[发明专利]一种依赖于ATT和指示进行适配的数据通信系统及方法

说明书

本发明属于数据通信技术领域，尤其涉及一种依赖于ATT和指示进行适配的数据通信系统及方法，其中，所述CPA层用于发送方CPA层将PHD层传输的APDU封装为CPA PDU并将CPA PDU通过CPA数据交换过程传输于ATT层，本发明解决了现有技术中BLE技术与ISO/IEEE 11073标准的特性不直接兼容，不能完全满足基于ISO/IEEE 11073标准的应用层数据交换需求，需要在ATT层和PHD层之间建立适配，使得下层满足上层的需求的问题，本发明具有保持通信双方在应用层的同步交互，进而还可以节省时间和计算资源，提高用户体验，降低成本，同时也不会对系统的安全造成负面影响，这样还避免了接收到的BLE消息被移动设备操作系统中的多个程序共享时所出现的安全隐患的有益技术效果。

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，尤其涉及一种依赖于ATT和指示进行适配的数据通信系统及方法。

背景技术

在众多短距离通信技术当中，蓝牙是应用最为广泛、最为普及的技术之一。其中低功耗蓝牙重用了经典蓝牙协议栈的许多模块，定义了全新的物理层和链路层，简化了协议栈的实现。由于大多数健康监测设备和健康应用程序只需传输少量的数据，这使得低功耗蓝牙在医疗卫生健康、体育健身、家庭娱乐、安全保障等诸多领域具有巨大的潜力。

ISO/IEEE 11073系列标准实现了为医疗应用和健康而使用的个人健康设备(Personal Health Devices，PHD)与外界的通信，并将信息以固定格式传输给与外界联通的设备(例如手机、无线路由器、机顶盒、健康监测网关、计算机系统等)。例如将个人健康设备用户的健康数据传输到医生办公室、诊所或者录入监测服务机构。ISO/IEEE 11073标准定义了两个实体，分别为“Agent”和“Manager”。Agent用于收集个人健康数据并传输给相关的Manager，Manager用于从一个或多个Agent处接收数据。ISO/IEEE 11073标准还定义了Agent与Manager之间传输的数据格式以及使用的通信协议。

ISO/IEEE 11073-20601优化交换协议定义了一种独立于底层传输的通用框架，建立了个人健康数据通信的抽象模型。从理论上讲，BLE技术具备承载ISO/IEEE 11073-20601优化交换协议的可能，但是关键的技术问题在于，在BLE领域中，由于ISO/IEEE 11073标准的特性与BLE技术不直接兼容，使得通过BLE技术传输符合ISO/IEEE 11073系列标准的个人健康设备的健康数据无法轻易付诸实践，例如，(1)ISO/IEEE 11073-20601要求数据传输必须基于可靠的通信信道完成，但是BLE通信技术本身不能进行可靠信道传输或者保证数据完整性(即：BLE中重用的L2CAP层不会重发或数据校验)。(2)通信双方的应用层使用ISO/IEEE 11073-20601优化交换协议来交换数据消息，要求底层传输技术保持双方在应用层数据通信方面的状态同步，但是BLE标准技术的通信特征是无状态(stateless)的，通常为了节省功耗，底层传输会频繁断开和重连，无法支持通信双方在应用层的同步交互。(3)ISO/IEEE 11073-20601协议传输的消息的长度(最大为63K字节)远大于BLE中ATT消息的长度。基于所述的技术问题，现有技术中没有有效的技术方案可以使得两者之间协同工作：欧洲专利局在2015年8月4日公开的申请号为13734512的发明“测量设备(发明名称为MEASUREMENT DEVICE)”中，涉及到使用无线通信技术(包括BLE技术)和双向通信协议(ISO/IEEE 11073-20601)实现设备间的互操作，但是此发明提出的技术方案仅限于将双向通信模式改为单向通信模式，达到降低功耗的目的，没有提出在BLE技术上承载ISO/IEEE 11073标准的有效方案。美国专利局在2015年7月16日公开的申请号为14155954的发明“一种用于医疗设备的低功耗无线通信系统和方法(发明名称为Low energy wirelesscommunication systems and methods for medical devices)”中，测量设备从ISO/IEEE11073-20601的数据包中提取部分数据以形成修改后的数据包，然后将数据进行分包并为每一个分割后的数据包添加一个序号，进而通过BLE技术进行传输，此发明提出的技术方案重点在于将ISO/IEEE 11073-20601协议传输的较长APDU进行分包，且在应用层处理数据，不涉及状态管理，忽略了BLE底层传输会频繁断开和重连的机制，没有解决BLE和ISO/IEEE11073-20601状态不同步的问题。中国专利局在2016年4月20日公开的申请号为CN201480049286.0的发明“用于经由社交网络平台控制外围设备的方法和装置”和在2016年11月30日公开的申请号为CN201480076808.6的发明“通过社交网络平台控制外围设备的方法和装置”中提出的技术方案，建立了蓝牙设备与智能终端上社交平台的通信协议，这两项发明主要是基于蓝牙在应用层建立业务，对应用层的数据处理进行规范，以及包括一个复杂的鉴权过程；