一种低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法与流程

本发明涉及一种蓝牙通信技术，特别是涉及一种低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法。

背景技术：

随着低功耗蓝牙技术在可穿戴设备中的普及，以及低功耗蓝牙通信性能的提高，可穿戴设备与智能移动终端之间的低功耗蓝牙通信性能适配问题，也越来越突出。针对现有主流的智能移动终端系统，即IOS系统和Android系统，其中IOS系统智能移动终端的低功耗蓝牙通信性能相对比较单一、稳定，而Android系统智能移动终端由于品牌不一，产品参差不齐，相应地低功耗蓝牙通信性能也不一致。从而，导致可穿戴产品要么以智能移动终端低功耗蓝牙通信性能的最低配置（采用数据传输速率：1Mbps、默认连接间隔（低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端建立连接，根据智能移动终端的不同会有不同的默认连接间隔）、从潜伏期：0、MTU：23、以及每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数：1）进行通信，要么以统一的相对较好的蓝牙性能配置（采用数据传输速率：1Mbps、默认连接间隔（低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端建立连接，根据智能移动终端的不同会有不同的默认连接间隔）、从潜伏期：2、MTU：23、以及每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数：3），来适配市场占有率比较大的智能移动终端。

不管采用统一的最低蓝牙性能配置，还是采用统一的相对较好的蓝牙性能配置，对于蓝牙性能好的智能移动终端，蓝牙性能都得不到极大化利用，不能自动适配后续的低功耗蓝牙性能的提高。如数据通信速率低，数据的发送时间增加，影响数据同步的实时性；功耗增加，影响可穿戴设备的续航时间。而采用统一相对较好的蓝牙性能配置，会无法适配蓝牙性能差的智能移动终端，限制了可穿戴设备的覆盖率。

因此，针对影响数据通信速率和影响可穿戴设备的功耗的问题，以及适应低功耗蓝牙技术的发展，需要有一种低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在低功耗蓝牙可穿戴设备不能自动适配智能移动终端低功耗蓝牙性能的缺陷，提供一种低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下：

按照本发明实施例的第一方面，提供一种低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法，所述方法包括以下步骤：智能移动终端使能与其建立低功耗蓝牙连接的可穿戴设备的低功耗蓝牙服务特征值，允许应用层数据交互；智能移动终端获取智能移动终端的低功耗蓝牙性能；智能移动终端以最低蓝牙性能配置方式，把智能移动终端的低功耗蓝牙性能参数发送到低功耗蓝牙可穿戴设备；低功耗蓝牙可穿戴设备以最低蓝牙性能配置方式适配所有智能移动终端的低功耗蓝牙性能方式，把适配智能移动终端低功耗蓝牙性能参数发送到智能移动终端；以及低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端修改低功耗蓝牙通信性能，以进行低功耗蓝牙数据通信。

按照一个实施例，所述的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法还可包括以下步骤：低功耗蓝牙可穿戴设备广播本地信息，允许智能移动终端扫描。

按照再一个实施例，所述的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法还可包括以下步骤：智能移动终端扫描低功耗蓝牙可穿戴设备广播信息，判断是否低功耗蓝牙可穿戴设备可以连接。

按照又一个实施例，所述的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法还可包括以下步骤：智能移动终端和低功耗蓝牙可穿戴设备建立低功耗蓝牙连接。

按照另一个实施例，所述的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法还可包括以下步骤：智能移动终端发现低功耗蓝牙可穿戴设备低功耗蓝牙服务。

按照再又一个实施例，所述智能移动终端的低功耗蓝牙性能包括数据传输速率、连接间隔、从潜伏期最大值，MTU，每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数。

按照再另一个实施例，所述智能移动终端采用write with response或write without response的方式，且每包最多发送20个字节，把智能移动终端的低功耗蓝牙性能参数发送到低功耗蓝牙可穿戴设备。

按照其他一个实施例，所述低功耗蓝牙可穿戴设备采用indicate或notify的方式，且每包最多发送20个字节，结合自身低功耗蓝牙性能，把适配当前智能移动终端的低功耗蓝牙性能参数发送到智能移动终端。

按照再其他一个实施例，所述低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端根据适配的参数修改低功耗蓝牙通信性能。

按照又另一个实施例，所述低功耗蓝牙可穿戴设备上有较多数据需要分多个连接间隔发送时，可将连接间隔范围设置成低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端允许的连接间隔最小值中的较大值作为连接间隔最小值；当所述低功耗蓝牙可穿戴设备上没有数据或数据较少时，可往大设置连接间隔范围。

按照本发明实施例的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法，能够使低功耗蓝牙可穿戴设备自动适配不同的智能移动终端，在不同的智能移动终端之间切换数据通信，以及可以自动切换适合对应智能移动终端的低功耗蓝牙性能，使低功耗蓝牙可穿戴设备可以采用对应智能移动终端的最快方式传输数据，提高数据通信的实时性；自适应降低了低功耗蓝牙可穿戴设备功耗，增加续航时间。

下面将结合附图并通过实施例对本发明进行具体说明，其中相同或基本相同的部件采用相同的附图标记指示。

附图说明

图1是按照本发明一个实施例的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法的示意性流程图；

图2是按照本发明一个实例的低功耗蓝牙可穿戴设备自适应适配智能手机的通信方法具体应用过程的示意性流程图。

具体实施方式

在本发明的实施例中，“连接事件”是指低功耗蓝牙建立连接后，主设备和从设备之间的数据交互；“连接间隔”是指低功耗蓝牙保持蓝牙连接，相邻两次数据交互的时间间隔，连接间隔范围是在7.5ms~4.0s之间；“从潜伏期（slave latency）”是指低功耗蓝牙连接空闲（即没有应用数据发送或接收）时，主设备和从设备仍旧会交换链路层数据来维持低功耗蓝牙连接，从设备跳过连接事件的次数，范围是在0~499之间；每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数是指采用低功耗蓝牙的Notify或write without response属性发送数据包时，一个连接间隔内可以发送的数据包个数；“MTU（Maximum Transmission Unit）”是指低功耗蓝牙数据通信每次允许发送的数据包最大长度。

如图1所示，是按照本发明一个实施例的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法的示意性流程图，所述方法主要包括以下步骤：智能移动终端使能与其建立低功耗蓝牙连接的可穿戴设备的低功耗蓝牙服务特征值，允许应用层数据交互(步骤500)；智能移动终端获取智能移动终端的低功耗蓝牙性能(步骤600)；智能移动终端以最低蓝牙性能配置方式，把智能移动终端的低功耗蓝牙性能参数发送到低功耗蓝牙可穿戴设备(步骤700)；低功耗蓝牙可穿戴设备以最低蓝牙性能配置方式适配所有智能移动终端的低功耗蓝牙性能方式，把适配智能移动终端低功耗蓝牙性能参数发送到智能移动终端(步骤800)；以及低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端修改低功耗蓝牙通信性能，以进行低功耗蓝牙数据通信(步骤900)。

在另一实施例中，对于尚未建立低功耗蓝牙连接的智能移动终端和可穿戴设备，则还可包括以下步骤：低功耗蓝牙可穿戴设备广播本地信息，允许智能移动终端扫描(步骤100)；智能移动终端扫描低功耗蓝牙可穿戴设备广播信息，判断是否低功耗蓝牙可穿戴设备可以连接(步骤200)；智能移动终端和低功耗蓝牙可穿戴设备建立低功耗蓝牙连接(步骤300)；智能移动终端发现低功耗蓝牙可穿戴的设备低功耗蓝牙服务(步骤400)。

如图2所示，是按照本发明一个实例的低功耗蓝牙可穿戴设备自适应适配智能手机的通信方法具体应用过程的示意性流程图。首先，低功耗蓝牙可穿戴设备广播可穿戴设备本地信息，允许智能移动终端扫描(步骤100)。智能移动终端扫描低功耗蓝牙可穿戴设备广播信息，判断是否低功耗蓝牙可穿戴设备可以连接(步骤200)。如果确定可以进行连接，则智能移动终端和低功耗蓝牙可穿戴设备建立低功耗蓝牙连接(步骤300)。接下来，智能移动终端发现低功耗蓝牙可穿戴设备的低功耗蓝牙服务(步骤400)。随后，智能移动终端使能低功耗蓝牙可穿戴设备低功耗蓝牙服务特征值，允许应用层数据交互(步骤500)。智能移动终端获取智能移动终端的低功耗蓝牙性能(步骤600)，按照一个实施例，智能移动终端的低功耗蓝牙性能包括数据传输速率、连接间隔、从潜伏期最大值，MTU，每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数。再接下来，智能移动终端以最低蓝牙性能的配置方式（如：采用数据传输速率：1Mbps、默认连接间隔（低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端建立连接，根据智能移动终端的不同会有不同的默认连接间隔）、从潜伏期：0、MTU：23、以及每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数：1），把智能移动终端的低功耗蓝牙性能发送到低功耗蓝牙可穿戴设备(步骤700)；其中按照一个实施例，智能移动终端采用write with response或write without response的方式，且每包最多发送20个字节，把智能移动终端的低功耗蓝牙性能参数发送到低功耗蓝牙可穿戴设备。再随后，低功耗蓝牙可穿戴设备以最低蓝牙性能的配置方式适配所有智能移动终端的低功耗蓝牙性能方式，把适配智能移动终端低功耗蓝牙性能参数发送到智能移动终端(步骤800)；其中按照一个实施例，低功耗蓝牙可穿戴设备采用indicate或notify的方式，且每包最多发送20个字节，结合自身低功耗蓝牙性能，把适配当前智能移动终端的低功耗蓝牙性能参数发送到智能移动终端。最后，低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端修改低功耗蓝牙通信性能，进行低功耗蓝牙数据通信(步骤900)。

上面所述的“智能移动终端发现低功耗蓝牙可穿戴设备的低功耗蓝牙服务”和“使能低功耗蓝牙可穿戴设备低功耗蓝牙服务特征值”，是低功耗蓝牙建立连接后，应用层进行数据交互前需要处理的一个过程。智能移动终端发现低功耗蓝牙可穿戴设备的低功耗蓝牙服务是低功耗可穿戴设备和智能移动终端建立低功耗蓝牙连接后，低功耗可穿戴设备会把服务暴露出来，智能移动终端通过获取低功耗可穿戴设备暴露出来的信息，发现低功耗蓝牙可穿戴设备低功耗蓝牙服务。使能低功耗蓝牙可穿戴设备低功耗蓝牙服务特征值是主机通知从机可以使用该特征值进行数据交互。

下面再以低功耗蓝牙性能不同的两种智能移动终端为例，对按照本发明实施例的低功耗蓝牙自适应适配智能移动终端的通信方法进行具体说明。例如，智能移动终端有A手机APP，对应A手机的低功耗蓝牙性能为：数据传输速率是1Mbps，默认连接间隔是30ms，最小连接间隔是20ms，从潜伏期最大是4，每个连接间隔收发不需要应答的数据包最大个数是6，MTU是158字节；B手机APP，对应B手机的低功耗蓝牙性能为：数据传输速率是1Mbps，默认连接间隔是50ms，最小连接间隔是50ms，从潜伏期最大是0，每个连接间隔收发不需要应答的数据包最大个数是1，MTU是23字节；低功耗蓝牙可穿戴设备例如是智能手环,对应的低功耗蓝牙性能为：数据传输速率是1Mbps和2Mbps，默认连接间隔范围可以在7.5ms-4s中间自由设置，从潜伏期最大值499，每个连接间隔收发不需要应答的数据包最大个数是6，MTU是251字节。智能手环自适应适配A手机APP过程如下：

1)智能手环广播手环的本地信息，并且允许A手机APP扫描智能手环的广播信息；

2)A手机APP扫描到智能手环广播信息，判断智能手环是否可以连接；

3)A手机APP和智能手环建立低功耗蓝牙连接；

4)A手机APP发现智能手环的低功耗蓝牙服务；

5)A手机APP使能智能手环低功耗蓝牙服务特征值，并且允许应用层数据交互；

6)A手机APP获取A手机的低功耗蓝牙性能参数；

7)A手机APP采用write with response的方式，且每包最多发送20个字节，把A手机的低功耗蓝牙性能参数组包发送到智能手环；

8)智能手环收到A手机的低功耗蓝牙性能参数，结合自身的低功耗蓝牙性能，选取低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端之间数据传输速率较低的参数，作为数据传输速率；选取允许的连接间隔最小值中较大值作为连接间隔最小值；选取从潜伏期最大值中较小值作为从潜伏期的最大值；选取MTU较小值，作为MTU值；选取每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数中的较小值作为每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数。例如数据传输速率（1Mbps）、最小连接间隔（20ms）、从潜伏期最大值（4）、MTU（158）、以及每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数（6），并且把这个配置参数组包，采用indicate方式，且每包最多发送20字节发送到A手机APP；

9)A手机APP和智能手环根据适配的参数修改低功耗蓝牙通信性能，进行低功耗蓝牙数据通信。例如，当智能手环上有较多数据（需要分多个连接间隔发送）需要发送，就把连接间隔范围设置成20ms，从潜伏期设置成4；当智能手环上没有数据或较少数据（1个连接间隔就可以发送完）发送，就把连接间隔范围设置大一些，如200ms，从潜伏期设置成4。

智能手环自适应适配B手机APP的过程如下：

1)智能手环广播手环的本地信息，并且允许B手机APP扫描智能手环的广播信息；

2)B手机APP扫描到智能手环广播信息，判断智能手环是否可以连接；

3)B手机APP和智能手环建立低功耗蓝牙连接；

4)B手机APP发现智能手环的低功耗蓝牙服务；

5)B手机APP使能智能手环低功耗蓝牙服务特征值，并且允许应用层数据交互；

6)B手机APP获取B手机的低功耗蓝牙性能参数；

7)B手机APP采用write with response的方式，且每包最多发送20个字节，把B手机的低功耗蓝牙性能参数组包发送到智能手环；

8)智能手环收到B手机的低功耗蓝牙性能参数，结合自身的低功耗蓝牙性能，选取低功耗蓝牙可穿戴设备和智能移动终端之间数据传输速率较低的参数，作为数据传输速率；选取允许的连接间隔最小值中较大值作为连接间隔最小值；选取从潜伏期最大值中较小值作为从潜伏期的最大值；选取MTU较小值，作为MTU值；选取每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数中的较小值作为每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数。例如数据传输速率（1Mbps）、最小连接间隔（50ms）、从潜伏期最大值（0）、MTU（23）、以及每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数（1），并且把这个配置参数组包，采用indicate方式，且每包最多发送20字节发送到B手机APP；

9)B手机APP和智能手环，根据适配的参数修改低功耗蓝牙通信性能，进行低功耗蓝牙数据通信。例如，当智能手环上有较多数据（需要分多个连接间隔发送）需要发送，就把连接间隔范围设置成50ms，从潜伏期设置成0；当智能手环上没有数据或较少数据（1个连接间隔就可以发送完）发送，就把连接间隔范围设置大一些，如200ms，从潜伏期设置成0。

按照智能手环可用电池电量是30mAH，以发射功率为0dBm，发射电流6.2mA，接收电流6.0mA，每天传输数据2048Byte，不考虑智能手环其他功耗来进行计算：

适配A手机APP蓝牙性能，有数据传输时的连接间隔是20ms，MTU是158，每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数是6，从潜伏期是4，平均电流是791uA，数据传输时间是260ms；没有数据传输时的连接间隔是200ms时，从潜伏期是4，平均电流是8uA，时间是86399.74s，则一天消耗的电量是192uAH，续航时间是156天。

适配B手机APP蓝牙性能，有数据传输时的连接间隔是50ms，MTU是23，每个连接间隔可以发送不需要应答的数据包包数是1，从潜伏期是0，平均电流是117.5uA，数据传输时间是5.15s；没有数据传输时的连接间隔是200ms时，从潜伏期是0，平均电流是23uA，时间是86394.85s，则一天消耗的电量是552uAH，续航时间是54天。

通过以上智能手环自动适配A手机APP和B手机APP，在A手机APP和B手机APP之间切换数据通信，智能手环可以自动切换适合对应手机APP低功耗蓝牙性能，使智能手环可以采用对应手机APP的最快方式传输数据，提高数据通信的实时性；自适应可降低智能手环功耗，并增加智能手环的续航时间。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，例如将上述实施例中的一个步骤分为两个或更多个步骤来实现，或者相反，将上述实施例中的两个或更多个步骤在一个步骤中来实现。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。