寿命。和蓝牙相比，红外传输不能离得太远，要对准方向，且中间不能有障碍物。由此，现有技术也提出了蓝牙辅助的方式，上述基于蓝牙广播的遥控系统或设备均能够通过发送蓝牙广播包实现信息交互，但现有技术的交互均是在配对状态下进行交互的，在超出蓝牙配对的范围情况下，现有技术的遥控设备与被控设备的交互受到限制甚至完全无法进行交互。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对背景技术中提出的现有技术的不足，为了避免过度依赖蓝牙连接并简化遥控器结构、充分发挥BLE效能，本申请提出了一种基于蓝牙广播的遥控系统，该系统包括：遥控设备，用于与被控设备进行蓝牙连接交互；非首次连接时，所述遥控设备以稳定工作状态和辅助工作状态两种方式中的其中一种方式与所述被控设备进行数据交互，所述遥控设备在稳定工作状态下与辅助工作状态下均能对所述被控设备进行遥控；其中，所述稳定工作状态是正常配对状态，所述辅助工作状态是回连失败后转化为广播控制状态，在所述辅助工作状态下，所述遥控设备通过发送控制广播包与所述被控设备进行交互。

蓝牙作为一种短距离无线传输协议一直受限于连接距离，而民用蓝牙连接距离一般在8米左右，较容易受到环境影响。目前的解决方案是采用红外控制的辅助控制方式，可以在不建立蓝牙连接的情况下进行普通的按键控制。本发明采用广播控制不但可以实现非蓝牙连接控制，还减少其他模块的开发工作，可以更加充分地发挥BLE优势。BLE广播距离相较蓝牙连接距离有较大提升，一般在40米内可以实现较稳定广播收发，传输距离优势明显。

本发明提出了将蓝牙广播作为遥控器的辅助控制方式，以取代传统遥控器红外信号，更好地适配蓝牙mesh网络。主要思路是在可以配对情况下通过建立BLE连接直接控制，而在无法建立连接或者加入mesh网络的情况下进入广播控制模式。所谓蓝牙mesh网络是用于建立多对多(many：many)设备通信的低能耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，也称为Bluetooth LE)新的网络拓扑。它允许创建基于多个设备的大型网络，网络可以包含数十台，数百甚至数千台蓝牙Mesh设备，这些设备之间可以相互进行信息的传递，无疑这样一种应用形态为楼宇自动化、无线传感器网络、资产跟踪和其他解决方案提供了理想的选择。

从机设备广播，就是BLE从机设备角色，以一定的时间间隔(即广播间隔)，向空中发送特定格式的广播数据包，以便对端设备(通常是主机角色或扫描者角色)能够发现从机的存在。从机设备通常有四种广播方式：通用广播、定向广播、不可连接广播、可发现广播。通用广播：这是最常用的一种广播方式，可以被主机设备扫描发现，并接收主机设备发送过来的连接请求。定向广播：这种广播方式主要是用于快速建立连接的场合，使用定向广播的从机设备，其广播数据会占满整个广播信道，广播数据只包含了广播者和扫描者的地址，扫描者一旦收到定向广播，会立即与广播设备进行连接。定向广播的超时时间不能超过1.28秒，并且不能被主动扫描。不可连接广播：从机设备只对外广播自身数据，不响应主机设备的扫描请求，也不会与主机建立连接。可发现广播：这种广播方式不可以与主机设备建立连接，但可以响应主机设备的扫描请求。

从机设备实现广播，主要涉及以下几个环节：配置广播信息，启动广播，停止广播。配置广播信息：即广播初始化，应用程序需要根据自身的业务需求，配置BLE广播的时间间隔，广播的模式，广播数据包的数据。配置好这些广播参数后，应用程序需要调用协议栈提供的API函数，把这些参数传递给SoftDevice完成配置。启动广播：应用程序配置完广播信息后，广播并没有立即启动，因此空中还不存在广播数据包，需要调用协议栈提供的API函数，按照之前配置的广播模式，来启动BLE广播。停止广播：有两种方式可以停止BLE广播(主动停止和超时停止)，主动停止是应用程序通过调用协议栈的API函数来主动停止广播。超时停止是指BLE广播启动前配置了超时时间，时间到达后，BLE广播就自动停止，BLE广播超时停止后，协议栈会向应用程序提交事件，告知应用程序BLE广播已经停止。

根据一种优选实施方式，所述遥控设备与所述被控设备内部分别配置的第一微控单元和第二微控单元至少能够基于配置有广播控制状态模式的蓝牙协议栈使得所述遥控设备与所述被控设备以稳定工作状态和辅助工作状态两种方式中的其中一种方式进行信息交互。

根据一种优选实施方式，所述遥控设备分为休眠态、空闲态、广播态、广播控制态以及配对态，所述遥控设备与所述被控设备的交互状态能够基于所述遥控设备的休眠态、空闲态、广播态、广播控制态以及配对态进行变换。具体地，休眠态是一种超低功耗状态，通过遥控设备上配置的按键将遥控设备从休眠态唤醒至空闲态。本发明中设计与现有技术存在明显区别的广播控制态，在遥控设备无法通过BLE广播建立回连时，遥控设备转入广播控制态，通过发送控制广播包对被控设备进行控制。其中，在mesh网络中各个设备也是通过广播方式交互的，相比单点广播交互需要遵循mesh协议并且可靠性更高，但本质都是广播包通信。

根据一种优选实施方式，在首次连接时，所述遥控设备与所述被控设备的连接需要手动开启；在非首次连接时，所述遥控设备的第一微控单元主动与所述被控设备进行回连。

根据一种优选实施方式，在非首次连接时，若所述遥控设备与所述被控设备回连成功，所述遥控设备转入配对态且所述遥控设备与所述被控设备建立正常蓝牙连接；若回连超时，遥控设备转入广播控制态并基于发送控制广播包与所述被控设备进行交互。在该种方式下，只要不是首次连接，即，在已经与被控设备连接过的情况下，遥控设备与被控设备即使超出了常规蓝牙配置的距离限制但未超出广播交互的距离限制时，也能够通过控制广播包与被控设备进行交互，显著提升了遥控的距离。

根据一种优选实施方式，所述遥控设备在广播控制态下能够进行键值信息传输，若需要进行语音信息传输时，所述第一微控单元将尝试将所述遥控设备与所述被控设备进行回连，回连成功所述遥控设备转入配对态进行语音信息传输；若所述遥控设备收到应答广播包也将尝试与所述被控设备进行回连。本发明中，本申请的遥控设备通过在广播控制态下进行尝试回连，保证遥控设备与被控设备交互的前提下，尝试从广播控制态转入配对态，对交互信息进行及时处理的同时，多次回连排除偶然因素造成回连失败的可能性，并且自动回连不会占用使用者的额外时间，在处理紧急工作时具有显著效果。

根据一种优选实施方式，在所述遥控设备处于广播控制状态并与所述被控设备进行交互时，所述遥控设备基于所述第一微控单元将控制广播包发送至所述被控设备；所述被控设备基于所述第二微控单元对控制广播包进行校验，校验成功后所述被控设备产生控制响应并回复应答广播包。

根据一种优选实施方式，所述控制广播包分为简化控制广播包和完整控制广播包两种，所述控制广播包与所述应答广播包均配置有代表交互序列的编号，所述控制广播包与所述应答广播包的编号一致表明两者为同一组交互。

根据一种优选实施方式，所述被控设备基于所述第二微控单元对当前控制广播包与上一个控制广播包的编号进行对比的结果产生不同的响应：若当前控制广播包与上一个控制广播包的编号一致，所述被控设备不产生控制响应，仅回复应答广播包；若当前控制广播包与上一个控制广播包的编号不一致，所述被控设备产生控制响应并回复应答广播包。

本发明还提供了一种基于蓝牙广播的遥控方法，所述遥控方法包括：

在首次连接的情况下，遥控设备与被控设备基于分别配置在自身内部的存储有蓝牙协议栈的第一微控单元和第二微控单元进行蓝牙连接；

在非首次连接的情况下，唤醒后的所述遥控设备基于所述第一微控单元尝试与所述被控设备进行回连；

若回连成功，则所述遥控设备与所述被控设备建立正常蓝牙连接，所述遥控设备与所述被控设备进行信息交互；

若回连超时，则所述遥控设备转入广播控制态，在作为辅助工作状态的广播控制态下，所述遥控设备发送控制广播包与所述被控设备进行交互；

所述遥控设备在广播控制态下能够进行键值信息传输，若需要进行语音信息传输时，所述第一微控单元将尝试将所述遥控设备与所述被控设备进行回连，回连成功所述遥控设备转入配对态进行语音信息传输；若所述遥控设备收到应答广播包也将尝试与所述被控设备进行回连。

根据一种优选实施方式，所述遥控设备的广播控制态下利用控制广播包与所述被控设备的交互遵循如下步骤：

进入广播控制模式的遥控器通过发送控制广播包与被控设备进行交互；

被控设备收到控制广播包会进行校验，校验成功产生控制响应并回复应答广播包；

被控设备收到控制广播包会对控制广播包进行白名单校验与协议校验，具体地，所述被控设备会对控制广播包的设备信息进行白名单校验，所述被控设备对控制广播包的数据信息进行协议校验；

遥控设备若未收到被控设备返回的应答广播包会重传控制广播包，至多重传两次。

附图说明

图1是本发明的遥控系统非首次连接的简化关系示意图；

图2是现有技术的遥控设备的状态关系图；

图3是本发明的广播控制状态下的遥控设备的状态关系图；

图4是现有技术的蓝牙广播配对流程图；

图5是本发明的广播控制状态下的遥控设备与被控设备的流程图；

图6是本发明的简化控制广播包的数据结构示意图；

图7是本发明的完整控制广播包的数据结构示意图；

图8是本发明的广播控制状态下遥控器与机顶盒的流程图。

附图标记列表

100：遥控设备；200：被控设备；110：第一微控单元；210：第二微控单元。

具体实施方式

下面结合附图1-8对本发明进行详细说明。

实施例1

图1示出了本申请的一种基于蓝牙广播的遥控系统的非首次连接的简化关系示意图，该系统包括：遥控设备100，用于与被控设备200进行蓝牙连接交互；非首次连接时，遥控设备100以稳定工作状态和辅助工作状态两种方式中的其中一种方式与被控设备200进行数据交互，遥控设备100在稳定工作状态下与辅助工作状态下均能对被控设备200进行遥控；其中，稳定工作状态是正常配对状态，辅助工作状态是回连失败后转化为广播控制状态，在辅助工作状态下，遥控设备100通过发送控制广播包与遥控设备200进行交互。

蓝牙作为一种短距离无线传输协议一直受限于连接距离，而民用蓝牙连接距离一般在8米左右，较容易受到环境影响。目前的解决方案是采用红外控制的辅助控制方式，可以在不建立蓝牙连接的情况下进行普通的按键控制。而采用广播控制不但可以实现非蓝牙连接控制，还减少其他模块的开发工作，可以更加充分地发挥BLE优势。BLE广播距离相较蓝牙连接距离有较大提升，一般在40米内可以实现较稳定广播收发，传输距离优势明显。

本发明提出了将蓝牙广播作为遥控器的辅助控制方式，以取代传统遥控器红外信号，更好地适配蓝牙mesh网络。主要思路是在可以配对情况下通过建立BLE连接直接控制，而在无法建立连接或者加入mesh网络的情况下进入广播控制模式。而若能够成功加入mesh网络，遥控设备100也可以通过广播包来控制遥控设备200。所谓蓝牙mesh网络是用于建立多对多(many：many)设备通信的低能耗蓝牙(Bluetooth Low Energy，也称为BluetoothLE)新的网络拓扑。它允许创建基于多个设备的大型网络，网络可以包含数十台，数百甚至数千台蓝牙Mesh设备，这些设备之间可以相互进行信息的传递，无疑这样一种应用形态为楼宇自动化、无线传感器网络、资产跟踪和其他解决方案提供了理想的选择。

从机设备广播，就是BLE从机设备角色，以一定的时间间隔(即广播间隔)，向空中发送特定格式的广播数据包，以便对端设备(通常是主机角色或扫描者角色)能够发现从机的存在。从机设备通常有四种广播方式：通用广播、定向广播、不可连接广播、可发现广播。通用广播：这是最常用的一种广播方式，可以被主机设备扫描发现，并接收主机设备发送过来的连接请求。定向广播：这种广播方式主要是用于快速建立连接的场合，使用定向广播的从机设备，其广播数据会占满整个广播信道，广播数据只包含了广播者和扫描者的地址，扫描者一旦收到定向广播，会立即与广播设备进行连接。定向广播的超时时间不能超过1.28秒，并且不能被主动扫描。不可连接广播：从机设备只对外广播自身数据，不响应主机设备的扫描请求，也不会与主机建立连接。可发现广播：这种广播方式不可以与主机设备建立连接，但可以响应主机设备的扫描请求。

从机设备实现广播，主要涉及以下几个环节：配置广播信息，启动广播，停止广播。配置广播信息：即广播初始化，应用程序需要根据自身的业务需求，配置BLE广播的时间间隔，广播的模式，广播数据包的数据。配置好这些广播参数后，应用程序需要调用协议栈提供的API函数，把这些参数传递给Soft Device完成配置。启动广播：应用程序配置完广播信息后，广播并没有立即启动，因此空中还不存在广播数据包，需要调用协议栈提供的API函数，按照之前配置的广播模式，来启动BLE广播。停止广播：有两种方式可以停止BLE广播(主动停止和超时停止)，主动停止是应用程序通过调用协议栈的API函数来主动停止广播。超时停止是指BLE广播启动前配置了超时时间，时间到达后，BLE广播就自动停止，BLE广播超时停止后，协议栈会向应用程序提交事件，告知应用程序BLE广播已经停止。

根据一种优选实施方式，遥控设备100与遥控设备200内部分别配置有用于集成蓝牙协议栈的第一微控单元110和第二微控单元210，第一微控单元110与第二微控单元210至少能够基于配置有广播控制状态模式的蓝牙协议栈使得遥控设备100与遥控设备200以稳定工作状态和辅助工作状态两种方式中的其中一种方式进行信息交互。

根据一种优选实施方式，遥控设备100分为休眠态、空闲态、广播态、广播控制态以及配对态，遥控设备100与遥控设备200的交互状态能够基于遥控设备100的休眠态、空闲态、广播态、广播控制态以及配对态进行变换。具体地，休眠态是一种超低功耗状态，用户通过遥控设备100上配置的按键将遥控设备100从休眠态唤醒至空闲态。遥控设备100在休眠状态下不会收发信号，处于极低功耗状态。当遥控设备100有按键按下瞬间会从休眠唤醒到空闲态，唤醒之后才会进行回连和发送广播。本发明中设计与现有技术存在明显区别的广播控制态，在遥控设备100无法通过BLE广播建立回连或者加入mesh网络的情况下，遥控设备100转入广播控制态，通过发送控制广播包对遥控设备200进行控制，其中，在mesh网络中各个设备也是通过广播方式交互的，只不过相比单点广播交互需要遵循mesh协议并且可靠性更高，但本质都是广播包通信，建立mesh网络的设备之间也是通过广播包交互的，但不存在没有回连。本发明和mesh之间的关系是，有广播控制机制使得遥控设备100加入mesh网络成为了可能，换言之，mesh是本发明的一种特殊使用场景。

根据一种优选实施方式，在首次连接时，遥控设备100与遥控设备200的连接需要手动开启，在非首次连接时，遥控设备100的第一微控单元110主动发送回连广播包与遥控设备200进行回连。

根据一种优选实施方式，在非首次连接时，若遥控设备100与被控设备200回连成功，遥控设备100转入配对态且遥控设备100与被控设备200建立正常蓝牙连接；若回连超时，遥控设备100转入广播控制态并通过发送控制广播包与被控设备200进行交互。在该种方式下，只要不是首次连接，即，在已经与被控设备200连接过的情况下，遥控设备100与被控设备200即使超出了常规蓝牙配置的距离限制，其中，遥控设备100与被控设备200的距离能够超出蓝牙连接的距离限制但不能超过广播交互的距离限制，也能够通过控制广播包与被控设备200进行交互，显著提升了遥控的距离。

根据一种优选实施方式，遥控设备100在广播控制态下能够进行键值信息传输，若需要进行语音信息传输时，第一微控单元110将尝试将遥控设备100与被控设备200进行回连，回连成功遥控设备100转入配对态进行语音信息传输；若遥控设备100收到应答广播包也将尝试与被控设备200进行回连。本发明中，通过在广播控制态下进行回连，保证遥控设备100与被控设备200交互的同时，尝试从广播控制态转入配对态，对交互信息进行及时处理的同时，多次回连排除偶然因素造成回连失败的可能性，并且自动回连不会占用使用者的额外时间，在处理紧急工作时具有显著效果。当遥控设备100进入广播控制态时，由于控制广播包的数据容量及传输稳定性等因素限制，遥控设备100仅能够通过按键的键值信息对被控设备200进行控制，当用户想要进行语音控制时，遥控设备100的第一微控单元110会尝试将遥控设备100与被控设备200进行回连，回连成功后遥控设备100和被控设备200建立正常蓝牙连接，该连接状态下遥控设备100既能够进行按键的键值信息传输，也能够进行语音信息传输。

根据一种优选实施方式，在遥控设备100与遥控设备200处于广播控制状态时，遥控设备100基于第一微控单元110发送控制广播包至遥控设备200，遥控设备200基于第二微控单元210对控制广播包进行校验，校验成功后遥控设备200产生控制响应并回复应答广播包。

根据一种优选实施方式，控制广播包分为简化控制广播包和完整控制广播包两种，控制广播包与应答广播包均配置有代表交互序列的编号，控制广播包与应答广播包的编号一致表明两者为同一组交互。

具体地，如图6所示，控制广播包分为简化控制广播包和完整控制广播包两种，其中，简化广播包的数据结构具有较高自由度，简化广播包的数据结构内至少包括：Flags、Service、Appearance、Vendor Information、Service Data，其中，Service data用于表示遥控设备100的操作数据信息。

其中，Flags表示标志位，对于一个可连接的BLE广播包，里面应该包含Flags标志位，Flags标志位只能包含在广播包中，扫描响应包不能包含Flags。在广播包中加入Flags标志，可以让对端扫描设备扫描到从机设备后，根据该标志位判断出广播设备的类型。Service表示支持的具体服务，在广播数据里面，加入服务的UUID列表，可以让对端扫描设备知道广播设备支持哪些服务，但是广播设备的GAP服务和GATT服务不能被包含到广播数据包里面，因为这两个服务是蓝牙本身默认支持的，在广播包中，可以选择添加所有服务的UUID列表，或添加部分服务的UUID列表。Appearance表示蓝牙设备的外观，例如该遥控设备100是一个手机、鼠标、键盘等。

具体地，如图7所示，完整控制广播包的数据结构至少由header、service data构成，其中，header的结构中包括：flags、packet、handle。同样地，Flags表示标志位，Servicedata用于表示遥控设备100的操作数据信息。Packet表示数据包，header表示控制包的头部。

根据一种优选实施方式，遥控设备200基于第二微控单元210对当前控制广播包与过往控制广播包的编号进行对比的结果产生不同的响应：若当前控制广播包与过往控制广播包的编号一致，遥控设备200不产生控制响应，仅回复应答广播包；若当前控制广播包与过往控制广播包的编号不一致，遥控设备200产生控制响应并回复应答广播包。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进行进一步描述，本实施例讲解了本发明的一种基于蓝牙广播的遥控方法，遥控方法包括：

在首次连接的情况下，遥控设备100与遥控设备200基于分别配置在自身内部的存储有蓝牙协议栈的第一微控单元110和第二微控单元210进行蓝牙连接。在非首次连接的情况下，唤醒后的遥控设备100基于第一微控单元110尝试与遥控设备200进行回连；

若回连成功，则遥控设备100转入配对态，遥控设备100与被控设备200建立正常蓝牙连接，遥控设备100与遥控设备200进行信息交互；

若回连超时，则遥控设备100转入广播控制态，在作为辅助工作状态的广播控制态下，遥控设备100发送控制广播包与被控设备200进行交互；

遥控设备100在广播控制态下能够进行键值信息传输，若需要进行语音信息传输时，第一微控单元110将尝试将遥控设备100与被控设备200进行回连，回连成功遥控设备100转入配对态，遥控设备100与被控设备200建立正常蓝牙连接并能够进行语音信息传输；若遥控设备100收到应答广播包也将尝试与被控设备200进行回连。

根据一种优选实施方式，遥控设备100在广播控制态下利用控制广播包与遥控设备200的交互遵循如下步骤：

进入广播控制模式的遥控设备100通过发送控制广播包与被控设备200进行交互；

被控设备200收到控制广播包会进行校验，校验成功产生控制响应并回复应答广播包；

被控设备200收到控制广播包会对控制广播包进行白名单校验与协议校验；

遥控设备100若未收到被控设备200返回的应答广播包会重传控制广播包，优选至多重传两次；

遥控设备100若收到应答广播包将尝试与被控设备200进行回连。

具体地，在广播控制态下遥控设备100发送的控制广播包会由被控设备200进行白名单校验与协议校验，具体步骤如下：

被控设备200收到控制广播包会首先进行白名单校验；

若控制广播包未通过白名单校验，该控制广播包将被丢弃；

若控制广播包通过白名单校验则进入协议校验，协议校验主要校验控制广播包编号、包头以及数据信息合法性等；

若控制广播包通过协议校验，被控设备200产生控制响应并回复应答广播包；

若控制广播包未通过协议校验，该控制广播包将被丢弃。

此外，被控设备200也会对遥控设备100首次配对时发送的配对广播包与非首次配对时发送的回连广播包进行相关的校验，其中，被控设备200对首次配对时遥控设备100发送的配对广播包的校验流程如下：

被控设备200首先对配对广播包进行白名单校验；

若白名单校验成功则遥控设备100与被控设备200建立正常蓝牙连接；

若白名单校验失败则进行设备校验；

若设备校验成功则建立正常蓝牙连接，并由被控设备200将遥控设备100添加至白名单中；

若设备校验失败则断开连接。

非首次连接时，被控设备200对遥控设备100发送的回连广播包仅进行白名单校验，成功则建立正常蓝牙连接，失败则不会建立正常蓝牙连接。

优选地，如图2和图4所示，目前现有的遥控设备主要有四种状态，休眠、空闲、广播和配对。其中广播态作为中间态，状态机由空闲态自动转入广播态。配对态为正常的稳定工作状态，可以对目标设备进行控制。现有技术的状态转换主要包括从休眠态唤醒转换至空闲态，从空闲态长时间不操作转化为休眠态，空闲态下发送配对广播或回连广播转化为广播态，广播态作为中间态直接与被控设备200进行连接，若连接成功则进入配对态，若连接失败则退回空闲态，在配对态可通过主动断连的方式退回空闲态。流程主要为：由休眠态经唤醒到空闲态，由空闲态主动发广播包尝试蓝牙连接(回连)。蓝牙配对成功后执行蓝牙控制操作。长时间不使用，遥控器将自动回到休眠状态。

在本发明中，如图3和图5所示，引入“广播控制状态”概念，是一种在非首次连接中，回连广播超时自动进入的辅助工作状态。遥控设备100在广播控制状态可以通过发送“控制广播包”与目标设备进行信息交互并实现预定的控制作用。遥控设备100在广播控制状态可以通过尝试回连被控设备200重新进入配对态。其中配对状态是稳定工作状态，广播控制状态是辅助工作状态，遥控器在两种工作状态下都可以实现控制作用。本发明的遥控设备100配对的主要流程为：本发明提出的流程要求语音遥控器在上电/唤醒后会查询是否有已保存的配对信息，如果第一次使用没有配对信息需要手动与被控设备200进行配对，之后进入连接状态正常使用。如果有配对信息会自动尝试回连，回连成功进入正常蓝牙连接状态，回连超时会进入广播控制模式。

在蓝牙广播模式下由于广播数据的限制无法正常使用语音功能，如果用户按下语音按键会自动尝试回连。回连成功启动语音功能，回连超时则放弃此次语音请求并提示用户“该功能需要配对”，并回到蓝牙广播控制模式。

实施例3

本实施例在实施例1和实施例2的基础上进一步进行改进和补充，本实施例中介绍机顶盒与本遥控系统的遥控方式。

在通过本系统对机顶盒进行遥控时，遥控设备配置为遥控器，被控设备200配置为机顶盒。

遥控器首先和机顶盒进行配对，其配对行为分首次配对和非首次配对。

首次配对过程中，用户手动操作遥控器和机顶盒进行首次配对，具体为：

S11：用户按下遥控器任意按键唤醒遥控器，遥控器未读取到配对信息，无法开启回连，遥控器处于空闲态；

S12：用户手动按下遥控器配对按键使其进入配对模式，发送配对广播包；

S13：机顶盒对接收到的配对广播包进行白名单校验，白名单验证失败；

S14：机顶盒对接收到的配对广播包进行设备校验，设备验证成功，添加遥控器信息到白名单中；

S15：遥控器和机顶盒之间建立蓝牙连接；

S16：遥控器将机顶盒的Mac信息添加到flash中，完成配对。

非首次配对过程中，遥控器和机顶盒的配对步骤为：

S21：用户按下遥控器按键唤醒遥控器，遥控器开启广播；

S22：遥控器开始发送回连广播包，机顶盒接收到遥控器发送的回连广播包；具体地，遥控器会先检测是否有已经注册的设备信息，有已经注册的设备信息会直接发送回连广播包；

S23：遥控器发送回连广播包至机顶盒，机顶盒接收回连广播包；

S24：机顶盒根据回连广播包中的设备信息进行白名单校验；

S25：机顶盒校验成功后建立蓝牙连接，配对成功。

如图8所示，在非首次配对过程中，遥控器和机顶盒可能有由于距离过远、超出范围的因素，造成回连超时、回连失败，在回连超时的情况下，机顶盒和遥控器的连接会进入广播控制模式，遥控器在进入广播控制模式成功后，会自动将之前按下按键的键值通过控制广播包发送出去，避免键值丢失。该状态的步骤为：

S31：用户按下遥控器按键唤醒遥控器，遥控器开启广播；

S32：遥控器发送回连广播包至机顶盒，机顶盒接未收到回连广播包；

S33：遥控器未收到机顶盒反馈信息，广播超时，回连失败进入广播控制模式；

S34：遥控器进行组包并开启广播，将控制广播包发送至机顶盒；

S35：机顶盒对控制广播包作出回应，根据控制广播包中的键值内容进行相应操作。

优选地，遥控器在进入广播控制模式成功后，会自动将之前按下按键的键值通过控制广播包发送出去，避免键值丢失。

优选地，遥控器与机顶盒距离较近时稳定收发广播，用户按下按键发送控制广播包但不会尝试回连，只有当遥控器收到应答广播包才会发起回连。遥控器处于广播控制态下尝试回连的条件是收到应答广播包，发起回连广播包如果回连成功则进入配对状态，回连不成功则继续进入广播控制状态等待下次按键的键值发送。

优选地，遥控器与机顶盒基于遥控器是否收到应答广播包决定是否重发广播包，遥控器对于同样控制广播包最多发送三次，两次为重发，如果三次均未收到盒子发来的应答广播包则放弃此次按键的键值发送。

优选地，在广播控制模式下，由于数据包大小、数据包格式以及数据收发可靠性的限制，无法使用语音遥控，仅能使用键值遥控，当用户在该模式下进行语音遥控时，机顶盒会发出提示。

优选地，遥控器在广播控制模式下长时间未操作会自动进入休眠模式。具体超时时间可根据实际情况而定。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，包括：

遥控设备(100)，用于与被控设备(200)进行蓝牙连接交互；

非首次连接时，所述遥控设备(100)以稳定工作状态和辅助工作状态两种方式中的其中一种方式与所述被控设备(200)进行数据交互，所述遥控设备(100)在稳定工作状态下与辅助工作状态下均能对所述被控设备(200)进行遥控；

其中，所述稳定工作状态是正常配对状态，所述辅助工作状态是回连失败后转化为广播控制状态，在所述辅助工作状态下，所述遥控设备(100)通过发送控制广播包与所述被控设备(200)进行交互。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，所述遥控设备(100)分为休眠态、空闲态、广播态、广播控制态以及配对态，所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)的交互状态能够基于所述遥控设备(100)的休眠态、空闲态、广播态、广播控制态以及配对态进行变换。

3.根据权利要求1或2所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，在首次连接时，所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)的连接需要手动开启；在非首次连接时，所述遥控设备(100)的第一微控单元(110)主动发送回连广播包与所述被控设备(200)进行回连。

4.根据权利要求1～3任一项所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，在非首次连接时，若所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)回连成功，所述遥控设备(100)转入配对态且所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)建立正常蓝牙连接；若回连超时，遥控设备(100)转入广播控制态并通过发送控制广播包与所述被控设备(200)进行交互。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，所述遥控设备(100)在广播控制态下能够进行键值信息传输，若需要进行语音信息传输时，所述第一微控单元(110)将尝试将所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)进行回连，回连成功所述遥控设备(100)转入配对态进行语音信息传输；若所述遥控设备(100)收到应答广播包也将尝试与所述被控设备(200)进行回连。

6.根据权利要求1～5任一项所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，在所述遥控设备(100)处于广播控制状态时，所述遥控设备(100)基于所述第一微控单元(110)发送控制广播包至所述被控设备(200)；所述被控设备(200)基于所述第二微控单元(210)对控制广播包进行校验，校验成功后所述被控设备(200)产生控制响应并回复应答广播包。

7.根据权利要求1～6任一项所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，所述控制广播包分为简化控制广播包和完整控制广播包两种，所述控制广播包与所述应答广播包均配置有代表交互序列的编号，所述控制广播包与所述应答广播包的编号一致表明两者为同一组交互。

8.根据权利要求1～7任一项所述的基于蓝牙广播的遥控系统，其特征在于，所述被控设备(200)基于所述第二微控单元(210)对当前控制广播包与上一个控制广播包的编号进行对比的结果产生不同的响应：

若当前控制广播包与上一个控制广播包的编号一致，所述被控设备(200)不产生控制响应，仅回复应答广播包；

若当前控制广播包与上一个控制广播包的编号不一致，所述被控设备(200)产生控制响应并回复应答广播包。

9.一种基于蓝牙广播的遥控方法，其特征在于，所述遥控方法包括：

在首次连接的情况下，遥控设备(100)与被控设备(200)基于分别配置在自身内部的存储有蓝牙协议栈的第一微控单元(110)和第二微控单元(210)进行蓝牙连接；

在非首次连接的情况下，唤醒后的所述遥控设备(100)基于所述第一微控单元(110)尝试与所述被控设备(200)进行回连；

若回连成功，则所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)建立正常蓝牙连接，所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)进行信息交互；

若回连超时，则所述遥控设备(100)转入广播控制态，在作为辅助工作状态的广播控制态下，所述遥控设备(100)发送控制广播包与所述被控设备(200)进行交互；

所述遥控设备(100)在广播控制态下能够进行键值信息传输，若需要进行语音信息传输时，所述第一微控单元(110)将尝试将所述遥控设备(100)与所述被控设备(200)进行回连，回连成功所述遥控设备(100)转入配对态进行语音信息传输；若所述遥控设备(100)收到应答广播包也将尝试与所述被控设备(200)进行回连。

10.根据权利要求9所述的基于蓝牙广播的遥控方法，其特征在于，所述遥控设备(100)在广播控制态下利用控制广播包与所述被控设备(200)的交互遵循如下步骤：

进入广播控制态的遥控设备(100)通过发送控制广播包与被控设备(200)进行键值信息交互；

被控设备(200)收到控制广播包会进行校验，校验成功产生控制响应并回复应答广播包；

被控设备(200)收到控制广播包会对控制广播包进行白名单校验与协议校验；

遥控设备(100)若未收到被控设备(200)返回的应答广播包会重传控制广播包。

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