TWI556596B - 藍牙低功耗的廣播裝置以及廣播方法 - Google Patents

藍牙低功耗的廣播裝置以及廣播方法 Download PDF

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Description

藍牙低功耗的廣播裝置以及廣播方法
本發明是有關於一種藍牙低功耗的廣播裝置以及廣播方法，且特別是有關於一種可進行多重廣播的藍牙低功耗廣播裝置以及廣播方法。
在習知的技術領域中，藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)所推送出的資訊，主要包括一通用唯一識別碼(Universally Unique Identifier,UUID)以及其他的資訊。在當藍牙接收裝置(例如智慧型行動電話)接收到藍牙低功耗廣播裝置(Beacon)所推送的通用唯一識別碼時，智慧型行動電話可以依據這個通用唯一識別碼進行後續的動作，例如上網下載對應的商業廣告訊息、使用者資訊等等訊息。但是，基於不能對非連線廣播封包發起連線的前提下，在實際的應用上，只有藍牙低功耗廣播裝置至智慧型行動電話的單向的訊息傳送是被允許的，限制了藍牙低功耗廣播裝置的實用性。
另外，在現今的藍牙低功耗的規範中，習知的藍牙廣播 裝置在同一個時間區間中，只能連續的發送相同的一種廣播封包。如果藍牙廣播裝置要變更其所要廣播的內容，必須要先暫停廣播動作，並進行廣播資料內容的更新動作後，方能進行新的廣播封包的廣播動作。如此一來，降低了使用上的便利性。
本發明提供一種藍牙低功耗的廣播裝置以及廣播方法，可執行多種不同種類的廣播封包的廣播動作。
本發明的藍牙低功耗廣播裝置的廣播方法，包括：啟動不相同的多數個廣播封包的廣播動作，其中廣播封包包括可連線以及不可連線廣播封包；設定廣播封包的廣播時間資訊；設定各廣播封包的廣播資料以及廣播裝置地址碼；以及依據廣播時間資訊以及各廣播封包的該廣播種類來依序執行各廣播封包的廣播動作。
在本發明的一實施例中，上述的設定廣播封包的廣播時間資訊的步驟包括依據廣播封包的數量設定各廣播封包的廣播時間間隔。
在本發明的一實施例中，上述的依據廣播封包的數量設定各廣播封包的廣播時間間隔的步驟包括：依據廣播封包的數量計算廣播封包所需要的頻寬需求；以及依據該頻寬需求設定各該廣播封包的廣播時間間隔。
在本發明的一實施例中，在同一時間中可啟動多數個不 可連線的廣播封包。
在本發明的一實施例中，在同一時間中可啟動多數個不可連線的廣播封包以及包含單一個可連線的廣播封包。
在本發明的一實施例中，設定各廣播封包的廣播裝置地址碼包括：依據藍牙裝置的公開地址碼為基礎以產生多數個亂數地址碼，亂數地址碼分別配置至為不可連線廣播封包的廣播封包。
本發明的藍牙低功耗廣播裝置包括藍牙低功耗控制器。藍牙低功耗控制器藉由呼叫主機控制介面層中的多數個客製化指令，並藉以分別執行：啟動不相同的多數個廣播封包的廣播動作，其中各廣播封包包括可連線或不可連線廣播封包；設定廣播封包的廣播時間資訊；設定各廣播封包的廣播資料以及廣播裝置地址碼；以及，依據廣播時間資訊以及各廣播封包的廣播種類來依序執行各廣播封包的廣播動作。
基於上述，本發明透過客製化指令以使藍牙低功耗控制器進行多封包廣播動作的各項設定動作，並透過設定的內容，使藍牙低功耗廣播裝置可以進行多種不同的廣播封包的封包廣播動作。如此一來，藍牙低功耗廣播裝置在變換不同的廣播封包的廣播動作時，不需要反覆切換控制器的廣播參數設定，提升系統的整體效益。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
S110~S140、S311~S334‧‧‧藍牙低功耗的廣播步驟
200‧‧‧藍牙低功耗廣播裝置
210‧‧‧藍牙低功耗控制器
220、310‧‧‧應用層
230‧‧‧藍牙硬體層
211、320‧‧‧主機控制介面層
212、330‧‧‧鏈結管理層
213‧‧‧鏈結控制層
CMD1、CMD2‧‧‧客製化指令
411、412、421、422‧‧‧廣播封包
T1、T2‧‧‧時間點
TINT1~TINT3‧‧‧廣播時間間隔
420‧‧‧非連線廣播封包
410‧‧‧一般廣播封包
510~550‧‧‧狀態
圖1繪示本發明一實施例的藍牙低功耗的廣播方法的流程圖。
圖2則繪示本發明一實施例的藍牙低功耗廣播裝置的示意圖。
圖3繪示的本發明另一實施例的藍牙低功耗的廣播方法的流程圖。
圖4A~圖4B分別繪示本發明實施例的多種廣播方式的時序示意圖。
圖5繪示本發明實施例的藍牙低功耗廣播方法的狀態機的示意圖。
請同時參照圖1以及圖2，圖1繪示本發明一實施例的藍牙低功耗的廣播方法的流程圖，圖2則繪示本發明一實施例的藍牙低功耗廣播裝置的示意圖。在圖2中，藍牙低功耗廣播裝置200包括藍牙低功耗控制器210、應用層220以及藍牙實體層230。藍牙低功耗控制器210中具有主機控制介面層211以及鏈結管理層212，藍牙低功耗控制器210並包括鏈結控制層213、鏈結控制層213透過鏈結管理層212耦接至主機控制介面層211。
在廣播方法的步驟上，步驟S110啟動不相同的多個廣播 封包的廣播動作。其中，被啟動的廣播封包的廣播種類，可以是可連線廣播封包或者是不可連線廣播封包。請注意，廣播封包的廣播動作的啟動需求可以來自於應用層220中的一個或多個應用程式。也就是說，使用者要執行廣播封包的廣播動作時，可以透過應用層220中的應用程式來產生需求，應用程式並將這個需求傳送至主機控制介面層211中。在此，主機控制介面層211提供了多個客製化指令，如此一來，藍牙低功耗控制器210可透過主機控制介面層211以呼叫主機控制介面層中的多數個客製化指令以執行後續步驟中的相關動作。
在步驟S120中，藍牙低功耗控制器210可進行廣播封包的廣播時間資訊進行設置。關於廣播時間資訊，藍牙低功耗控制器210可針對每一個廣播封包進行廣播時的廣播時間間隔進行設置。而值得注意的是，藍牙低功耗控制器210在進行各廣播封包的廣播時間間隔可依據廣播封包的數量來計算。基於廣播的總頻寬是固定的，在當廣播封包的數量較多時，藍牙低功耗控制器210針對每一個廣播封包所設置的廣播時間間隔可能會較長，相對的，在當廣播封包的數量較少時，藍牙低功耗控制器210針對每一個廣播封包所設置的廣播時間間隔就可以較短。
另外，藍牙低功耗控制器210還可以針對每一個廣播封包所需要的一頻寬需求來進行其時間間隔的設定動作。舉例來說，當廣播封包的頻寬需求較高時，藍牙低功耗控制器210可設定對應的廣播封包具有較短的廣播時間間隔。
在步驟S130中，藍牙低功耗控制器210可進行各廣播封包的廣播資料以及廣播封包地址碼的設定動作。值得注意的是，在藍牙協議規範中，每一個藍牙裝置都擁有一個唯一的公開地址碼，但藍牙協議規範中並未對亂數地址碼進行限制。因此，在本實施例中，為實現多重廣播封包的廣播動作，藍牙低功耗控制器210設定公開地址碼對應至可連線的廣播封包，並將對亂數地址碼設定至對應不可連線的廣播封包。而為加強藍牙低功耗廣播裝置200的管理，所有的亂數地址碼的產生都是基於公開地址碼來產生的。如此一來，藍牙低功耗廣播裝置200的管理者只需要依據公式的計算，就可以依據廣播封包對應的亂數地址碼來推算出其對應的公開地址碼，並藉以得知廣播封包是來自於哪一個藍牙低功耗廣播裝置200所發送的。
附帶一提的，在同一個時間區間中，藍牙低功耗廣播裝置200所推送的可連線廣播封包只可以有一個，而在同一個時間區間中，藍牙低功耗廣播裝置200所推送的不可連線廣播封包則可以有多個。
在步驟S140中，藍牙低功耗控制器210則可依據先前步驟所設定的廣播時間資訊以及各廣播封包的廣播種類來依序進行各廣播封包的廣播動作。
請注意，上述關於步驟S120以及S130的執行順序沒有一定的限制，在本發明實施例中，藍牙低功耗控制器210可先執行步驟S120後執行步驟S130的相關動作，或藍牙低功耗控制器 210也可同時執行步驟S120後執行步驟S130的相關動作，或者，藍牙低功耗控制器210可先執行步驟S130後執行步驟S120的相關動作。
為更清楚說明本發明實施例的藍牙低功耗的廣播方法的動作流程，以下請參照圖3繪示的本發明另一實施例的藍牙低功耗的廣播方法的流程圖。其中，透過應用層310中應用程式，可進行步驟S311的廣播封包內容設定動作，並對應提供客製化指令CMD1至主機控制介面層320以進行廣播封包的廣播時間間隔、廣播資料以及廣播封包地址碼等相關訊息的設定動作。並且，透過應用層310中應用程式，可進行步驟S312的廣播封包啟動動作，並藉由提供客製化指令CMD2至主機控制介面層320，可啟動廣播封包的廣播動作。
主機控制介面層320對應客製化指令CMD1進行步驟S321以進行廣播封包的設定，並對應客製化指令CMD2以進行步驟S322以進行廣播封包的啟動動作。
另外，對應步驟S321，鏈結管理層330執行步驟S331的廣播封包的準備動作，並且，對應步驟S322，鏈結管理層330執行步驟S332的廣播封包的排程動作。在完成步驟S331以及S332後，鏈結管理層330可分時的進行廣播封包的推送動作(步驟S333以及S334)。
值得一提的，本發明實施例中，主機控制介面層320中提供的客製化指令包括：用以設定藍牙低功耗廣播裝置的行為參 數，例如藍牙低功耗廣播裝置的參數的廣播時間間隔，使用哪些廣播封包地址碼來進行廣播等；用以設定藍牙低功耗廣播裝置的廣播資料的內容；以及，用以控制是否啟動藍牙低功耗廣播裝置的開或關的動作。
以下請參照圖4A~圖4B，圖4A~圖4B分別繪示本發明實施例的多種廣播方式的時序示意圖。在圖4A中，在時間點T1，藍牙低功耗廣播裝置進行一般廣播封包410的廣播動作的參數與資料的設定，並設定多重廣播的多個廣播封包(廣播封包A 411、廣播封包B 412)的廣播動作的參數與資料的設定，並開啟一般廣播封包410以及多重廣播封包(廣播封包A 411、廣播封包B 412)的廣播動作。接著，依據設定好的廣播時間間隔TINT1來依序進行一般廣播封包410的廣播動作。並且，依據設定好的廣播時間間隔TINT2以及TINT3，依序分別進行廣播封包A 411以及廣播封包B 412的廣播動作。
上述關於多重廣播的參數與資料的設定包括設定其廣播時間資訊(廣播時間間隔)、廣播資料以及廣播封包地址碼，相關細節在前述實施例都有詳盡的說明，在此恕不多贅述。另外，一般廣播封包410可以是可連線的廣播封包，廣播封包A 411以及廣播封包B 412都為非連線的廣播封包。
在圖4B中，在時間點T1，藍牙低功耗廣播裝置進行非連線廣播封包420的一般廣播封包的廣播動作的參數與資料的設定，並設定多重廣播的多個廣播封包(廣播封包A 421、廣播封包 B 422)的廣播動作的參數與資料的設定，並開啟非連線廣播封包420以及多重廣播封包(廣播封包A 411、廣播封包B 412)的廣播動作。接著，依據設定好的廣播時間間隔TINT1來依序進行非連線廣播封包410的廣播動作。並且，依據設定好的廣播時間間隔TINT2以及TINT3，依序分別進行廣播封包A 421以及廣播封包B 422的廣播動作。廣播封包A 421以及廣播封包B 422都為非連線的廣播封包。
請參照圖5，圖5繪示本發明實施例的藍牙低功耗廣播方法的狀態機的示意圖。其中，在狀態510中，藍牙低功耗廣播裝置處於待機狀態。藍牙低功耗廣播裝置可由待機狀態進入初始化狀態的狀態530中，並在有連線需求時進入建立連線的狀態550，或者，藍牙低功耗廣播裝置在無連線需求時，也可由初始化狀態的狀態530回復至待機狀態510。
另外，在待機狀態510下，也可進入狀態520以使藍牙低功耗廣播裝置進行其藍牙範圍中的藍牙接收裝置的掃描動作時，並在完成掃描動作後則回復到待機狀態510。
藍牙低功耗廣播裝置可由待機狀態510切換到多重廣播封包的廣播動作的狀態560下以進行多重廣播封包的廣播動作，並在完成多重廣播封包的廣播動作後藍牙低功耗廣播裝置可回復至待機狀態510。
另外，藍牙低功耗廣播裝置可由待機狀態510切換到一般廣播動作的狀態540，並在完成一般廣播動作後藍牙低功耗廣播 裝置可回復至待機狀態510。並且，在一般廣播動作的狀態540下，若廣播封包為可連線封包時且有建立連線的需求時，藍牙低功耗廣播裝置可進入連線狀態550，在連線完成後藍牙低功耗廣播裝置可回復至待機狀態510。
綜上所述，本發明提供多數個客製化指令，並透過呼叫主機控制介面層中的多數個客製化指令，來使藍牙低功耗裝置可進行不同的多數個廣播封包的廣播動作。如此一來，多個不同的廣播封包可以在一個時間區間中依序的進行廣播，不需要多次的暫停廣播動作以進行廣播封包的資料的更換動作，提升藍牙低功耗廣播動作的效率。
S110~S140‧‧‧藍牙低功耗的廣播步驟

Claims (13)

  1. 一種藍牙低功耗的廣播方法，包括：啟動不相同的多數個廣播封包的廣播動作，其中該些廣播封包包括可連線以及不可連線廣播封包；設定該些廣播封包的廣播時間資訊；設定各該廣播封包的廣播資料以及廣播裝置地址碼；以及依據該廣播時間資訊以及各該廣播封包為可連線或不可連線的一廣播種類來依序執行各該廣播封包的廣播動作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的藍牙低功耗的廣播方法，其中設定該些廣播封包的廣播時間資訊的步驟包括：依據該些廣播封包的數量設定各該廣播封包的廣播時間間隔。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的藍牙低功耗的廣播方法，其中依據該些廣播封包的數量設定各該廣播封包的廣播時間間隔的步驟包括：依據該些廣播封包的數量計算該些廣播封包所需要的一頻寬需求；以及依據該頻寬需求設定各該廣播封包的廣播時間間隔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的藍牙低功耗的廣播方法，其中啟動不相同的該些廣播封包的廣播動作，其中各該廣播封包的該廣播種類為可連線或不可連線廣播封包的步驟包括：在同一時間中啟動多數個不可連線的該些廣播封包。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的藍牙低功耗的廣播方法，其中啟動不相同的該些廣播封包的廣播動作，其中各該廣播封包的該廣播種類為可連線或不可連線廣播封包的步驟包括：在同一時間區間中啟動單一個可連線的該些廣播封包的其中之一。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的藍牙低功耗的廣播方法，其中設定各該廣播封包的廣播封包地址碼包括：依據藍牙裝置的一公開地址碼為基礎以產生多數個亂數地址碼，該些亂數地址碼分別配置至為不可連線廣播封包的該些廣播封包。
  7. 一種藍牙低功耗廣播裝置，包括：一藍牙低功耗控制器，藉由呼叫主機控制介面層中的多數個客製化指令，以分別執行：啟動不相同的多數個廣播封包的廣播動作，其中各該廣播封包的一廣播種類為可連線或不可連線廣播封包，該些廣播封包包括可連線以及不可連線的廣播封包；設定該些廣播封包的廣播時間資訊；設定各該廣播封包的廣播資料以及廣播裝置地址碼；以及依據該廣播時間資訊以及各該廣播封包的該廣播種類來依序執行各該廣播封包的廣播動作。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的藍牙低功耗廣播裝置，其中 該藍牙低功耗控制器依據該些廣播封包的數量計算該些廣播封包所需要的一頻寬需求，並依據該頻寬需求設定各該廣播封包的廣播時間間隔。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的藍牙低功耗廣播裝置，其中該藍牙低功耗控制器在同一時間中啟動多數個不可連線的該些廣播封包。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的藍牙低功耗廣播裝置，其中該藍牙低功耗控制器在同一時間中啟動單一個可連線的該些廣播封包的其中之一。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的藍牙低功耗廣播裝置，其中該藍牙低功耗控制器依據藍牙裝置的一公開地址碼為基礎以產生多數個亂數地址碼，並分別配置該些亂數地址碼至為不可連線廣播封包的該些廣播封包。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的藍牙低功耗廣播裝置，其中該藍牙低功耗控制器包括：一鏈結管理層，耦接至該主機控制介面層；其中該主機控制介面層提供該些客製化指令，該藍牙低功耗控制器透過該主機控制介面層用以耦接至一應用層。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的藍牙低功耗廣播裝置，其中更包括：一藍牙實體層，耦接至該藍牙低功耗控制器。
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