发现和连接不具备可发现性的无线设备的制造方法
【专利说明】发现和连接不具备可发现性的无线设备
[0001] 相关申请
[0002] 本申请涉及于2012年10月5日提交的序号为13/646,617的美国专利申请，并要 求该申请的优先权。 技术背景
[0003] 1.领域
[0004] 本公开内容涉及无线连接能力，具体而言即涉及在不将任何一个设备置于可发现 模式的条件下建立连接。
[0005] 2.相关技术
[0006] 各种无线技术可实现两个或更多设备之间的相互连接。这些技术包括NFC、WiFi Direct、蓝牙等。近场通信（Near Field Communication，NFC)是一套供智能手机及类似 设备通过接触或接近（通常不超过几厘米）的方式在相互间建立无线通信的标准。Wi-Fi Direct是一种使WiFi设备能够直接相互连接而不需要无线接入点的标准。蓝牙无线技术 标准使设备在处于近距离时可进行无缝的通信。这些技术的共同之处在于两个设备能够通 过使用合适的协议直接彼此相连。这些协议通常会遵循以下三步建立连接：查询设备向目 标设备发送一个请求，目标设备以正确的信息应答，查询设备使用所接收到的信息尝试连 接。
[0007] 下文将提供涉及蓝牙的更为具体的讨论，但可以理解的是，本文所提供的讨论也 适用于其他无线连接协议和技术。蓝牙采用一种被称为跳频扩频的无线电技术，该技术将 正被发送的数据切割成小块，并将这些数据块在2, 400 - 2, 483. 5MHz范围（考虑到防护频 带）内的多达79个频带（每个IMHz ;中心频率从2402至2480MHz)内进行传输。此频带范 围位于全球均为无需授权的工业、科学和医学（ISM) 2. 4GHz短程射频频带内。其在Α??启 用的条件下，通常进行每秒800次跳频。
[0008] 蓝牙是一种基于数据包的协议，采用主从式结构。一个主机最多可与一个微微 网（一种采用蓝牙技术的移动自组织（ad-h 〇C)计算机网络）内的7个从机进行通信，其 中所有相连的设备均共享主机的时钟。数据包交换是基于基本时钟进行的，其节拍周期为 312. 5 μ s。两个时钟节拍周期（clock ticks)构成一个625 μ s的时隙，两个时隙构成一个 1250 μ s的时隙对。在单时隙数据包的简单情形下，主机在偶数时隙内进行发送，在奇数时 隙内进行接收，而从机则在偶数时隙内进行接收，在奇数时隙内进行发送。数据包可能有1 个、3个或5个时隙长，但在任何情况下，主机发送均开始于偶数时隙，从机发送则开始于奇 数时隙。
[0009] 连接在一个微微网内的设备间可以在达成一致的条件下切换角色，从机可以成为 主机（例如，向手机发起连接的耳机开始时必须作为主机，以作为连接的发起者；但此后可 选择成为从机）。《蓝牙核心规范》(Bluetooth Core Specification)规定了两个或更多微 微网组成一个分布网的连接方式，其中某些设备在一个微微网中担当主机角色，而同时又 在另一微微网中担当从机角色。
[0010] 为使用蓝牙无线技术，设备必须能够理解特定的蓝牙配置文件，该蓝牙配置文件 是对可能的应用的定义，并规定了启用蓝牙的设备与其他蓝牙设备通信所使用的一般行 为。这一点也适用于其他配对技术，例如NFC和WiFi Direct。这些配置文件包括用以从 一开始起即对通信进行参数化和控制的设置。为建立连接，蓝牙设备必须以发现模式运行。 处于可发现模式的任何蓝牙设备将根据需要发送以下信息：设备名称、设备类别、服务列表 和技术信息（例如：设备特征、制造商、所用蓝牙规范、时钟偏差）。任何设备均可执行查询， 以查找其他可连接设备，且任何设备也均可被配置以响应此类查询。然而，一般而言，在两 个设备间建立配对需要用户干预。例如，用户需要将其中至少一个设备置为可发现模式，也 可能被要求输入一个安全码。随着可启用蓝牙设备的增多，用户弄清楚如何将一个设备置 为发现模式及如何输入安全码的过程就要困难许多倍。
[0011] Tethering(网络共享）是一种更具用户友好性的连接步骤，需要较多的用户 参与和知识，因此它基本处于带有"极客特征"的范畴内，主要由精通技术的用户使用。 Tethering最多的用途是将计算机连接至手机，以便在WiFi或其他因特网连接不可用时能 访问网络。除了在建立tethering时需要用户参与之外，各大运营商和手机制造商也对其 设置了障碍，由此产生了各种绕道的"创意（creativity) "，例如对安卓设备进行根权限操 作（rooting)，或者对iOS设备进行越狱，然后在设备上安装tethering应用程序。
[0012] 鉴于以上问题，需要有仅需最少量或无需用户干预和/或输入的简化的设备间连 接能力。此外，还有一种明确的需求是要可以在没有直接连接可用时，将手机用作互联网网 关。这种连接应当可以供最广泛的手机新手用户使用，以使之能够被广泛应用。 发明概要
[0013] 加入以下发明概要的目的是提供对本发明的一些方面及特征的基本理解。本概要 并非对本发明的全面概述，且其并不意味着要具体指出本发明的主要或关键要素，也并不 是要描述本发明的适用范围。其唯一目的是以简化的形式给出本发明的一些概念，以此作 为下文将要给出的更为详细的说明的引语。
[0014] 各种已公开的实施例提供了在最少量或完全没有用户干预和/或输入的条件下 建立设备之间连接的方法。可能出于多种原因而在两个设备均处于不可发现模式时，希望 使用诸如蓝牙等对设备进行连接。在许多情况下，可能并不方便开启可发现模式。例如，许 多新型智能手机（例如使用i〇S和安卓系统的手机）会要求通过人为干预方式来开启可发 现模式。当可发现模式通过人为干预被开启时，设备仅在有限的时间（几分钟）内保持可 发现。然而，并非所有应用程序均可以在需要由人为干预来使设备可发现的情况下很好地 工作：后台应用根本无法实现，对于其他应用，可能并不希望用户界面流程发生中断。避免 将设备置为可发现模式还可通过不为第三方开启在设备可发现时在蓝牙层次上对其进行 观察的机会窗口而提高设备的隐私保护能力。通过不为攻击者开启在设备可发现时连接至 系统内设备的机会窗口，使系统的安全性也得以提高。
[0015] 本发明的实施例采用MAC地址来启动配对。MAC(媒体访问控制，Media Access Control)地址是一个分配给网络接口、用于物理网络段上通信的独一无二的标识符。MAC 地址通常由制造商指定，并被存储在设备存储器内。例如，蓝牙采用MAC-48标识符格式。在 本文所公开的各种实施例中，目标设备的MAC地址由发起设备使用，以发起配对，并跳过前 两个步骤或发现和数据收集步骤。在这种情况下，任何一个设备均不需要处于可发现模式。
[0016] MC地址可通过多种方式获得。例如，它可通过使用带外通信，例如移动数据连接 (例如4G或3G)、使用WiFi或使用设备可能已经建立的其他蓝牙连接，从一个设备传送到 另一个设备。
[0017] 根据一些实施例，系统包括一个或多个信标。信标的作用是对系统内已知设备的 相关信息进行存储，并将其发布至需要连接的其他设备。信标可被设备询问，以根据任何所 需的依据提供MAC地址列表。系统还可与处于可发现模式的设备一起使用，以加快连接步 骤。
[0018] 附图简要说明
[0019] 纳入本说明书并作为其组成部分的附图，对本发明的实施例进行了示例说明，其 与文字说明一起用于解释和举例说明本发明的原理。附图旨在以示意方式示出示例实施例 的主要特征。附图并不是旨在描述实际实施例的每项特征，也并不描述所述元件的相对尺 寸，也并非用于按比例绘制。
[0020] 图1为示出根据本发明一个实施例的已连接的蓝牙设备的网络的示意图。
[0021] 图2为示出根据本发明另一个实施例的已连接的蓝牙设备的网络的示意图。
[0022] 详细说明
[0023] 下文提供不需要处于可发现模式或进行用户操作即可用于建立设备间连接（配 对）的方法和系统的示例。各种实施例均适用于诸如NFC、WiFi Direct、蓝牙等技术。为 便