专利名称：低能量信标编码的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于实现低能量信标编码的技术。
背景技术：
即使在未被用户使用时，移动计算设备一般仍按期与蜂窝网络进行通信以出于各种目的(诸如，更新时间、确定移动计算设备的位置或检查信号强度)而发送和接收数据。这些通信通常由移动计算设备通过向网络发送消息和接收某种形式的响应来发起。这些动作可使用大量能量并可减少移动计算设备的电池寿命。为了通过相对较短的距离与其他移动设备进行通信，蓝牙 无线技术已变得越来越流行，其允许移动计算设备与另一附近的设备进行无线通信，而不必通过远程设备(诸如，卫星和蜂窝塔)的网络来路由该通信。
发明内容
提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。描述了用于使用无线通信协议(诸如蓝牙低能量协议)来传输信标消息的技术和工具。在一些示例中，可以生成压缩格式的信标消息，并将其包括在蓝牙低能量通告信道分组的协议数据单元(PDU)的有效载荷的AdvData部分中。信标消息可传输自固定的信标生成设备并被广播至信标生成设备的传输范围内的区域，而移动计算设备(诸如移动电话)可接收信标消息并响应于包含在信标消息内的信息而执行一个或多个动作，同时要求由信标生成设备和移动计算设备使用的能量最小。可以将信标消息格式化成压缩信标消息格式，该压缩信标消息格式可包括一个或多个类型八位位组，并在需要的情况下，在该八位位组的后面有键入的有效载荷。一个或多个类型八位位组可包括指示信标消息的通告类型的数据。所键入的有效载荷可包含附加的数据。包含在信标消息中的数据可以特定于信标生成设备的位置，诸如请求移动计算设备在处于信标生成设备的区域内时切换到静音模式或飞行模式的请求。在一些示例中，移动计算设备可以在睡眠模式中接收信标消息，并处理该信标消息而无需从睡眠模式中醒来，以便节省能量。在一些示例中，移动计算设备可以响应于信标消息而向用户显示消息。在一些示例中，信标消息可以包括请求移动计算设备对标识信息作出响应以诸如获取安全进入的请求。在一些示例中，信标消息可包含URL或其他地址，移动计算设备可以从这些地址中检索到附加的信息。参考附图阅读以下详细描述，将更清楚本发明的前述和其他目标、特征和优点。
图I是描绘了处于示例性信标生成设备的示例性传输范围内的示例性移动计算设备的示图。图2是描绘了用于传输信标消息的示例性方法的框图。图3是描绘了用于接收信标消息的示例性方法的框图。图4是描绘了信标消息的示例性格式的框图。图5是描绘了示例性通告类型的图表。图6是描绘了示例性扩展通告类型的图表。图7示出了示例性信标消息。图8是示出可结合其来实现此处描述的技术和工具的示例移动计算设备的框图。
具体实施方式
以下描述涉及用于使用无线通信协议(例如，低能量无线通信协议)来传输信标消息的技术和方案。例如，可以使用蓝牙低能量无线通信协议将压缩信标消息从信标生成设备传输到一个或多个移动计算设备。然而，可以将在此描述的技术和方案应用于许多类型的系统，在这些系统中，使信标消息通过相对较短的范围从一个设备无线地传输到一个或多个其他设备。也可以将在此描述的技术和方案应用于可能不被分类成低能量协议的无线通信协议。例如，可以将在此描述的技术和方案应用于使用其他无线通信协议(诸如Wi-Fi)来传输信标消息(例如，通过在Wi-Fi协议的信标巾贞内传输信标消息)。在此处描述的技术和方案中，信标消息指被重复或不断地从传输设备发送或广播到处于该传输设备的范围内的区域以由位于该范围内的任何合适配置的接收设备来接收的消息，并且信标消息承载与传输设备或传输设备的位置相关联的某种信息。信标消息还可被称为按照某些协议(诸如，蓝牙低能量)的通告消息。蓝牙低能量蓝牙低能量(BLE)是如在此所描述的具有较低能量成本的可用于传输信标消息的示例性无线通信协议。BLE规范(“BLE规范”)被定义在2010年6月30日发布的蓝牙规范版本4. O的第6卷中。BLE系统使用2. 4GHz ISM带中处于2400-2483. 5MHz的短波长无线电传输，并使用为2MHz宽的40个RF信道。BLE可使用称为跳频扩谱的无线电技术，该技术切割正发送的数据并跨不同的信道传输该数据的块。BLE传输可具有诸如约50m的可变范围、约IMb/s的空中数据率、和为典型蓝牙的约1%到约50%的能量消耗，这取决于应用。BLE包括多个链路层状态，其包括通告状态。处于通告状态的链路层可以传输通告信道分组，并且可以可选地监听由这些通告信道分组触发的响应并对这些响应作出响应。处于通告状态的BLE设备被称为通告器。在BLE中，将40个RF信道分配给两个物理信道通告信道和数据信道。通告物理信道使用三个RF信道来发现设备、启用连接和广播数据。数据物理信道使用至多37个RF信道来在经连接的设备间进行通信。链路层在给定时间使用一个物理信道。BLE链路层只将一个分组格式用于通告信道分组和数据信道分组两者。在图4中的410处示出了该分组格式。每一分组由以下四个字段组成前同步码412、访问地址414、协议数据单元(PDU)416和循环冗余校验(CRC)418。当在通告物理信道中传输分组时，PDU被称为通告信道rou，当在数据物理信道中传输分组时，PDU被称为数据信道rou。
通告信道rou 416具有16位的头部420和可变大小的有效载荷430。包含在头部420的通告信道rou的PDU类型字段421指示PDU类型。当前存在7种PDU类型，下面会讨论这些类型中的一些。长度字段425指示有效载荷430的以八位位组为单位的长度。长度字段425的有效范围是6到37个八位位组。此处不讨论RFU字段422、TxAdd字段423、RxAdd字段424和RFU字段426。在特定事件中使用以下通告信道PDU类型ADV_IND:用于可连接的非定向通告事件；ADV_DIRECT_IND:用于可连接的定向通告事件；ADV_N0NC0NN_IND:用于不可连接的非定向通告事件；ADV_SCAN_IND:用于可扫描的非定向通告事件；这些PDU类型通过处于通告状态的链路层来发送。PDU 类型 ADV_IND、ADV_N0NC0NN_IND 和 ADV_SCAN_IND 各自用于“非定向”通告事件，这意味着传输是向非特定的接收者广播的，但可被处于发送设备的传输范围内的任何合适配置的设备接收。ADV_IND类型可用于建立与一个或多个接收设备的连接，而ADV_N0NC0NN_IND类型可用于到一个或多个接收设备的不可连接的或单向的通信，且ADV_SCAN_IND类型可用于扫描通告事件。所有三个PDU 类型 ADV_IND、ADV_N0NC0NN_IND 和 ADV_SCAN_IND 的有效载荷 430是相同的。有效载荷430由AdvA字段432和AdvData字段434组成。AdvA字段432包含用于通告器的公共或随机设备地址的6个八位位组。AdvData字段434可包含来自通告器的主机的通告数据的O到31个八位位组。可以为生产商数据保留AdvData字段434的八位位组O和1，将八位位组2到31留给通告数据，但是当不需要这样的生产商数据时，可以将所有的八位位组O到31用于通告数据。示例性信标系统图1是描绘示例性信标系统100的示图。该系统可包括至少一个信标生成设备110，该至少一个信标生成设备110被配置为使用低能量无线通信协议(诸如BLE)来生成和传输至少一个信标消息。信标消息可具有传输范围120，诸如与信标生成设备110距指定的最大距离(例如，约50m)。传输范围120可以取决于多个因素而变化。在由范围120限定的区域130内的任何合适配置的设备可接收信标消息。系统100还可以包括处于区域130内的一个或多个移动计算设备140，该设备140被配置为接收信标消息。定位在范围120之外的设备(诸如，设备150)不可从信标生成设备110接收消息。以下将在标题为“示例性设备”的章节中更详细地描述示例性信标生成设备和移动计算设备。用于传输信标消息的不例性方法图2是描绘了用于传输信标消息的示例性方法200的框图。在210，可以用信标生成设备(诸如图I中的设备110)来生成至少一个信标消息。可以用信标消息格式来定义所生成的信标消息。在220，可以用信标生成设备使用低能量无线通信协议将所生成的信标消息传输到处于信标生成设备的传输范围(诸如范围120)内的区域(诸如，区域130)，以供位于该传输区域内的一个或多个移动计算设备(诸如设备140)接收。用于接收信标消息的示例性方法图3是描绘了用于接收信标消息的示例性方法300的框图。在310，可以用移动计算设备(诸如图I中的设备140)来接收至少一个信标消息。可以以低能量无线通信协议来传输信标消息。在320，由移动计算设备在它接收信标消息时至少部分地基于与移动计算设备的位置相关联的基于位置的信息来执行至少一个动作。该动作可以在没有来自移动计算设备的用户的输入的情况下被执行。示例性信标消息格式可以由信标消息格式来定义信标消息，使得可以用特定的低能量无线通信协议来传输该信标消息。还期望信标消息格式要求最小的数据量以节省能量并在每一分组中包括尽可能多的信标消息。在一些示例中，信标消息格式可允许可变长度或大小的信标消息，这取决于信标消息的目的或信标消息的类型。例如，一些信标消息可以与几个位或一个八位位组一样短，而其他信标消息可以与所使用的通信协议所允许的最大大小一样长，诸如以传输要求许多个八位位组的复杂数据。在一些实施例中，当低能量无线通信协议包括BLE时，一个或多个信标消息可被格式化，使得该一个或多个信标消息可被包括在数据信道分组410的rou 416的有效载荷 430的AdvData字段434中(参见图4 )。如图4所示，AdvData字段434可包含O到31个数据八位位组。AdvData字段434中的信标消息必须因此也包括不多于31个数据八位位组，否则将该信标消息解析成在不同的数据信道分组410中发送的多个块。然而，更一般地，多个信标消息可以被包含在单个数据信道分组410的AdvData字段434中。例如，图4示出了第一信标消息440和第N信标消息460，以指示在单个AdvData字段434中包含总共N个信标消息。如图4中的信标消息440和460例示的信标消息格式并不限于与BLE —起使用，而代之可以与其他低能量或者非低能量、无线通信协议(诸如，Wi-Fi) —起使用。如图4所示，示例性信标消息格式可以包括含至少一主类型八位位组的一个或多个类型八位位组442，该主类型八位位组包括一首位446和其后的七个类型位448。附加的类型八位位组(诸如扩展类型八位位组444)也可以被包括在某些信标消息中。如果需要的话，信标消息格式还可以包括键入的有效载荷450。某些信标消息可包括键入的有效载荷，而其他信标消息可以不包括键入的有效载荷。键入的有效载荷450可包括有效载荷长度452及其后面的有效载荷数据454。七个类型位448可指示信标消息440的通告类型。通告类型可以是预先确定的通告类型集中的一个，该预先确定的通告类型集指示与信标生成设备的位置和/或接收信标消息的移动计算设备的位置相关联的基于位置的信息。首位446可以是“O”或“I”。为“O”的首位446可指示信标消息不具有任何键入的有效载荷450，并且可指示该信标消息中不存在任何后续类型八位位组。为“O”的首位446可指示主类型八位位组是最后一个类型八位位组，并且该主类型八位位组是信标消息的结束。在这样的信标消息中，所有影响预期消息所必须的信息可被包括在七个类型位448中和/或被七个类型位448所隐含。为“I”的首位446可指示信标消息的后续一个或多个八位位组包括该信标消息的键入的有效载荷。键入的有效载荷450可包括有效载荷长度字段452及其后的有效载荷数据字段454。有效载荷长度字段452可包括包含该有效载荷长度字段452本身的键入的有效载荷450以八位位组为单位的长度。有效载荷长度字段452可包括键入的有效载荷450的第一个八位位组中的5个位(例如，位O — 4)。5个位可足以指示最多32个八位位组的键入有效载荷长度。当信标消息被包括在BLE中的AdvData字段中时，键入的有效载荷450被限制为不多于30个八位位组，在这种情况下5位长的有效载荷长度字段452可以是足够的。在其他实施例中，有效载荷长度字段452可以多于或少于5个位,这取决于用来传输信标消息的无线通信协议所允许的键入的有效载荷450的最大大小。在有效载荷长度字段452为5位长的情况下，如果有效载荷数据字段454为3个位或更少，则键入的有效载荷450可被包含在单个八位位组中。某些信标消息可包括扩展类型八位位组，诸如图4中在主类型八位位组的首位446之前的八位位组444。扩展类型八位位组可以指示信标消息的通告类型是扩展通告类型。当在信标消息中存在扩展类型八位位组444时，该扩展类型八位位组444可包括根据信标消息格式不准许主类型八位位组包括的8位组合。例如，扩展类型八位位组444(在存在时)可以总是包括“11111111”、“FF”或某一其他预先确定的八位位组，而主类型八位位组可被准许包括任何其他8位组合。由于扩展类型八位位组相对于主类型八位位组是唯一的，因此这两个八位位组可以由接收设备来区分。在一些示例中，多于一个扩展类型八位位组444可被包括在主类型八位位组的前面。当可能的预先确定的通告类型的总数超过128 (即，七个类型位448可指示的不同通告类型的量)时，可在信标消息中包括扩展类型八位位组444。在主类型八位位组前面的每一扩展类型八位位组444可以有效地使类型八位位组442可指示的不同通告类型的数目翻倍。在以具有长度要求(例如，以给定部分或字段来传输的数据的长度必须是一定数目的八位位组)的协议的给定部分或字段来传输一个或多个信标消息的情况下，可以将附加位(诸如，零填充490)添加在最后一个信标消息后面的给定部分或字段中，使得一个或多个信标消息加上附加位的总长度等于期望长度。这些附加位可以承载没含义的信息，并可以仅仅是例如为“O”的位的字符串。示例性通告类型图5和6列出了信标消息440的多个不例性通告类型448。图5中的列表500包括示例性正式通告类型(即，为非扩展通告类型的通告类型)，且图6中的列表600包括示例性的扩展通告类型。如所指示的，一些通告类型不与任何键入的有效载荷450相关联，而其他通告类型与固定长度或可变长度的键入的有效载荷相关联。可以期望最常使用的通告类型和/或与冗长的键入的有效载荷450相关联的那些通告类型是正式通告类型，因为具有扩展通告类型的信标消息(由于扩展类型八位位组444)比具有正式通告类型的信标消息长至少一个八位位组并具有更少空间用于键入的有效载荷450。信标消息的通告类型可以是预先确定的通告类型集中的一个。每一个预先确定的通告类型可被定义为指示给接收该信标消息的移动计算设备的特定消息(例如，命令、建议、请求或其他有用的信息)。移动计算设备可被预先配置为知晓预先确定的通告类型中的每一个指示什么概念。因此，通过长度为仅一个八位位组的信标消息(如果通告类型不与任何键入的有效载荷相关联的话)，信标生成设备可以向接收移动计算设备传递所有种类的特定消息。这样的信标消息的压缩特征，除了使移动计算设备不需要请求该消息或以其他方式发起与信标生成设备的通信的事实以外，还可以减少与传递该消息相关联的能量成本(针对通告器和接收器两者)。在许多常用场景中，进一步的能量节省可以发生，因为信标消息向接收设备传达了足够的信息，使得接收设备可以理解该信标消息并对该消息作出反映，而不需要与其他外部实体进一步进行通信以获取附加信息(例如，以下讨论的“静音请求”信标可以向接收设备传达将该设备切换成静音模式所需的所有信息，而不需要将消耗更多能量的资源经由无线电或其他无线通信来进行进一步的外部查找)。不与键入的有效载荷相关联的示例性通告类型是“静音请求”通告类型，在该通告类型中信标消息请求任何接收移动计算设备切换到静音模式。这种通告类型可用于例如电影剧院或教室。在一个示例中，固定信标生成设备可被安装在电影剧院中，使得信标传输的范围包括整个剧院，但不包括剧院外的走廊区域。当被配置为接收和理解该信标消息的任何移动计算设备接收到信标消息时(当他们进入剧院时)，移动计算设备可自动地理解它应切换到静音模式。取决于其设置，移动计算设备可要么自动切换到静音模式而无需来自用户的输入，要么向用户显示询问该用户是否愿意切换到静音模式的消息。不与键入的有效载荷相关联的另一示例性通告类型是诸如用于在飞机上使用的“飞行模式请求”通告类型，在该通告类型中信标消息请求任何接收移动计算设备切换到飞行模式配置，该配置可意味着例如天线被关闭和/或设备处于静音模式。当被配置为接收 和理解该信标消息的任何移动计算设备接收到该信标消息时(当他们进入飞机时)，移动计算设备可自动地理解它应切换到飞行模式。取决于其设置，移动计算设备可要么自动切换到飞行模式而无需来自用户的输入，要么向用户显示询问该用户是否愿意切换到飞行模式的消息。不与键入的有效载荷相关联的另一示例性通告类型是诸如用于在汽车上使用的“纯免提模式”通告类型，在该通告类型中信标消息通知任何接收移动计算设备可能需要仅在免提模式下操作。其他示例性通告类型可以与可变或固定长度的键入的有效载荷相关联。与可变长度的键入的有效载荷相关联的一种示例性通告类型是“位置”通告类型，在该通告类型中信标消息向接收移动计算设备通知信标生成设备和/或接收移动计算设备的地理位置。这种“位置”通告类型的信标消息的有效载荷数据可包括指示该地理位置(诸如WGS84经度和纬度)的位的字符串。较多的位可用于指示较高分辨率的位置，且较少的位可用于指示较低分辨率的位置。与可变长度的键入的有效载荷相关联的另一示例性通告类型是“本地时间”通告类型，在该通告类型中信标消息的有效载荷数据包含本地时间信息。取决于所期望的时间精度，可使用不同大小的有效载荷。某些示例性通告类型可以与将URL或其他地址信息包含在有效载荷中的信标消息相关联，接收移动计算设备可使用这些地址信息来从另一位置查找和检索基于位置的信息。在示例性通告类型“商店优惠券”(图6中的示例通告类型FF04)中，该信标消息可以将指示可从其检索到商店优惠券的网站的URL信息包括在其有效载荷中。例如，杂货店可以将信标生成设备定位在该商店中或该商店附近，该设备传输这些“商店优惠券”类型的信标消息。商店附近的任何移动计算设备都可接收信标消息，并从所指示的网站检索或下载更新的优惠券以在该商店中使用。在这种情况下，指示URL的有效载荷数据的长度可取决于URL的长度而变化。可以与信标消息相关联的某些示例性通告类型可以将用于与移动计算设备的应用(“app”)一起使用的信息包含在有效载荷中。图6中示出的称为“节日参加者电话应用信标”的示例通告类型FF21是这种通告类型的一个示例。这种信标消息的有效载荷可包括应用可使用的信息。例如，有效载荷可包含与信标生成设备所在的特定节日地点处的表演有关的彳目息。某些示例性通告类型可以与请求标识来自接收移动计算设备的信息的信标消息相关联。例如，图6中的示例通告类型FF25可用于安全进入。在一个示例中，信标生成设备位于安全进入位置(例如，停车库门或办公室入口)，并可传输请求任何接收移动计算设备对安全进入代码作出响应的信标消息。在一些情况下，这种信标消息可能不具有任何有效载荷，并仅请求安全进入信息。在其他情况下，信标消息可包括含特定于特定安全进入位置的标识信息(用户可能可进入某些门，而不可进入其他门)的固定长度的有效载荷。接收移动计算设备可被配置为用一般安全代码、用标识特定移动计算设备的信息和/或用标识移动计算设备的用户的信息来响应于安全进入信标消息。接收移动计算设备的这样的响应可以响应于接收到信标消息而被自动执行，或可在接收到来自用户的授权后被执行。示例信标消息 图7示出包括多个示例性信标消息和末端处的零填充795的示例性句子700。可 以格式化句子700，以将其包括在BLE通告分组410的TOU 416的AdvData字段434中(见图4)。该示例性句子700包括可由同一信标生成设备来生成和传输的一组信标消息，并可包括与信标生成设备的位置相关联的相关消息。在句子700的特定示例中，信标消息均与具有轮椅能进入的入口并且其中移动计算设备应处于静音模式的特定建筑物相关。示例性句子700包括第一信标消息“O I 02”，其中710处指示的首个“O”包括主类型八位位组442的首位446，且720处指示的其后面的“02”包括主类型八位位组442的七个类型位448。首位是“O”的事实指示信标消息不具有任何键入的有效载荷，并且可指示在信标消息中不存在任何后续类型八位位组。因此，这是具有正式通告类型并且不具有任何键入的有效载荷的一个八位位组信标消息。通告类型“02”对应于图5所示的示例通告类型2，其指示应使用静音模式的接收移动计算设备。句子700中的第二信标消息是“I I 01117 I 0476080812233689”。730处指示的首个“I”包括主类型八位位组442的首位446，且740处指示的其后面的“01”包括主类型八位位组442的七个类型位448。首位是“I”的事实指示信标消息的后面的一个或多个八位位组包括针对该信标消息的键入的有效载荷。740处指示的通告类型“01”对应于图5所示的示例通告类型1，其向接收移动计算设备指示有效载荷数据包括指示信标生成设备的地理位置的数据(例如，信标生成设备所在的建筑物的WGS84坐标)。750处指示的“17”包括键入的有效载荷的5位长的有效载荷长度字段452，且760处指示的“0476080812233689”包括信标消息的有效载荷数据(例如，WGS84坐标)。如由有效载荷长度字段720所指示的该信标消息的键入的有效载荷为17个八位位组长，这使得整个信标消息为18个八位位组长。句子700中的第三信标消息是“FF|0|03”。770处指示的“FF”包括扩展类型八位位组，该扩展类型八位位组指示该信标消息的通告类型是扩展通告类型。780处指示的“O”包括主类型八位位组442的首位446，且790处指示的其后面的“03”包括主类型八位位组442的七个类型位448。首位是“O”的事实指示信标消息不具有任何键入的有效载荷，并且在信标消息中不存在任何后续类型八位位组。因此，这是具有名为“FF03”的扩展通告类型并且不具有任何键入的有效载荷的双八位位组信标消息。通告类型“FF03”并没有被显示在图5和6中，但向接收移动计算设备指示存在轮椅可进入的入口。包括在示例性句子700中的三个示例性信标消息包括总共21个八位位组。如果例如在要求特定固定长度的无线通信协议字段中传输这些信标消息，则可将零填充795附加到这些信标消息中以使得句子700具有所期望的总长度。响应于接收信标消息的示例性动作在接收到信标消息后，移动计算设备可被配置为响应于该信标消息执行一个或多个动作。可执行某些示例性响应动作，而无需来自该移动计算设备的用户的任何输入，而其他示例性响应动作在被移动计算设备执行之前可能需要来自用户的输入。移动计算设备可在没有来自用户的输入的情况下响应于所接收到的信标消息而执行的一个示例性动作是向移动计算设备的用户显示消息。这一所显示的消息可取决于信
标消息的通告类型。例如，响应于接收到“静音请求”信标消息，移动计算设备可被配置成向用户显示指示静音被请求和/或请求用户输入该用户是否愿意将移动计算设备切换到静音模式的消息。其他示例性显示消息可包括与信标生成设备的位置和/或接收移动计算设备的位置相关联的信息，诸如建筑物的名称或轮椅可进入的入口的存在。移动计算设备可在没有来自用户的输入的情况下响应于接收到的信标消息而执行的另一示例性动作是自动调整接收移动计算设备的本地设置。自动切换到静音模式或飞行模式是该类型的动作的示例。在一些示例中，移动计算设备可被配置为在睡眠模式中接收信标消息，并以固件处理该信标消息而无需从睡眠模式中醒来。如在此所使用的，术语“睡眠模式”可以指任何常规的低功耗模式，诸如睡眠模式、待机模式、挂起模式或其他类似的模式，在这些模式中移动计算设备尝试通过关闭显示屏、天线、硬盘驱动器和/或其他不必要的功能来省电，并且移动计算设备可以从这些模式切换到活动模式而无需不得不引导或重新引导。如在此所使用的，术语“固件”指给定硬件设备中的固定或半固定程序和/或数据结构，其用于在内部控制给定电子硬件设备，并且若没有它给定硬件设备将没有任何功能。例如，移动计算设备可被配置为以睡眠模式接收“静音请求”信标消息，并随后使用固件将该设备切换到静音模式，而无需该电话从睡眠模式中醒来。这可为移动计算设备节省大量的电池寿命。移动计算设备接收到的大多信标消息可具有不需要任何用户输入或移动计算设备的响应通信的通告类型。在这些情况下，移动计算设备的处理器会因响应于所有接收到的信标而显著地耗尽其电池。通过将移动计算设备配置为以固件来接收和处理某些信标信号，处理器不需要响应于这些信标消息而动作，从而节省了大量能量。用户可以调整移动计算设备的设置/偏好，以决定对于哪些通告类型该设备应该自动进行反应而无需醒来、对于哪些通告类型它应该醒来以对其进行作出响应和反应、和/或对于哪些通告类型它应该忽略。移动计算设备可在没有来自用户的输入的情况下响应于接收到的信标消息而执行的另一示例性动作是无线传输包括特定于移动计算设备或特定于移动计算设备的用户/拥有者的信息的数据。例如，响应于“安全进入”信标消息，移动计算设备可传输包括标识移动计算设备和/或移动计算设备的用户或拥有者的信息的数据。可以将这样的数据传输回信标产生设备和/或在远程位置的另一计算设备(诸如位于另一建筑物的安全进入终端)，以便获得对安全区域的进入。在一些示例中，由移动计算设备响应于这样的信标消息而传输的数据可进一步包括信标消息本身的至少一部分，标识信标产生设备的这样的数据位于信标消息的有效载荷中。因此，远程安全进入终端可以接收指示什么安全进入被请求以及谁/什么正在请求这样的进入的数据。在一些实施例中，所有这些可由移动计算设备自动执行而无需来自用户的输入，且可选地使用固件来执行，同时移动计算设备保持在睡眠模式中。示例性设备图8描绘了能够实现在此描述的技术和方案的设备800(诸如，信标生成设备或移动计算设备)的详细示例。设备800包括各种任选的硬件和软件组件，其概括地在802处示出。一般来说，设备800中的组件802可与该设备的任何其他组件通信，但出于容易说明的目的未示出所有连接。移动800可以是各种计算设备(例如，蜂窝电话、智能电话、手持式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板设备、上网本、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、相机、摄像机等)中的任一个，并且可允许与一个或多个通信网络804 (诸如Wi-Fi、蜂窝或卫星网络等)进行无线双向通信。所示的设备800包括用于执行如信号编码、数据处理、输入/输出处理、电力控制 和/或其他功能等任务的控制器或处理器810 (例如，信号处理器、微处理器、ASIC、或其他控制和处理逻辑电路)。操作系统812控制对组件802的分配和使用以及对一个或多个应用814 (诸如实现在此描述的创新特征中的一个或多个的软件组件)的支持。此外，应用程序可包括常见移动计算应用(例如，电话应用、电子邮件应用、日历、联系人管理器、web浏览器、消息收发应用)、或任何其他计算应用。所示的设备800包括存储器820。存储器820可包括不可移动存储器822和/或可移动存储器824。不可移动存储器822可包括RAM、ROM、闪存、硬盘、或其他众所周知的存储器存储技术。可移动存储器824可包括闪存或订户身份模块(SM)卡——其在全球移动通信系统(GSM)等通信系统中是众所周知的，或者其他众所周知的存储器存储技术，诸如“智能卡”。存储器820可用于存储数据和/或用于运行操作系统812和应用814的代码。示例数据可包括经由一个或多个有线或无线网络发送给和/或接收自一个或多个网络服务器或其他设备的网页、文本、图像、声音文件、视频数据、或其他数据集。存储器820可用于存储诸如国际移动订户身份(IMSI)等订户标识符，以及诸如国际移动设备标识符(IMEI)等设备标识符。这些标识符可被传送给网络服务器以标识用户和装备。设备800可支持一个或多个输入设备830以及一个或多个输出设备850，一个或多个输入设备830为诸如触摸屏832 (例如，能够捕捉手指轻叩输入、手指姿势输入或虚拟键盘或健垫的健击输入)、话筒834 (例如，能够捕捉语音输入)、相机836 (例如，能够捕捉静态图片和/或视频图像)、物理键盘838、按钮和/或跟踪球840，一个或多个输出设备850为诸如扬声器852和显示器854 (例如，具有相关联的图形处理单元(GPU)853)。其他可能的输出设备(未不出)可包括压电或其他触觉输出设备。一些设备可服务超过一个输入/输出功能。例如，触摸屏832和显示器854可被组合在单个输入/输出设备中。设备800可提供一个或多个自然用户界面(NUI)。例如，操作系统812或应用814可包括作为允许用户经由语音命令来操作设备800的语音用户界面的一部分的语音识别软件。例如，用户的语音命令可用于向地图导航工具提供输入。无线调制解调器860可被耦合至一个或多个天线(未示出)，并且可支持处理器810与外置设备间的双向通信，如本领域中充分理解的那样。调制解调器860 —般被示为并可包括例如用于通过移动通信网络804进行长程通信的蜂窝式调制解调器、可兼容蓝牙的调制解调器864 (诸如，可兼容BLE的调制解调器)、或用于通过外置的配备有蓝牙的设备或者本地的无线数据网络或路由器来进行短程通信的可兼容Wi-Fi的调制解调器862。无线调制解调器860通常被配置成与一个或多个蜂窝网络进行通信，蜂窝网络为诸如用于单个蜂窝网络内、蜂窝网络之间、或设备800与公共交换电话网络(PSTN)之间的数据和语音通信的GSM网络。设备800可进一步包括至少一个输入/输出端口 880、电源882、卫星导航系统接收机884 (诸如全球定位系统(GPS)接收机)、传感器886 (诸如，用于检测设备800的方向和运动并用于接收姿势命令来作为输入的加速计、陀螺仪或红外邻近传感器)、收发机888(用于无线发射模拟或数字信号)和/或物理连接器890，它可以是USB端口、IEEE 1394 (火线)端口、和/或RS-232端口。所示的组件802不是必需的或所有都包括的，因为可删除所示的组件中的任何一个并可添加其他组件。设备800可基于通过卫星导航系统接收机884 (例如，GPS接收机)接收到的信息 来确定指示设备的位置的位置数据。或者，设备800可以另一方式来确定指示设备的位置的位置数据。例如，可以通过蜂窝网络的各蜂窝塔之间的三角测量来确定设备的位置。或者，可基于在设备附近的Wi-Fi路由器的已知位置来确定设备的位置。可以每秒钟或以其他为基础来更新位置数据，这取决于实现和/或用户设置。不管位置数据的源，设备800可以向地图导航工具提供位置数据以供在地图导航中使用。例如，地图导航工具通过操作系统812所展示的接口周期性地请求或轮询当前位置数据(操作系统812进而可以从设备800的另一组件处得到更新后的位置数据)，或者操作系统812通过回调机制将更新后的位置数据推向已注册这样的更新的任何应用(诸如，地图导航工具)。设备800能实现在此描述的技术。例如，可兼容蓝牙的调制解调器864和/或收发器888可用于使用BLE来发送和/或接收信标消息。应用814可包括被配置为使得该设备响应于接收到的信标消息而执行各种动作的各种组件，各种动作为诸如在显示器854上显示消息、接收用户通过输入设备830的输入、将设备切换到静音模式、或通过网络804进行通信。这些动作中的至少一些可以使用固件来执行。设备800可以是实现环境的一部分，在实现环境中各种类型的服务(例如，计算服务)是通过计算“云”来提供的。例如，云可包括可位于中央或是分布式的计算设备集，其向经由诸如因特网等网络连接的各种类型的用户和设备提供基于云的服务。一些任务(例如，处理用户输入和呈现用户界面)可在本地计算设备(例如，连接的设备)上执行，而其他任务(例如，存储将在后继处理中使用的数据)可在云中执行。虽然图8示出了设备800，但更一般地在此描述的技术和方案可以通过具有其他屏幕能力和设备形成因素的设备来实现，诸如台式计算机、电视屏幕或连接到电视机的设备(例如，机顶盒或游戏控制台)。可由云通过服务提供商、或通过其他在线服务的提供商来提供服务。因此，在此描述的技术和方案可以通过连接的设备中作为客户机计算设备的任何一个设备来实现。类似地，云中或服务供应商的各种计算设备中的任一个可执行服务器计算设备的角色并将数据递送给连接的设备。替换和变化虽然为方便呈现起见所公开的方法的一些操作是以特定的顺序排序来描述的，但应当理解，这一描述方法涵盖重新安排，除非以下阐明的具体语言需要特定排序。例如，在某些情况下，可以重新安排或并发执行顺序地描述的操作。此外，为简明起见，附图可能未示出其中所公开的方法可结合其他方法使用的各种方式。所公开的方法中的任何一种可被实现为存储在一个或多个计算机可读介质(例如，非临时计算机可读介质，诸如一个或多个光学介质盘(诸如DVD或CD)、易失性存储器组件(诸如DRAM或SRAM)、或非易失性存储器组件(诸如硬驱动器))上并且在计算机(例如，任何可购买的计算机，包括包含计算硬件的智能电话或其他移动设备)上执行的计算机可执行指令。用于实现所公开的技术的计算机可执行指令中的任何一个以及在所公开的实施例实现期间所创建和使用的任何数据可被存储在一个或多个计算机可读介质(例如，非瞬态计算机可读介质)上。计算机可执行指令可以是专用软件应用程序或，例如，经由web浏览器或其他软件应用程序(诸如远程计算应用程序)访问或下载的软件应用程序的一部分。例如，在单个本地计算机(例如，任何合适的可购买计算机)上或在使用一个或多个网络计算机的网络环境(例如，经由因特网、广域网、局域网、客户机-服务器网络(诸如，云计算网络)、或其他此类网络)中执行这些软件。 为清楚起见，只描述了基于软件的各实现的某些所选择的方面。省略了本领域公知的其他细节。例如，应当理解，所公开的技术不限于任何特定计算机语言、或程序。例如，所公开的技术可由用C++、Java、Perl、JavaScript、Adobe Flash、或任何其他合适的编程语言编写的软件来实现。同样，所公开的技术不限于任何特定计算机或硬件类型。合适的计算机和硬件的某些细节是公知的，并且无需在本公开中进行详细阐述。所公开的方法、装置和系统不应当被认为是以任何方式构成限制。相反，本公开针对各种公开的实施方式(单独和彼此的各种组合和子组合)的所有新颖和非显而易见特征和方面。所公开的方法、设备和系统不限于任何具体方面或特征或其组合，所公开的实施例也不要求存在任何一个或多个具体优点或解决各个问题。鉴于可应用所公开的本发明的原理的许多可能的实施例，应当认识到，所示实施例仅是本发明的优选示例，并且不应认为是限制本发明的范围。相反，本发明的范围由所附权利要求书来限定。因此，要求保护落入这些权利要求的范围内的所有内容作为本发明。
权利要求
1.一种用于传输信标消息的方法，所述方法包括 通过信标生成设备(110)来生成(210)至少一个信标消息(440)，其中所述至少一个信标消息由信标消息格式来定义，所述信标消息格式包括一个或多个类型八位位组，所述一个或多个类型八位位组包括主类型八位位组，所述主类型八位位组包括首位和其后的七个类型位，所述七个类型位指示所述信标消息的通告类型，所述通告类型是预先确定的通告类型集中的一个，所述预先确定的通告类型集指示与所述信标生成设备的位置相关联的基于位置的信息，所述首位是以下各项中的任一个 ” 0”，它指示所述信标消息不具有任何键入的有效载荷并指示所述信标消息中不存在任何后续类型八位位组；或者 “1”，它指示所述信标消息中后续的一个或多个八位位组包括所述信标消息的键入的有效载荷，所述键入的有效载荷包括有效载荷长度字段及其后的有效载荷数据字段，所述有效载荷长度字段是所述键入的有效载荷的以八位位组为单位的长度；以及 通过所述信标生成设备使用低能量无线通信协议来将所述至少一个信标消息传输(220)到所述信标生成设备的传输范围(120)内的传输区域(130)以供位于所述传输区域中的一个或多个移动计算设备(140)接收。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述首位是“I”并且所述信标消息包括键入的有效载荷(450)，该键入的有效载荷包括有效载荷长度字段(452)及其后的有效载荷数据字段(454)，所述有效载荷长度字段包括至多五个位，所述至少五个位指示该键入的有效载荷的以八位位组为单位的长度。
3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述信标消息包括在所述主类型八位位组之前的扩展类型八位位组(444)，所述扩展类型八位位组指示所述通告类型是扩展通告类型。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个信标消息是在蓝牙低能量通告信道分组(410)的协议数据单元(PDU) (416)的有效载荷(430)的AdvData字段(434)中传输的。
5.一种用于接收信标消息的方法，包括 通过移动计算设备(140)来接收(310)以低能量无线通信协议来传输的信标消息(440)，所述信标消息由信标消息格式来定义，所述信标消息格式包括一个或多个类型八位位组，所述一个或多个类型八位位组包括主类型八位位组，所述主类型八位位组包括首位和其后的七个类型位，所述七个类型位指示所述信标消息的通告类型，所述通告类型是预先确定的通告类型集中的一个，所述预先确定的通告类型集指示与所述移动计算设备的位置相关联的基于位置的信息，所述首位是以下各项中的任一个 ”0”，它指示所述信标消息不具有任何键入的有效负载以及指示所述信标消息中不存在任何后续类型八位位组；或者 “1”，它指示所述信标消息中后续的一个或多个八位位组包括所述信标消息的键入的有效载荷，所述键入的有效载荷包括有效载荷长度以及其后的有效载荷数据，所述有效载荷长度是所述键入的有效载荷的以八位位组为单位的长度；以及 至少部分地基于所述基于位置的信息来执行(320)至少一个动作，而无需来自用户的输入。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个信标消息被包括在蓝牙低能量通告信道分组(410)的协议数据单元(PDU) (416)的有效载荷(430)的AdvData字段(434)中。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述移动计算设备被配置为以睡眠模式接收所述信标消息，并以固件来处理所述信标消息而无需从睡眠模式中醒来。
8.如权利要求5— 7中的任一项所述的方法，其特征在于，执行至少一个动作包括 响应于接收到的信标消息，将所述信标消息的至少一部分无线地转发给另一计算设备。
9.如权利要求5-8中的任一项所述的方法，其特征在于，所述移动计算设备被配置为基于所述基于位置的信息来调整所述移动计算设备的本地配置，而无需来自用户的输入。
10.一种移动计算设备(140)，所述移动计算设备被配置为在所述移动计算设备处于信标生成设备(110)的传输范围(120)内时接收并处理经由蓝牙低能量协议从所述信标生成设备传输的非定向信标消息(440)，所述信标消息被包括在蓝牙低能量通告信道分组(410)的协议数据单元(PDU) (416)的有效负载(430)的AdvData部分(424)中，所述信标消息由信标消息格式来定义，所述信标消息格式包括 一个或多个类型八位位组，所述一个或多个类型八位位组包括主类型八位位组，所述主类型八位位组包括首位及其后的七个类型位，所述七个类型位指示所述信标消息的通告类型，所述通告类型是预先确定的通告类型集中的一个，所述预先确定的通告类型集指示与所述信标生成设备的位置相关联的基于位置的信息，所述首位是如下各项中的任一个 “0”，它指示所述信标消息不具有任何键入的有效负载以及指示所述主类型八位位组是所述信标消息的最后一个八位位组；或者 “1”，它指示紧接在所述信标消息的所述主类型八位位组后面的下一个或多个八位位组包括所述信标消息的键入的有效载荷，所述键入的有效载荷包括有效载荷长度及其后的有效载荷数据，所述有效载荷长度是所述键入的有效载荷的以八位位组为单位的长度； 其中，所述移动计算设备被配置为对于所述预先确定的通告类型集中的至少一个通告类型，接收所述信标消息并以固件来处理所述信标消息，而无需从睡眠模式中醒来。
全文摘要
本发明涉及低能量信标编码。描述了用于使用无线通信协议(诸如蓝牙低能量协议)来传输信标消息的技术和工具。在一些示例中，可以生成压缩格式的信标消息，并将其包括在蓝牙低能量通告信道分组的协议数据单元的有效载荷的AdvData部分中。信标消息可以传输自固定的信标生成设备并被广播至信标生成设备的传输范围内的区域，而移动计算设备(诸如移动电话)可接收信标消息并可响应于包含在信标消息内的信息而执行一个或多个动作，同时节省了信标生成设备和移动计算设备所使用的能量。
文档编号H04L1/00GK102882637SQ20121033537
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月11日 优先权日2011年9月12日
发明者J·M·里昂, H·A·蒂耿, T·库纳尔, V·索尼 申请人:微软公司