在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法，该方法包括：对多个待配网设备同时进行上电；对该多个待配网设备中的每一个分配独立的随机时间延迟；当该多个待配网设备中的每个待配网设备等待其对应的随机时间延迟所确定的时间时，该待配网设备发送首个等待启动配置信标包；及多个待配网设备中的每一个继续发送等待启动配置信标包，以使得对应的启动配置设备能够对其进行启动配置操作。利用本发明专利技术，可解决在蓝牙Mesh启动配置过程或软件空中升级过程中执行启动配置或软件空中升级的设备过于集中而导致数据包拥堵的问题。

【技术实现步骤摘要】
在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法
本专利技术涉及蓝牙Mesh网络，更具体地，涉及一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法以及一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待升级节点进行软件空中升级的方法。
技术介绍
在蓝牙Mesh中，有一些需要所有设备参与的流程，比如，对于大批未配置入网的设备，需要统一启动配置入网流程配置入网，再比如，需要对大批已成为节点的设备进行软件空中升级等等。在此类场景中，会有一个中心节点或设备第一个发起对应的流程操作，比如用于通过手机开始对待配网设备进行启动配置，或对已入网设备进行空中软件升级。在该场景下，流程的最开始阶段会集中在中心节点的周围一小圈范围内进行相关操作，而网络的其它设备或节点将处于空闲状态。这会造成中心节点周围数据包的大量聚集，从而导致信道拥挤，并且干扰严重，丢包现象也较为频繁；另一方面，离中心节点较远的设备或节点处于空闲等待状态，无法及时开始操作流程。以下结合图1、2具体说明上述问题产生的过程及原因。如图1所示，图中所有的小圆圈代表一个个设备，它们在启动配置流程的场景下，表示等待启动配置入网的待配网设备，在等待软件空中升级的场景下，表示等待软件空中升级的入网设备。以启动配置过程为例，通常，所有设备安装完毕后，会对其进行同时上电操作，启动后设备开始发送“等待启动配置信标包(UnprovisionedDeviceBeacon)”。结合图2，这个信标包一般不会很频繁地发送，例如5秒发送一次，每次发送持续时间在1毫秒(ms)左右。在启动配置场景中，因为所有设备同时上电，因此它们基本上会同时发送等待启动配置信标包，5秒后又同时发送第二个包。考虑到蓝牙协议中会对每个广播包加上0至10ms的随机延迟(Delay)，因此所有设备启动后第一个包的发送时间集中在上电时间T0至T0+10ms之间，第二个包集中在T0+5s至T0+5s+10ms之间，以此类推。在图2所示的时间轴中，实心部分代表了空中“启动配置信标包”的集中发送时间。在图1的网络图中，假设设备1是中心启动配置设备，它将首先扫描空中的等待配置入网设备。因为所有设备均同时上电，所以此时几乎所有设备会同时发送等待启动配置信标包。从通信角度讲，如果一个设备同时收到不同设备发送的数据包，一般会选择接收信号强度比较大的数据包。即，如果每个设备的发射功率相同，则距离越近的设备发出来的数据包的接收信号强度越大，因此越容易被本设备收到。因为设备2、3、11、13相比其他设备离设备1比较近，设备1收到这几个设备发过来的“等待启动配置信标包”的接收信号强度大于其他设备发过来的“等待启动配置信标包”，所以大概率会优先处理这些设备的“等待启动配置信标包”，也就是会优先启动配置这几个设备。例如，图1中，设备1可选择设备2、3、11同时启动配置流程；设备2配置入网结束后，可以继续去找自己周围等待配置入网的设备。类似地，设备2可以选择例如周围的设备21、22、4同时启动配置流程。同理，设备3启动配置入网结束后，可以选择例如周围的设备31、32、33同时启动配置流程；设备4启动配置入网结束后，可以选择例如周围的设备41、42、43同时启动配置流程。应理解，图1中所示用实线和虚线表示的较大圆圈仅示意性地表示位于圆心处的设备与其他设备之间的相对距离关系，并不代表该设备的信号覆盖范围。综上，最开始的时候，只有集中在设备1周围的设备先开始启动配置流程，后面才慢慢扩散到网络的周边设备；这会造成最开始阶段设备1的周围数据包特别多，干扰严重，而网络的周边设备一直空闲，信道也处于空闲状态。一方面，在空间上，这会造成局部区域中的信道过于拥挤，另外还有可能导致最先发起启动配置的设备1等位于中心处的几个节点去争抢附近的少数几个待配网设备，从而导致每个设备无法同时对多个待配网设备进行启动配置，然而距中心较远距离处却有大量设备在等待配网而无法对其配网。另一方面，在时间上，如参照图2中的上述时间轴分析，也会造成在某段时间(例如10ms)内有大量设备集中发送等待启动配置信标包，而其他时间(如剩余的5s-10ms)内没有设备发送等待启动配置信标包，从而造成启动配置设备只能在很短的时间窗口内寻找等待启动配置设备，如果找不到，则只能等待下一个周期(例如5s)。这样的拥堵问题在密集布置的网络中尤其严重。密集布置的网络例如可以是所有设备或大量设备都处在一跳范围内的网络。因此，本领域中需要一种方案，其至少能够在蓝牙Mesh网络中进行启动配置或空中软件升级时消除或缓解上述拥堵。应理解，上述所列举的技术问题仅作为示例而非对本专利技术的限制，本专利技术并不限于同时解决上述所有技术问题的技术方案。本专利技术的技术方案可以实施为解决上述或其他技术问题中的一个或多个。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于解决现有的蓝牙Mesh网络中进行启动配置时或进行空中软件升级时，因数据包聚集而导致的局部信道拥挤，以及多个启动配置设备争抢少数待配网设备或多个升级服务设备节点争抢少数待升级节点的状态，从而使得设备无法即时完成启动配置或空中软件升级等问题。在本专利技术的一个方面，提供了一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法，包括：(a)对多个待配网设备同时进行上电；(b)对该多个待配网设备中的每一个分配独立的随机时间延迟；(c)当该多个待配网设备中的每个待配网设备等待其对应的随机时间延迟所确定的时间时，该待配网设备发送首个等待启动配置信标包；及(d)多个待配网设备中的每一个继续发送等待启动配置信标包，以使得对应的启动配置设备能够对其进行启动配置操作。优选地，所述随机时间延迟的长度为0ms到等待启动配置信标包的发送间隔时间之间。优选地，在步骤(a)之后，该多个待配网设备中的每一个确定独立的随机发射功率；并且在步骤(c)和(d)中，该多个待配网设备中的每一个以其对应的随机发射功率发送等待启动配置信标包。所述随机发射功率优选地在-5dbm到该待配网设备的最大发射功率之间。在本专利技术的第二个方面，还提供了一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待升级节点进行软件空中升级的方法，包括：(a)升级服务设备节点发送升级指令到多个待升级节点；(b)当多个待升级节点中的每一个接收到升级指令且决定接受升级时，对该多个待升级节点中的每一个分配独立的随机时间延迟；(c)当该多个待升级节点中的每个待升级节点等待其对应的随机时间延迟所确定的时间时，该待升级节点发送首个等待空中升级信标包；及(d)多个待升级节点中的每一个继续发送等待空中升级信标包，以使得对应的升级服务设备节点能够对其进行软件空中升级操作。优选地，所述随机时间延迟的长度为0ms到等待空中升级信标包的发送间隔时间之间。优选地，在步骤(a)之后，该多个待升级节点中的每一个确定独立的随机发射功率；并且在步骤(c)和(d)中，该多个待升级节点中的每一个以其对应的随机发射功率发送等待空中升级信标包。所述随机发射功率优选地在-5dbm到该待配网设备的最大发射功率之间。在本专利技术的第三个方面，还提供了一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法，包括：(a)对多个待配网设备同时进行上电；(b)该多个待配网设备中的每一个确定独立的随机发射功率；(c)该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法，其特征在于，所述方法包括：(a)对多个待配网设备同时进行上电；(b)对该多个待配网设备中的每一个分配独立的随机时间延迟；(c)当该多个待配网设备中的每个待配网设备等待其对应的随机时间延迟所确定的时间时，该待配网设备发送首个等待启动配置信标包；及(d)多个待配网设备中的每一个继续发送等待启动配置信标包，以使得对应的启动配置设备能够对其进行启动配置操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待配网设备进行启动配置的方法，其特征在于，所述方法包括：(a)对多个待配网设备同时进行上电；(b)对该多个待配网设备中的每一个分配独立的随机时间延迟；(c)当该多个待配网设备中的每个待配网设备等待其对应的随机时间延迟所确定的时间时，该待配网设备发送首个等待启动配置信标包；及(d)多个待配网设备中的每一个继续发送等待启动配置信标包，以使得对应的启动配置设备能够对其进行启动配置操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机时间延迟的长度为0ms到等待启动配置信标包的发送间隔时间之间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)之后，该多个待配网设备中的每一个确定独立的随机发射功率；并且在步骤(c)和(d)中，该多个待配网设备中的每一个以其对应的随机发射功率发送等待启动配置信标包。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述随机发射功率在-5dbm到该待配网设备的最大发射功率之间。5.一种用于在蓝牙Mesh网络中对多个待升级节点进行软件空中升级的方法，其特征在于，所述方法包括：(a)升级服务设备节点发送升级指令到多个待升级节点；(b)当多个待升级节点中的每一个接收到升级指令且决定接受升级时，对该多个待升级节点中的每一个分配独立的随机时间延迟；(c)当该多个待升级节点中的每个待升级节点等待其对应的随机时间延迟所确定的时间时，该待升级节点发送首个等待空中升级信标包；及(d)多个待升级节点中的每一个继续发送等待空中升级信标包，以使得对应的升级服务设备节点能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉龙，智伟建，张瑞安，
申请(专利权)人：乐鑫信息科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31