一种蓝牙装置及其通信方法转让专利
申请号 : CN202011600850.7
文献号 : CN112291772B
文献日 : 2021-03-30
发明人 : 刘奎奎 , 欧曦 , 李萌 , 肖良 , 尚星宇
申请人 : 北京维普无限智能技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种蓝牙装置的通信方法,用于使所述蓝牙装置通过高速通信终端连接因特网,其特征在于包括以下步骤:
所述蓝牙装置在新的帧周期到来时,开始计时;
所述蓝牙装置判断配对时间是否结束;
如果配对时间未结束,并且发现了已配对过的所述高速通信终端,则所述蓝牙装置作为主设备主动配对所述高速通信终端;如果配对时间结束且在所述帧周期内,则所述蓝牙装置作为从设备去发现没有配对过的所述高速通信终端,并完成蓝牙配对,等待下一个帧周期的到来,
其中,所述高速通信终端的传输速率大于所述蓝牙装置的传输速率。
2.如权利要求1所述的通信方法,其特征在于:所述蓝牙装置作为主设备,利用已存的从设备地址,与所述高速通信终端建立PANU服务通道,并建立与后台服务器的网络连接。
3.如权利要求1或2所述的通信方法,其特征在于:所述蓝牙装置作为从设备去发现没有配对过的所述高速通信终端之后,所述蓝牙装置判断所述高速通信终端具有安卓操作系统还是iOS操作系统,然后才与所述高速通信终端通道建立PANU服务通道。
4.如权利要求3所述的通信方法,其特征在于:如果所述高速通信终端具有安卓操作系统,则所述蓝牙装置断开链路层连接,然后切换为主设备,并与所述高速通信终端建立PANU连接。
5.如权利要求4所述的通信方法,其特征在于:所述蓝牙装置收到表示断开链路层连接的事件,就判断所述高速通信终端具有安卓操作系统。
6.如权利要求5所述的通信方法,其特征在于:所述表示断开链路层连接的事件中携带错误代码0x13。
7.如权利要求3所述的通信方法,其特征在于:如果所述高速通信终端具有iOS操作系统,则所述蓝牙装置断开NAP连接,然后切换为主设备,并与所述高速通信终端建立PANU连接。
8.如权利要求7所述的通信方法,其特征在于:所述蓝牙装置通过NAP服务的连接过程,和自身在服务中的角色为“被建立连接的从端”,判断是所述高速通信终端具有iOS操作系统。
9.如权利要求8所述的通信方法,其特征在于:所述蓝牙装置通过接收到的Role Discovery指令0x0009判断出所述高速通信终端具有iOS操作系统。
10.如权利要求9所述的通信方法,其特征在于:所述蓝牙装置是蓝牙POS机,其内置有低速通信模块,并通过所述低速通信模块发送定位信息。
11.一种蓝牙装置,包括处理器、存储器其特征在于所述存储器内存储有指令用于执行如权利要求1‑9中任一项所述的通信方法。
12.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1‑9中任一项所述的通信方法。
说明书 :
一种蓝牙装置及其通信方法
技术领域
背景技术
蓝牙POS机给银行卡上sim芯片供电,然后按照一定协议通信成功后,要求输入密码和交易
金额;确定密码和交易金额后,蓝牙POS机通过蓝牙模块将数据传到手机,手机app会调用手
机上的无线通信网络(例如4G)跟后台服务器通信;此时后台服务器会根据刷卡的金额和位
置和蓝牙POS机的ID信息识别出该交易所在的商户信息,然后,服务器再统一通过专门的协
议跟银联通信,银联确定信息没有问题就放款。
信(地下室、大商场、停车场等信号弱的地方),或者通信速率低,导致移动终端和服务器通
信比较慢,支付流程时间较长,影响体验。
求,作为主设备与第一终端建立BNEP连接;通过BNEP连接调用第一终端的移动通信模块,将
蓝牙数据组包中TCP封装的本次交易信息和用户刷卡信息通过互联网发送给后台。
备安装POS APP的情况下,仅需要移动设备连接网络就可以实现后台服务器与扫码蓝牙POS
终端的连接,完成用户的交易支付。
信息交互的方法。
等)。这些数据的数据量比语音通话或上网等数据量小很多,采用WIFI等传输则成本过高。
发明内容
过的高速通信终端,并完成蓝牙配对,
建立PANU服务通道,才完成蓝牙配对。
了传输速度。
附图说明
具体实施方式
景,突破了低速蓝牙装置的通信速度慢的技术瓶颈。本发明适用于通过蓝牙协议传输较大
数据的场景,不仅适用于支付交易的场景,也适用于利用低速蓝牙装置进行指纹识别、扫码
识别、体征数据传送等的场景。在此,低速的蓝牙装置是指具有蓝牙功能但是在特定应用场
景下(例如地下室或郊外等信号不好的场景)传输速度不够高,或者蓝牙装置的4G模块质量
不够好导致传输速度不高等。传输速度不高是指,传输速度低于蓝牙装置附近的高速通信
终端的传输速度。换言之,蓝牙装置自身无法实现(可能受限于传输环境也可能受限于自身
结构)高速传输,所以要借助附近的高速传输装置实现高速传输的情况,均可适用本发明。
由此,本发明可以充分发挥蓝牙模块成本低的优势,又能避免蓝牙模块传输速度相对不够
快的劣势。
苹果手机等进行交易信息的交互,同时可以交互电签等较大数据量的信息,从而在几秒时
间内就完成交易。并且,采用本发明的方法,并不需要手机安装用于刷卡交易的APP。此外,
本发明是由蓝牙POS机主动发起并完成,整个交易过程中只需用户在手机上点击一次以表
示其同意交易(避免用户不知情的情况下产生交易),用户不需要进行其他操作,因此本发
明是用户友好的设计。
器5与2G/4G模块1、安全模块2、蓝牙模块3、支付识别模块4及存储器6均连接。并且,处理器5
从存储器6调取指令,控制相应的模块(2G/4G模块1、安全模块2、蓝牙模块3、支付识别模块
4),以执行本发明的支付方法。图1中,本发明的蓝牙POS机利用2G/4G模块直接连接后台服
务器上报蓝牙POS机的位置,并且,利用蓝牙模块与高速通信终端(手机)通过蓝牙连接,手
机端利用4G/5G/WIFI等连接与后台服务器进行信息交互,完成交易支付。蓝牙POS机利用
2G/4G模块直接连接后台服务器上报蓝牙POS机的位置是常规技术,在此不详细描述。2G/4G
模块也可以是其他通信协议模块,并不构成对本发明的限制。在此,蓝牙POS机是电签POS
机,需要传送较大数量的电签数据,但是这并不构成对本发明的限制。此外,蓝牙芯片可外
挂到安全芯片或者其他模块外面,并不限于图中所示的结构。
IP层传送过来的数据转发给蓝牙L2CAP层,并接收L2CAP层的数据,由BNEP完成从IP层到
L2CAP层的映射。只有建立PANU服务通道才能建立BNEP连接。支持NAP服务的蓝牙设备,通过
NAP服务,与PANU服务蓝牙设备之间进行数据交互时,使用BNEP蓝牙网络封装协议。而且,具
有NAP服务的蓝牙设备可以连接不同网络媒介(因特网包由桥接机制或路由机制交换)的外
部网络。
3所示,本发明的支付方法包括如下步骤:
通信模块的装置)地址和密钥,蓝牙POS机的处理器5通过蓝牙模块3,主动发起与该高速通
信终端的蓝牙连接。在本实施例中,以4秒为例,并不限制配对时间的时长,可以缩短,例如
根据需要预先设置为3秒。这是因为已经存在共同的已知密钥,所以省去计算密钥和交互密
钥中间值的时间,这个回连是很快的高速回连过程。当然,配对时间也可以增加,例如5秒
等,这个时长并不构成对本发明的限制。
现已配对的手机,则继续广播过程,直到配对时间结束。如果已超出配对时间,即已超过前4
秒,则进入步骤S4。
对后,处理器5就可以直接调取该从设备的地址,主动连接该从设备,然后利用该密钥与该
设备建立PANU服务通道。
POS机会为BNEP创建L2CAP链路,并且使用BNEP控制命令初始化BENP连接和设置不同网络包
类型的过滤等。而且,此时,作为PANU端的蓝牙POS机已经获取NAP(例如手机)的IP地址后,
当作为PANU端的蓝牙POS机从一个NAP移动到另一个NAP时(即,遇上另一个已配对的手机),
当前的IP地址仍然还有效。
置协议),从后台服务器获得分配到蓝牙POS机的IP地址。然后,需要解析支付端的域名,解
析出支付端的IP地址,再通过支付端的IP地址连接到支付端的服务器上,这样就搭建了TCP
通信管道(链路层是蓝牙,网络层是TCP)。这样就可以与后台服务器建立因特网网络连接,
触发交易。如果,之前已获得了后台服务器的IP地址,则可以直接使用该服务器的IP地址进
行因特网网络连接,无需解析域名。
开蓝牙连接,或者是用户通过蓝牙POS机主动断开蓝牙连接,只要断开了蓝牙连接,则返回
步骤S1。如果蓝牙POS机上有操作,则继续新的交易,直至交易结束。
机在存储器6中存储已获的安卓手机的IP地址及配对密钥。而且,蓝牙POS机使用蓝牙模块
3,注册一个NAP服务和PANU服务注册两个服务。
机没有获得授权就会断开链接层连接。然而,如果高速通信终端是苹果手机,由于其安全机
制不同,则会建立NAP连接。
通道。
来自蓝牙POS机的回复服务,会发现蓝牙POS机的服务中有NAP服务。由于前述安卓手机的安
全机制的原因,在安卓手机没有安装APP的前提下,安卓手机会主动断开与蓝牙POS机的链
路层的连接。
断开的事件,该事件中携带表示断开的原因的错误代码0x13,根据这个事件和原因码,蓝牙
POS机端就能判断为是具有安卓操作系统的手机主动断开了连接。一旦判断出是具有安卓
操作系统的手机,就进入下一步骤S9。
服务,就会连接L2CAP通道,并与之建立NAP连接。手机发现蓝牙POS机的NAP服务,并通过NAP
服务建立了连接,蓝牙POS机端通过“Role Discovery”指令0x0009就知道自己被建立了NAP
服务连接,并且自己是从端。所以蓝牙POS机通过NAP服务的连接过程,和自身在服务中的角
色为“被建立连接的从端”,就能判断是具有iOS操作系统的手机与其建立了连接。
去读取手机的NAP服务,并启动DHCP功能去分配ip地址等操作。这样能迅速建立PANU的服务
连接,触发上网功能。
的时间有5 8s。在断开苹果手机的NAP服务连接之后,蓝牙POS机会主动读取苹果手机的服
~
务,并迅速建立PANU的服务连接,触发上网功能,节省蓝牙底层链路断开再进行回连这两个
操作,大约节省5 10s时间。因此本发明优化了用户体验和重要的测试指标。
~
析,解析出后台服务器的IP地址。然后,蓝牙POS机使用解析出的后台服务器IP地址,通过蓝
牙连接到手机,利用手机与服务器建立TCP连接。
信息。蓝牙POS机使用TCP,通过蓝牙连接与后台服务器进行数据的校验和识别,并且在获取
用户的电子签名后,把电子签名和加密秘钥传送给后台服务器(蓝牙POS的位置信息已通过
2G/4G模块1通过2G/4G通信方式发送给后台服务器),并完成交易。
易,直至交易结束。
模式,利用存下来的配对地址和配对密钥去回连该高速通信终端(步骤3)。这样交易速度更
快。
的2G/4G模块。另外,因为本发明采用4.0以上版本的蓝牙模块即可,通常不到40元,低于200
多元的WIFI模块。这样整体降低POS机的设备成本。
连的问题,并且是开机自动回连,以用户无感的方式成功连接,少去了安装app,打开app,点
击搜索,点击连接等过程。因此,用户体验更佳,而且交易速度快。此外,通过PANU服务去区
分安卓操作系统的手机和iOS操作系统的手机,并采取不同的连接流程,进一步提高了交易
速度。采用本发明的蓝牙POS机进行刷卡交易,每一次完整交易过程(不包括用户签名时
间),从以前的30秒左右降低到只要几秒,传输速率达到100K/s,超过信号不好的2G传输速
率。
情况下,也可以利用分时配对技术快速连接附近具有蓝牙模块的高速通信终端(通常是智
能穿戴终端的用户的手机或平板电脑)。更进一步,如果该手机或平板电脑使用的是安卓操
作系统或iOS操作系统,采用本发明的蓝牙通信方法可以自动识别前述操作系统的终端,并
采取不同的方法去建立连接,从而使智能穿戴终端可以借助该高速通信终端连接互联网。
将承担相应的法律责任。