基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法及系统技术方案

技术编号:29465190 阅读:24 留言:0更新日期:2021-07-27 17:54
本发明专利技术公开了一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法及系统,多个设备接收组网命令,进入组网模式,使用相同的密钥自配网;各设备生成并广播自身的组网地址,所述组网地址包括设备的MAC地址及随机生成的元素地址;各设备协商自身的组网地址,并存储所有设备的设备列表及对应的组网地址;各设备生成新密钥,广播组网地址和新密钥的校验值;各设备通过比较新密钥校验值同一新密钥,使用新密钥进行配网。本发明专利技术可以在无主设备的情况下,完成配网及组网,此外还便于控制网络中的设备。使用该方法可以随意拆除更换蓝牙mesh网络中的设备,极大的降低了组网的硬件成本和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法及系统
本专利技术涉及无线网络
,尤其涉及一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法及系统。
技术介绍
无线Mesh网络凭借多跳互连和网状拓扑特性,结合低功耗蓝牙的广泛应用,可以创建基于多个设备的大型网络,网络可以包含数十台,数百台甚至数千台蓝牙Mesh设备,这些设备之间可以相互进行信息的传递,为建筑自动化,商业照明,传感器网络和智能家居等多种无线接入网络的解决方案提供了理想的选择。而创建大型网络的基石,便是蓝牙mesh的组网功能。传统蓝牙mesh协议的组网功能需要有一个常在线的主设备,通常称为网关。如果有一个新的设备想要加入已有的网络,需要有一个常驻的主设备对其进行配网流程,分配网络密钥和元素地址等信息。如图1所示为主设备和从设备的连接示意图。外界想要控制网络内设备,需先与主设备通讯,随后由主设备转发命令给对应从设备。此方法虽然做到了拓展网络,联合控制的功能,但具有如下缺点:主设备不可替换,不可重复;若主设备离线,则此网络将处于无法添加网络的封闭状态,且外界无法控制网络中的设备;至少需要两种设备存在,在开发和生产的过程中,需要同时兼顾这两种设备,开发两套不同的固件;由于主控设备和外围设备需求量普遍不同,通常主控设备较少,外围设备较多,在生产流程中,也会因此增添了出货难度。
技术实现思路
专利技术目的:为了解决现有技术中蓝牙mesh网络中主设备离线的情况下无法添加新设备以及无法控制网络中的设备的问题,本专利技术提供一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法及系统。技术方案:一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,包括以下步骤:(1)多个设备接收组网命令,进入组网模式,所述设备拥有相同的密钥,各设备使用相同的密钥自配网;(2)各设备生成并广播自身的组网地址,所述组网地址包括设备的MAC地址及随机生成的元素地址;(3)各设备接收其他所有设备的组网地址,将接收到的组网地址与自身的组网地址进行对比,若存在接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址中的元素地址相同,则修改自身的元素地址再次对比,若接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址的元素地址均不同,则各设备均存储所有设备的设备列表及对应的组网地址;(4)各设备根据存储的设备列表及对应的组网地址,生成新密钥,广播组网地址和新密钥的校验值;(5)各设备接收其他所有设备的组网地址及新密钥的校验值,将接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥的校验值进行比较,若不同则删除存储的所有设备的设备列表及对应的组网地址,并返回执行步骤(3)至步骤(5)直到接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥校验值相同,若相同则使用新密钥进行配网。进一步地,步骤(1)中,所有设备均拥有相同的初始密钥。进一步地,步骤(1)中,设备至少有两个。进一步地,步骤(1)中,当有新设备需要加入组网时,所有设备重新进入组网模式。进一步地,步骤(1)中,当组网中有设备需要退出组网时,其他设备重新进入组网模式。进一步地,步骤(5)中,所有设备通过广播交互自主生成相同的新密钥。进一步地,步骤(4)中,新密钥的校验值为新密钥的24-bitCRC校验值。一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网系统,包括多个设备,所述多个设备中无主设备,设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行该计算机程序时实现:(1)接收组网命令,进入组网模式,使用相同的密钥与其余设备自配网;(2)生成并广播自身的组网地址,所述组网地址包括设备的MAC地址及随机生成的元素地址;(3)接收其他所有设备的组网地址,将接收到的组网地址与自身的组网地址进行对比,若存在接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址中的元素地址相同,则修改自身的元素地址再次对比,若接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址的元素地址均不同,则各设备均存储所有设备的设备列表及对应的组网地址;(4)根据存储的设备列表及对应的组网地址,生成新密钥,广播组网地址和新密钥的校验值;(5)接收其他所有设备的组网地址及新密钥的校验值,将接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥的校验值进行比较,若不同则删除存储的所有设备的设备列表及对应的组网地址,并返回执行步骤(3)至步骤(5)直到接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥校验值相同,若相同则使用新密钥进行配网。进一步地,设备至少有两个。有益效果:本专利技术提供一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法及系统,相比较现有技术,可以在无主设备的情况下,完成配网及组网,此外还便于控制网络中的设备。使用该方法可以随意拆除更换蓝牙mesh网络中的设备,极大的降低了组网的硬件成本和维护成本。附图说明图1为现有的蓝牙mesh网的结构示意图;图2为本专利技术的蓝牙mesh网的结构示意图;图3为本专利技术基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例,对本专利技术作进一步说明。实施例一:本实施例应用场景为一套智能照明系统,该智能照明系统采用基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法进行组网,可设定智能灯如果上电未组网,则自动进入组网模式,实际安装过程中,只需要实现安装好所有灯,然后统一开灯即可使各灯进入组网模式。如图2所示,四个灯均为从设备,且无主设备,从设备数也可以是其他数量,但至少有两个。各设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的软件程序,处理器执行该计算机程序时实现下述方法中各设备执行的步骤。如图3所示,基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,包括以下步骤:(1)四个设备接收组网命令,进入组网模式,所有设备拥有相同的初始密钥,各设备使用相同的初始密钥自配网。该密钥由生产此设备时统一固化在设备的芯片中。(2)各设备读取自身的MAC地址,并且生成随机数。为保证随机数效果,可使用系统时间,或者内置温度传感器等不确定值作为随机数种子。将随机数与MAC地址运算取余得到自身的元素地址,由于每颗芯片的MAC地址唯一,所以可以生成不同的元素地址。随后广播自身的组网地址,所述组网地址包括设备的MAC地址及生成的元素地址。(3)各设备接收其他所有设备的组网地址,将接收到的组网地址与自身的组网地址进行对比,若存在接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址中的元素地址相同,则按照步骤(1)中的方法重新生成元素地址,修改自身的组网地址再次对比,若接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址中元素地址均不同,则各设备均存储所有设备的设备列表及对应的组网地址,该步骤使所有设备协商各自对应的地址,保证mesh组网中的所有设备的组网地址不冲突。该步骤可规定一段时间内没有接收到新的组网地址,即表示接收到了其他所有设备的组网地址且各设备的组网地址均不同。例如本实施例中,当前先有两个进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)多个设备接收组网命令,进入组网模式,所述设备拥有相同的密钥,各设备使用相同的密钥自配网;/n(2)各设备生成并广播自身的组网地址,所述组网地址包括设备的MAC地址及随机生成的元素地址;/n(3)各设备接收其他所有设备的组网地址,将接收到的组网地址与自身的组网地址进行对比,若存在接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址中的元素地址相同,则修改自身的元素地址再次对比,若接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址的元素地址均不同,则各设备均存储所有设备的设备列表及对应的组网地址;/n(4)各设备根据存储的设备列表及对应的组网地址,生成新密钥,广播组网地址和新密钥的校验值;/n(5)各设备接收其他所有设备的组网地址及新密钥的校验值,将接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥的校验值进行比较,若不同则删除存储的所有设备的设备列表及对应的组网地址,并返回执行步骤(3)至步骤(5)直到接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥校验值相同,若相同则使用新密钥进行配网。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)多个设备接收组网命令,进入组网模式,所述设备拥有相同的密钥,各设备使用相同的密钥自配网;
(2)各设备生成并广播自身的组网地址,所述组网地址包括设备的MAC地址及随机生成的元素地址;
(3)各设备接收其他所有设备的组网地址,将接收到的组网地址与自身的组网地址进行对比,若存在接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址中的元素地址相同,则修改自身的元素地址再次对比,若接收到的组网地址中的元素地址与自身组网地址的元素地址均不同,则各设备均存储所有设备的设备列表及对应的组网地址;
(4)各设备根据存储的设备列表及对应的组网地址,生成新密钥,广播组网地址和新密钥的校验值;
(5)各设备接收其他所有设备的组网地址及新密钥的校验值,将接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥的校验值进行比较,若不同则删除存储的所有设备的设备列表及对应的组网地址,并返回执行步骤(3)至步骤(5)直到接收到的新密钥的校验值与自身的新密钥校验值相同,若相同则使用新密钥进行配网。


2.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,其特征在于,步骤(1)中,所有设备均拥有相同的初始密钥。


3.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,其特征在于,步骤(1)中,设备至少有两个。


4.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,其特征在于,步骤(1)中,当有新设备需要加入组网时,所有设备重新进入组网模式。


5.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh的无需主设备的自配网组网方法,其特征在于,步骤(1)中,当组网中有设备...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凯仡宋海瑞
申请(专利权)人:南京沁恒微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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