TW201605265A - 建立裝置間直接連線的方法以及使用該方法的系統 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例提出一種建立裝置間直接連線的方法，由電子裝置中的處理單元執行，包含下列步驟。首先，取得此電子裝置的位置座標、此電子裝置相對於地球磁場的角度，以及透過通訊介面收集其他電子裝置的位置座標。依據此電子裝置的位置座標、其他電子裝置的位置座標以及此電子裝置相對於地球磁場的角度決定此電子裝置指向其他電子裝置中的何者，接著，透過通訊介面與決定的電子裝置建立直接連線。

Description

建立裝置間直接連線的方法以及使用該方法的系統
本發明關連於一種無線通訊技術，特別是一種建立裝置間直接連線的方法以及使用該方法的系統。
直接連線技術，例如無線高解析直連(Wi-Fi Direct)、無線高解析點對點(Wi-Fi P2P)、藍芽(Bluetooth)等，讓裝置間可互相連接，而不需要透過無線接取點(wireless access point)，並且進行各種通訊業務，從檔案傳遞到網際網路連線。傳統的裝置配對需要利用近場通訊(NFC,Near Field Communication)技術，讓兩個靠近的裝置建立連線，或者是由一個裝置獲取並辨認另一個裝置所顯示的快速反應碼(QR,Quick Response code)來決定建立連線的裝置。此外，一個裝置可掃描周遭具有建立直接連線能力的所有裝置，並提供使用者介面來幫助使用者決定與其中之一者建立連線。然而，傳統的配對方式讓使用者感到不便。因此，需要一種建立裝置間直接連線的方法以及使用該方法的系統，用以改善如上所述的問題。
本發明實施例提出一種建立裝置間直接連線的方 法，由電子裝置中的處理單元執行，包含下列步驟。首先，取得此電子裝置的位置座標、此電子裝置相對於地球磁場的角度，以及透過通訊介面收集其他電子裝置的位置座標。依據此電子裝置的位置座標、其他電子裝置的位置座標以及此電子裝置的角度決定此電子裝置指向其他電子裝置中的何者，接著，透過通訊介面與決定的電子裝置建立直接連線。
本發明實施例提出一種建立裝置間直接連線的系統，包含一個電子裝置。此電子裝置包含通訊界面、定位單元、感應器以及處理單元。處理單元從定位單元取得此電子裝置的位置座標；從感應器取得此電子裝置相對於地球磁場的角度；透過通訊介面收集其他電子裝置的位置座標；依據此電子裝置的位置座標、其他電子裝置的位置座標以及此電子裝置的角度決定此電子裝置指向其他電子裝置中的何者；以及透過通訊介面與決定的電子裝置建立直接連線。
110‧‧‧手機
120‧‧‧平板電腦
130‧‧‧桌上型電腦
140‧‧‧筆記型電腦
150‧‧‧智慧型電視
210‧‧‧處理單元
220‧‧‧顯示單元
230‧‧‧輸入裝置
240‧‧‧儲存裝置
250‧‧‧記憶體
260‧‧‧通訊介面
311‧‧‧通訊介面
313‧‧‧處理單元
315‧‧‧定位單元
317‧‧‧感應器
331‧‧‧通訊介面
333‧‧‧處理單元
335‧‧‧定位單元
351‧‧‧探詢請求訊息
353‧‧‧探詢回覆訊息
S410~S470‧‧‧方法步驟
S610~S660‧‧‧方法步驟
第1圖係依據本發明實施例的網路系統架構的示意圖。
第2圖係依據本發明實施例的電子裝置的系統架構圖。
第3圖係依據本發明實施例之配對裝置中的系統方塊圖。
第4圖係依據本發明實施例之由電子裝置中之處理單元執行的探詢回覆訊息之傳送方法流程圖。
第5圖係依據本發明實施例之點對點資訊元件的資料格式示意圖。
第6圖係依據本發明實施例之由手機之處理單元執行的直 接連線建立方法流程圖。
第7圖係依據本發明實施例之建立直接連線示意圖。
以下說明係為完成發明的較佳實現方式，其目的在於描述本發明的基本精神，但並不用以限定本發明。實際的發明內容必須參考之後的權利要求範圍。
必須了解的是，使用於本說明書中的”包含”、”包括”等詞，係用以表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件以及/或組件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件、組件，或以上的任意組合。
於權利要求中使用如”第一”、"第二"、"第三"等詞係用來修飾權利要求中的元件，並非用來表示之間具有優先權順序，先行關係，或者是一個元件先於另一個元件，或者是執行方法步驟時的時間先後順序，僅用來區別具有相同名字的元件。
第1圖係依據本發明實施例的網路系統架構的示意圖。包含具有建立直接連線能力的手機110、平板電腦120、桌上型電腦130、筆記型電腦140以及智慧型電視150。例如，使用者可利用直接連線將手機110連接至做為遊戲機的平板電腦120，進行即時對戰。使用者可將手機110連接至桌上型電腦130或筆記型電腦140，用以同步行事曆。使用者亦可將手機110連接至智慧型電視150，用以觀看相片或下載影片。以下以無線高解析直連(Wi-Fi Direct)技術為例，用以說明本發明的精 神，熟習此技藝人士亦可將本發明應用在其他可建立直接連線的技術，例如藍芽等。手機110於可建立連線的範圍內，發訊號給其他裝置120至150。關於無線高解析直連的工作階段設置(session setup)，手機110一開始執行傳統的Wi-Fi掃瞄並接著找尋已存在的Wi-Fi裝置，例如裝置120至150。完成掃描後，需要進行以下的三個階段，用以建立無線高解析直連的網路拓樸(topology)，也就是探索(Discovery)、群組擁有者協商(Group Owner Negotiation)以及Wi-Fi保護設置開通(Wi-Fi Protected Setup Provisioning)。於探索階段，Wi-Fi設備於多個頻道中之一者，例如2.4GHz頻帶中的頻道1、6或11，處在搜尋及監聽狀態(search and listening state)。於搜尋狀態，Wi-Fi裝置傳送探詢請求(Probe Request)訊息，而於監聽狀態，Wi-Fi裝置回覆探詢回應(Probe Response)訊息。一旦兩個Wi-Fi裝置找到彼此，開始進行群組擁有者協商階段。此階段的目標在決定哪個裝置扮演群組擁有者(GO,Group Owner)。使用三方交握技術實施：群組擁有者協商請求、回覆及確認。最後，Wi-Fi裝置建立安全連線，使用Wi-Fi保護設置(WPS,Wi-Fi Protected Setup)程序來協助保護它們之間的通訊。此階段的實施可利用Wi-Fi裝置中的個人識別碼(PIN,Personal Identity Number)。
第2圖係依據本發明實施例的電子裝置的系統架構圖。此系統架構可實施於手機110、平板電腦120、桌上型電腦130、筆記型電腦140以及智慧型電視150中之任一者，至少包含處理單元210。處理單元210可使用多種方式實施，例如以專用硬體電路或通用硬體(例如，單一處理器、具平行處理能 力的多處理器、圖形處理器或其他具運算能力的處理器)，並且在執行程式碼或軟體時，提供之後所描述的功能。系統架構另包含記憶體250用以儲存執行過程中需要的資料，例如，變數、資料表(data tables)、播放表等，以及儲存單元240，用以儲存各式各樣的電子檔案，例如，網頁、文件、音訊檔、視訊檔等。系統架構另包含通訊介面260，讓處理單元210可藉以跟其他電子裝置進行溝通。通訊介面260可以是無線區域網路通訊模組(WLAN,Local Area Network)或藍芽模組(Bluetooth Module)。輸入裝置230可包含鍵盤、滑鼠、觸控面板等。使用者可按壓鍵盤上的硬鍵來輸入字元，藉由操作滑鼠來控制鼠標，或者是在觸控面板製造手勢來控制執行中的應用程式。手勢可包含單擊、雙擊、單指拖曳、多指拖曳等，但不限定於此。顯示單元220可包含顯示面板(例如，薄膜液晶顯示面板、有機發光二極體面板或其他具顯示能力的面板)，用以顯示輸入的字元、數字、符號、拖曳鼠標的移動軌跡、繪製的圖案或應用程式所提供的畫面，提供給使用者觀看。
第3圖係依據本發明實施例之配對裝置中的系統方塊圖。手機110於搜尋狀態透過通訊介面311發送探詢請求訊息351給電子裝置120至150中的通訊介面331。裝置120至150中之任一者於監聽狀態透過通訊介面331發送探詢回覆訊息給手機110中的通訊介面331。通訊介面311或331的技術細節可參考第2圖中關於通訊介面260的說明。處理單元313或333的技術細節可參考第2圖中關於處理單元210的說明。定位單元315或335可為全球定位系統(GPS,Global Positioning System)模組、即時 定位系統(RTLS,Real-Time Locating System)模組等，用以獲得自身位置的裝置座標。手機110中的感應器317可為電子指南針(electronic compass)，用以衡量相對於地球磁場(Earth’s magnetic field)的手機110的角度。
第4圖係依據本發明實施例之由電子裝置120至150中之任一者之處理單元333執行的探詢回覆訊息之傳送方法流程圖。當處理單元333透過通訊介面331接收探詢請求訊息351後(步驟S410)，從定位單元335取得自己的位置座標(步驟S430)。接著，處理單元333將位置座標封裝至探詢回覆訊息353(步驟S450)，以及透過通訊介面331傳送探詢回覆訊息353給手機110(步驟S470)。探詢回覆訊息353中包含點對點資訊元件(P2P IE,Information Element)。第5圖係依據本發明實施例之點對點資訊元件的資料格式示意圖。點對點資訊元件中包含點對點屬性欄位(P2P attributes field)。處理單元333可將裝置座標乘載於點對點屬性欄位中之屬性內容(attribute body)，並且將屬性識別碼(attribute ID)設為221~255中之任一值。將屬性識別碼(attribute ID)設為221~255中之任一值係用以避免干擾運行於裝置間的Wi-Fi P2P通訊協定，或者影響其他應用程式的正常運作。屬性識別碼設為221代表廠商自訂屬性(vendor specific attribute)，而屬性識別碼設為222~255中之任一值代表保留屬性(reserved attribute)。
第6圖係依據本發明實施例之由手機110之處理單元313執行的直接連線建立方法流程圖。當處理單元313透過通訊介面311收集由電子裝置120至150傳送的探詢回覆訊息353 後(步驟S610)，取得每一個探詢回覆訊息中之電子裝置的位置座標(步驟S620)。於步驟S620，處理單元313可藉由解析探詢回覆訊息中的點對點資訊元件來取得屬性識別碼為221~255中之一者的屬性內容。處理單元313從定位單元315取得自己的位置座標(步驟S630)，以及從感應器317取得手機110相對於地球磁場的角度(步驟S640)。接著，處理單元313依據電子裝置120至150的裝置座標、手機110的裝置座標以及手機110的角度，決定手機110指向電子裝置120至150中的何者(步驟S650)。最後，處理單元313透過通訊介面311與決定的電子裝置建立直接連線(步驟S660)。於步驟S660，手機110與決定的電子裝置繼續完成群組擁有者協商以及Wi-Fi保護設置開通階段，用以在兩者間建立直接連線。關於建立無線高解析直連的直接連線技術細節，可參考由Wi-Fi聯盟(alliance)於2010年公開的規範Wi-Fi Peer-to-Peer(P2P)Technical Specification 1.1。第7圖係依據本發明實施例之建立直接連線示意圖。使用者將手機110擺放成指向智慧型電視150並啟動如上所述的技術。手機110在蒐集完平板電腦120、桌上型電腦130、筆記型電腦140以及智慧型電視150的裝置座標後，比對手機110的裝置座標以及手機110的角度決定手機110指向智慧型電視150。接著，手機110與智慧型電視150建立直接連線。
雖然第2圖與第3圖中包含了以上描述的元件，但不排除在不違反發明的精神下，使用更多其他的附加元件，已達成更佳的技術效果。此外，雖然第4圖與第6圖的方法流程圖採用特定的順序來執行，但是在不違法發明精神的情況下，熟 習此技藝人士可以在達到相同效果的前提下，修改這些步驟間的順序，所以，本發明並不侷限於僅使用如上所述的順序。
雖然本發明使用以上實施例進行說明，但需要注意的是，這些描述並非用以限縮本發明。相反地，此發明涵蓋了熟習此技藝人士顯而易見的修改與相似設置。所以，申請權利要求範圍須以最寬廣的方式解釋來包含所有顯而易見的修改與相似設置。
S610~S660‧‧‧方法步驟

Claims (22)

  1. 一種建立裝置間直接連線方法，包含：一第一電子裝置中之一第一處理單元取得上述第一電子裝置的一第一位置座標；上述第一處理單元取得上述第一電子裝置相對於地球磁場的一角度；上述第一處理單元透過一第一通訊介面收集多個第二位置座標，其中每一上述第二位置座標關聯於一第二電子裝置；上述第一處理單元依據上述第一位置座標、上述第二位置座標以及上述角度決定上述第一電子裝置指向上述第二電子裝置中的何者；以及上述第一處理單元透過上述第一通訊介面與決定的上述第二電子裝置建立直接連線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的建立裝置間直接連線方法，更包含：上述第一處理單元透過上述第一通訊介面發送一探詢請求訊息給上述第二電子裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的建立裝置間直接連線方法，其中，每一上述第二位置座標承載於一探詢回覆訊息中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的建立裝置間直接連線方法，其中，上述探詢回覆訊息包含一點對點屬性欄位，上述點對點屬性欄位包含一屬性識別碼以及一屬性內容，且上述屬性內容包含上述第二位置座標。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的建立裝置間直接連線方法，其 中，上述屬性識別碼為221。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的建立裝置間直接連線方法，其中，上述屬性識別碼為222~255中之任一值。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的建立裝置間直接連線方法，更包含：上述第二電子裝置中之一者的一第二處理單元透過一第二通訊介面從上述第一電子裝置接收上述探詢請求訊息；上述第二處理單元取得上述第二位置座標；上述第二處理單元將上述第二位置座標封裝在上述探詢回覆訊息；以及上述第二處理單元透過上述第二通訊介面傳送上述探詢回覆訊息給上述第一電子裝置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的建立裝置間直接連線方法，其中，上述探詢回覆訊息包含一點對點屬性欄位，上述點對點屬性欄位包含一屬性識別碼以及一屬性內容，且上述屬性內容包含上述第二位置座標。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的建立裝置間直接連線方法，其中，上述屬性識別碼為221。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的建立裝置間直接連線方法，其中，上述屬性識別碼為222~255中之任一值。
  11. 一種建立裝置間直接連線系統，包含：一第一電子裝置，包含：一第一通訊介面；一第一定位單元； 一感應器；以及一第一處理單元，耦接於上述第一通訊介面、上述第一定位單元以及上述感應器，從上述第一定位單元取得上述第一電子裝置的第一位置座標；從上述感應器取得上述第一電子裝置相對於地球磁場的一角度；透過上述第一通訊介面收集多個第二位置座標，其中每一上述第二位置座標關聯於一第二電子裝置；依據上述第一位置座標、上述第二位置座標以及上述角度決定上述第一電子裝置指向上述第二電子裝置中的何者；以及透過上述第一通訊介面與決定的上述第二電子裝置建立直接連線。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述第一處理單元透過上述第一通訊介面發送一探詢請求訊息給上述第二電子裝置。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，每一上述第二位置座標承載於一探詢回覆訊息中。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述探詢回覆訊息包含一點對點屬性欄位，上述點對點屬性欄位包含一屬性識別碼以及一屬性內容，且上述屬性內容包含上述第二位置座標。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述屬性識別碼為221。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述屬性識別碼為222~255中之任一值。
  17. 如申請專利範圍第12項所述的建立裝置間直接連線系統， 其中，上述感應器為一電子指南針。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的建立裝置間直接連線系統，包含：一第二電子裝置，包含：一第二通訊介面；一第二定位單元；以及一第二處理單元，耦接於上述第二通訊介面以及上述第二定位單元，透過上述第二通訊介面從上述第一電子裝置接收上述探詢請求訊息；從上述第二定位單元取得上述第二位置座標；將上述第二位置座標封裝在上述探詢回覆訊息；以及透過上述第二通訊介面傳送上述探詢回覆訊息給上述第一電子裝置。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述探詢回覆訊息包含一點對點屬性欄位，上述點對點屬性欄位包含一屬性識別碼以及一屬性內容，且上述屬性內容包含上述第二位置座標。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述屬性識別碼為221。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述屬性識別碼為222~255中之任一值。
  22. 如申請專利範圍第19項所述的建立裝置間直接連線系統，其中，上述第一定位單元以及上述第二定位單元為全球定位系統模組或即時定位系統模組。
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