与一组蓝牙设备进行蓝牙配对的系统和方法
【技术领域】
[0001]本披露内容涉及蓝牙系统和设备。
[0002]发明概述
[0003]—种将具有单独蓝牙设备地址的第一蓝牙设备与一组蓝牙设备进行配对的方法，所述方法包括:对所述一组蓝牙设备中的每一个设备分配群组蓝牙设备地址；当第一蓝牙设备处于所述一组蓝牙设备中的第二蓝牙设备的通信范围内时，所述第一蓝牙设备与所述第二蓝牙设备交换蓝牙设备地址；由第一蓝牙设备和第二蓝牙设备建立链接关键字；由第一蓝牙设备保存所述群组蓝牙设备地址和链接关键字；当第一蓝牙设备处于来自所述一组蓝牙设备中的第三蓝牙设备的通信范围内时，所述第一蓝牙设备与所述第三蓝牙设备交换蓝牙设备地址；由第一蓝牙设备识别分配给第三蓝牙设备的所述群组蓝牙设备地址;并基于所述链接关键字在所述第一蓝牙设备与所述第三蓝牙设备之间建立通信信道。
[0004]—种蓝牙系统，包括:一组蓝牙设备和具有单独的蓝牙设备地址的第一蓝牙设备，所述一组蓝牙设备包括至少第二蓝牙设备和第三蓝牙设备，所述一组蓝牙设备中的每一个蓝牙设备均具有相同的群组蓝牙设备地址；
[0005]其中所述第一蓝牙设备被配置为:
[0006]当所述第一蓝牙设备处于所述一组蓝牙设备中的第二蓝牙设备的通信范围内时，所述第一蓝牙设备与所述第二蓝牙设备交换蓝牙设备地址；
[0007]所述第一蓝牙设备与所述第二蓝牙设备建立链接关键字，其中所述链接关键字由所述第一蓝牙设备保存；
[0008]当所述第一蓝牙设备处于所述一组蓝牙设备中的第三蓝牙设备的通信范围内时，所述第一蓝牙设备与所述第三蓝牙设备交换蓝牙设备地址；
[0009]所述第一蓝牙设备识别分配给所述第三蓝牙设备的所述群组蓝牙设备地址；以及
[0010]所述第一蓝牙设备与所述第三蓝牙设备基于所述链接关键字建立通信信道。
[0011]通过参照附图对给出的各种实施例和/或各方面的详细说明，本披露内容的前述及附加方面以及实施例对于本领域普通技术人员而言将是明显的，下文将对附图提供简要说明。
[0012]附图简要说明
[0013]在阅读以下详细说明并参照附图之后，本披露内容的前述及其他优势将是明显的。
[0014]图1所示为蓝牙设备100和一组蓝牙设备200。
[0015]图2A所示为在一种分布式实施例中，设备100与一组蓝牙设备200中的设备201进行配对。
[0016]图2B所示为在该分布式实施例中，在识别设备202的BD_ADDR之后，设备100与一组蓝牙设备200中的设备202共用链接关键字300。
[0017]图2C为图2A和2B中所示的分布式实施例的运行流程图。
[0018]图3A所示为在一种集中式实施例中，设备100与一组蓝牙设备200中的设备201进行配对。
[0019]图3B所示为在该集中式实施例中，设备202与设备100共用链接关键字301。
[0020]图3C为图3A和3B中所示的集中式实施例的运行流程图。
[0021]尽管本披露内容可以有各种改动和替代形式，但特定的实施例或实现方式已作为示例在附图中示出，并将在本文中详细说明。然而应该理解的是，本披露内容并不意味着要局限于所披露的特定形式，而是要涵盖符合所附权利要求所规定的精神和范围的所有改动、等效方式和替代方式。
[0022]详细说明
[0023]蓝牙协议是旨在使支持蓝牙的设备或蓝牙设备能够在受限区域内相互通信的个人区域网络(PAN)协议。例如，一个支持蓝牙的耳机可以与一个支持蓝牙的手机进行通信。两个设备如要使用蓝牙协议进行通信，则它们必须首先“配对”。
[0024]在配对过程中，两个设备建立一个共有的秘密，称为链接关键字。在配对过程之后，设备可以可选择地保存该链接关键字，以便之后不再需要配对过程。此后只要这两个设备间距离足够近，它们就会被“绑定”在一起，也就是说，两设备在距离足够近时可以自动建立连接。配对可能还需要一个验证过程，其中，必须由用户对这两个蓝牙设备之间的连接进行确认。
[0025]如果已配对设备中有一个或两个移除了链接关键字，这两个设备将不再是配对的，由此也不再被绑定。对于之后的通信，则必须重复配对过程，以建立一个新的链接关键字。
[0026]通常情况下，每个蓝牙设备有一个6字节的设备地址，被称为BD_ADDR(其代表蓝牙设备地址)，其对该设备进行独一无二的标识。当两个设备达到无线通信范围内时，两个设备将交换其BD_ADDR，以查看它们是否已配对。如果BD_ADDR被识别，所保存的链接关键字可用，则两个设备可以使用该链接关键字进行绑定，也就是说，它们无需经过配对过程即可重新建立蓝牙通信信道。
[0027]在一些蓝牙设备中，配对过程需要人干预。例如，在具备蓝牙功能的手机中，手机操作系统(0S)可能提示用户进行确认和验证。根据操作系统的实现方式，这种提示可能无法被禁止。
[0028]随着蓝牙协议的普及度的提高，一个蓝牙设备与多个蓝牙设备通信的需求越来越多。因此所需配对操作的数量也开始增长。这样可能对用户造成不便，使用户方面对于蓝牙协议有更多的失望情绪。如果每一次配对操作还都需要验证，则这对于用户而言尤其繁琐。
[0029]例如，在一个实施例中，在一个购物中心内，存在多个与蓝牙手机进行交互的被称为蓝牙信标的蓝牙设备。这些蓝牙信标被用于多种用途，包括地理围栏、微观定位和信息广播等。
[0030]在一个实施例中，这些蓝牙信标采用蓝牙低能耗(BLE)技术实现。BLE的优势在于其功耗较低。此外，在一个实施例中，BLE的配对采用一种被称为“简易操作”(Just-Work)的模式实现，其中，无需由用户进行任何确认。在BLE广播模式中，无需配对。然而BLE提供的数据率有限，因此无法用于数据通信。
[0031]在另一个实施例中，这些蓝牙信标采用经典蓝牙协议实现。经典蓝牙协议可实现更高的数据率，但与此同时也会耗用更高的功率。
[0032]在这种情况下，要求用户或购物者必须每次将其设备与信标进行配对的方式会给用户或购物者造成不便和烦扰，特别是如果每次都要求用户或购物者对配对进行验证则更是如此。
[0033]本说明书的其余部分所提供的方法和系统旨在克服这一问题。所述方法和系统使蓝牙设备能够与一组蓝牙设备配对，且仅需要与该组内的任何一个设备配对即可。在一个实施例中，这些设备以经典蓝牙模式工作。在另一个实施例中，这些设备还有可替代的通信信道，用于链接关键字的通信。该可替代通信信道不需要显式配对。在另一个实施例中，该可替代通信信道是采用“简易操作”配对模式运行的BLE。
[0034]在一个实施例中，此目的采用以下方式实现:并不是一组内的每个设备均有一个唯一的BD_ADDR，而是整个组共用同一BD_ADDR。由此，配对是在移动设备与该组之间的配对。
[0035]图1给出了一个示例。在图1中，信标设备201和202是一组蓝牙设备200中的一部分。组200中的所有设备均被分配一个相同的群组BD_ADDR。蓝牙设备100尚未与组200中的任何设备配对。在一个实施例中，属于组200的至少一些或全部设备均通过一个单独的互连网络(例如互连网络111)进行相互连接。该互连网络111可以是例如无线网、局域网、光纤网或本领域技术人员所知晓的任何适用的网络类型。
[0036]在一个实施例中，该群组BD_ADDR与链接关键字的共享采用一种分布式实施例实现。图2A-2C示出了该分布式实施例的运行方式。在图2A中，当设备100进入蓝牙设备组中的设备201的通信范围内时，配对过程开始。设备100不能识别设备201的BD_ADDR，即组200的群组BD_ADDR，设备100的用户将被提示接受该连接。连接采用经典蓝牙方式实现。设备100与201交换其BD_ADDR，并建立一个共有的链接关键字300(图2C的步骤311)。设备100将设备201的BD_ADDR及相关联的链接关键字300保存在其存储器内(图2C的步骤312)。
[0037]在图2B中，当设备100进入同一个蓝牙设备组200中的设备202的通信范围内时，它会与设备202交换BD_ADDR。设备100识别设备202的BD_ADDR，因为设备202与设备201的群组BD_ADDR相同(图2C的步骤313)。在此处，设备100将共有的链接关键字300传送至设备202，设备100与设备202建立通信(图2C的步骤314)。
[0038]在一个实施例中，设备100通过一个可替代的BLE通信信道与设备202共用链接关键字300。在另一个实施例中，设备100使用近场通信(NFC)共用链接关键字300。在另一个实施例中，设备100使用W1-Fi与设备202共用链接关键字300。一旦设备202知晓了共用的链接关键字300，它将与设备100建立一个经典蓝牙模式的通信信道。
[0039]在上述整个过程中，组内的设备可以以分布式方式运行，而不需要有一个集中式服务器或主设备。在一个可替代实施例中，所有设备均通过互连网络连接在一起，且有一个通过该互连网络连接至各设备的集中式服务器或主设备。设备通过互连网络与该集中式服务器通信。
[0040]图3A-3C示出了一个采用集中式服务器或主设备的可替代实施例。在图3A中，组200内的信标设备通过互连网络111被连接至集中式服务器400。在一个实施例中，集中式服务器还包含一个集中式数据库。在另一个实施例中，集中式服务器与集中式数据库分开，但仍连接至集中式数据库。如前所述，设备100与设备201在开始时通过一个配对过程建立一个链接关键字