一种用于两个装置之间建立近场通信的方法及系统与流程

本发明属于无线通信技术领域，具体是涉及用于两个装置之间建立近场通信的方法，该方法可应用于跨平台系统的大数据安全传输。

背景技术：

现如今互联网时代，人手一部移动设备，通过互联网将每一部移动设备都连接到了一起，可以说互联网打破了地域的限制，但是如果脱离了互联网，每个移动设备之间的通讯就彻底断开，无法进行数据交换；基于此就有了一些近场通信技术，可以实现近场移动设备数据交换。

近场通信(near field communication)是一种新兴的无线通信技术，使用了NFC技术的设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

利用蓝牙来连接两个终端就是一种无线通信的方式，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，BLE是蓝牙低能耗的简称(Bluetooh Low Energy),蓝牙低能耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的无线通信技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段，它从一开始就设计为超低功耗(ULP)无线技术,它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。

现有蓝牙进行无线通信的方法是，在通信终端A开启蓝牙监听，然后通信终端B扫描通信终端A，扫描到通信终端A之后发起连接请求，通信终端B接收请后连接完成，近场通信畅通。现有蓝牙无线技术主要不足之足是：存在跨平台问题，如IOS平台蓝牙与Android平台蓝牙之间就无法数据交互、并且数据不安全等。

技术实现要素：

基于这种背景技术下，本发明提供一种用于两个装置之间建立近场通信的方法，是基于蓝牙通信协议的数据传输近场通信，可以跨平台相互便捷自动连接通信及安全大数据传输，可以双向传输，实现近场通信的快速无线互联。

本发明是通过以下的技术方案来实现的。

其中一种方案是提供一种用于两个装置之间建立近场通信的方法，该方法包括：

提供一软件服务端，安装在第一装置中，第一装置使用蓝牙通信协议与其它装置无线通信，所述软件服务端具有识别其身份的唯一识别码；

提供一软件客户端，安装在第二装置中，第二装置使用蓝牙通信协议与第一装置进行无线通信，所述软件客户端内预存有软件服务端的唯一识别码；

将第一装置开启发送广播信息，所述广播信息包括有软件服务端的唯一识别码；

第二装置搜索并接收广播信息，所这软件客户端读取广播信息中的唯一识别码并与预存的唯一识别码比对，以便启动通信建立；

通过交换相互的无线通信协议所需的数据，完成近场通信的建立，软件服务端与软件客户端进行数据传输通信。

以上的方案中，其中所述蓝牙通信协议是蓝牙BLE通信协议。

以上的方案中，其中软件服务端与软件客户端进行数据传输包括：

软件客户端在发送数据前，对数据进行签名,以验证客户端的数据在传输过程中没有被篡改，保证数据的完整性。

以上的方案中，其中软件服务端与软件客户端进行数据传输包括：

软件客户端在发送数据前，对数据进行加密,并对加密后数据进行内部验证后发送以上的方案中，其中软件服务端与软件客户端的数据传输采用分包传输，包括软件客户端对数据先分包后发送，软件服务端接收数据后再进行组包，对组包后的数据进行完整性校验，向软件客户端发送校验结果的确认信息。

以上的方案中，其中所述第一装置是收银机、停车设备、门禁设备、智能手机或移动电脑，所述第二装置是智能手机或移动电脑。

本发明的另一方案是提供一种用于两个装置之间建立近场通信的系统，该系统包括，

软件服务端，所述软件服务端具有识别其身份的唯一识别码，安装在第一装置中，第一装置使用蓝牙通信协议与其它装置无线通信；

软件客户端，所述软件客户端内预存有软件服务端的唯一识别码，安装在第二装置中，第二装置使用蓝牙通信协议与第一装置进行无线通信；

将第一装置开启发送广播信息，所述广播信息包括有软件服务端的唯一识别码；

第二装置搜索并接收广播信息，所这软件客户端读取广播信息中的唯一识别码并与预存的唯一识别码比对，以便启动通信建立；

通过交换相互的无线通信协议所需的数据，完成近场通信的建立，软件服务端与软件客户端进行数据传输通信。

以上的方案中，其中所述蓝牙通信协议是蓝牙BLE通信协议。

本发明的第三种方案是提供一种用于两个装置之间建立近场通信的系统，该系统包括，

第一装置，用于安装软件服务端，第一装置使用蓝牙通信协议与其它装置无线通信，所述软件服务端具有识别其身份的唯一识别码；

第二装置，用于安装软件客户端，第二装置使用蓝牙通信协议与第一装置进行无线通信，所述软件客户端内预存有软件服务端的唯一识别码；

将第一装置开启发送广播信息，所述广播信息包括有软件服务端的唯一识别码；

第二装置搜索并接收广播信息，所这软件客户端读取广播信息中的唯一识别码并与预存的唯一识别码比对，以便启动通信建立；

通过交换相互的无线通信协议所需的数据，完成近场通信的建立，软件服务端与软件客户端进行数据传输通信。

以上的方案中，其中所述蓝牙通信协议是蓝牙BLE通信协议。

本发明使用了基于蓝牙通信协议实现了跨平台安全大数据传输近场通信，可以跨平台相互便捷自动连接通讯，如移动设备IOS和Android平台之间，无需用户操作干预，一次性发送无限制长度的数据，数据可以双向传输，传输数据进行自动加密和校验，保证数据的安全性和完整性，实现近场通信的快速无线互联。

附图说明

图1是本发明的实施例中的近场通信的原理框图。

图2是本发明的实施例的近场通信建立的软件流程图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明，以便本领域的技术人员能清楚完整的理解本发明的内容。

参照图1、图2所示，本实施例以智能手机与收银机之间的移动支付为例来说明，实现智能手机与收银机机之间通过蓝牙BLE通信协议进行近场通信，这就需要在智能手机与收银机上分别集成有可以使用蓝牙BLE通信协议通信的蓝牙硬件，在收银机上外接一个读写器，读写器内安装有用于蓝牙通信的蓝牙模块，而一般的智能手机内都会有用于蓝牙通信的蓝牙模块。

在智能手机与收银机之间进行移动支付，建立近场通信的方法是：

提供一软件服务端，该软件服务端可以以功能模块集成到收银设备的系统中或收银机的移动支付应用端，安装在收银机中，软件服务端具有识别其身份的唯一识别码，先在软件服务端开启服务，软件服务端使用读写器可以向外发送广播信息，将软件服务端的通用唯一识别码UUID放入广播信息中广播出去，例如:00000000-0000-0000-0000-000112345679，该唯一识别码UUID就相当于是该软件服务端的IP地址；软件服务端会使用该UUID开启一个服务，等待软件客户端来进行搜索连接；

同时软件服务端的内部还提供有3个特征值通道，分别如下：1)数据传输，主要用于提供给上层应用如移动支付应用端使用的数据传输的通道；2)接收通知，主要用于接收软件客户端返回的ACK通知；3)发送通知，主要用于向软件客户端发送ACK通知；

提供一软件客户端，安装在智能手机的移动支付应用端APP中，智能手机开启使用蓝牙通信协议的无线通信状态，移动支付应用端APP在安装时自动把软件服务端的唯一识别码预存在软件客户端内；

软件客户端开启扫描附近的软件服务端发送出来的广播信息，如果接收的广播信息中不包含有约定好的软件服务端UUID，则不处理该广播信息，直接丢弃；如果15秒之内未能扫描到任何的服务端，则停止搜索；如果接收的广播信息中有，则发起连接操作，初始化三个特征值传输通道，通知上层应用即移动支付APP连接完毕。

收银机与智能手机之间通过交换相互的蓝牙BLE通信协议所需的数据，完成近场通信的建立，直接进行软件服务端与软件客户端的数据传输通信。

软件服务端与软件客户端是集成在收银机与智能手机上的应用软件或移动应用内的，为了保证整个SDK数据的安全性，对应用软件的开发使用者进行身份识别，软件客户端与软件客户端需要带入使用者的签名sign，用于验证是否是授权的SDK使用者；签名sign规则是数据与秘密信息secret拼接，之后用MD5加密转换成大写得到sign字符串；SDK内部验证合法，将给予发送数据。软件开发工具包SDK，全称：SoftwareDevelopmentKit，一般都是一些软件工程师为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件时的开发工具的集合。

为了防止发送的数据被截获或者篡改，安全起见，在对发送数据进行组包之前，会对数据使用3DES进行加密；同时的，在接收完数据组包完成后，读取数据部分使用3DES进行解密，从而得到未进行加密的数据。

3DES，或称为TripleDES，是三重数据加密算法块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，传统DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。

软件服务端与软件客户端的数据传输采用分包传输，由于蓝牙BLE通信协议对每次发送数据的限制是20Byte，为了实现可以发送无限数据，将发送的数据分成N个20byte的数据包，逐个包进行发送，从而达到传输大数据的目的，发送数据的数据结构包括：包头、整个数据包长度、数据长度、数据、校验位、包尾。

为了防止丢包的问题，每间隔10ms发送一包数据；待所有包发送完毕，接收方还需要验证数据的完整性，如果数据有丢失，返回ACK，根据需要进行重发。

根据协议数据接收完毕之后进行组包，组包完毕，对数据进行完整性校验，校验不过，返回ACK要求重发；校验通过，返回数据接收成功。

以上实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。