[發(fā)明專利]一種工業(yè)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及組網(wǎng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310566493.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN103684938B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦元慶;朱錢祥;周純杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28;H04L29/06;H04B5/00;H04W12/02
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 朱仁玲

1.一種工業(yè)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于工業(yè)場(chǎng)所中的網(wǎng)絡(luò)通信，其包括藍(lán)牙主站和由其管理的多個(gè)藍(lán)牙從站，并且每個(gè)藍(lán)牙從站都具備一個(gè)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置(NETWORK_KEY)，其中，

所述網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置用于實(shí)現(xiàn)所述藍(lán)牙主站與其管理的多個(gè)藍(lán)牙從站之間的組網(wǎng)過濾參數(shù)的交互；

所述藍(lán)牙主站、從站均包括：

中央控制單元(MCU)，通過所述網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置中存儲(chǔ)的過濾參數(shù)控制藍(lán)牙模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和無線數(shù)據(jù)收發(fā)；以及

藍(lán)牙模塊，用來運(yùn)行藍(lán)牙協(xié)議棧，并通過主機(jī)控制接口（Host?Controller?Interface,HCI）接受所述中央控制單元的控制命令以及其它主站或從站發(fā)送過來的無線幀；

并且，所述藍(lán)牙主站還包括：

網(wǎng)絡(luò)配置接口電路，用來設(shè)置當(dāng)前微微網(wǎng)ID、從站的邏輯地址以及主站管理的從站數(shù)目；以及

RS485/CAN總線接口電路，用于該藍(lán)牙主站與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他微微網(wǎng)主站組建成有線網(wǎng)絡(luò)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置為非易失存儲(chǔ)器，通過總線與所述藍(lán)牙主站或從站進(jìn)行通信，其存儲(chǔ)有加密后的組網(wǎng)過濾參數(shù)，包括當(dāng)前微微網(wǎng)ID、主站藍(lán)牙地址及從站邏輯地址。

3.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的工業(yè)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組網(wǎng)方法，其中，所述藍(lán)牙主站執(zhí)行如下步驟：

1）配置與該藍(lán)牙主站所管理的所有藍(lán)牙從站相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置，將主站藍(lán)牙地址、當(dāng)前微微網(wǎng)ID和從站邏輯地址加密寫入各藍(lán)牙從站對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置；

2）中央控制單元將藍(lán)牙模塊的搜索過濾參數(shù)設(shè)置為當(dāng)前微微網(wǎng)ID，命令其執(zhí)行搜索操作：若藍(lán)牙模塊搜索到的從站設(shè)備類型（CLASS_of_DEVICE）信息不符合搜索過濾參數(shù)，則不將該從站的藍(lán)牙地址信息上傳到中央控制單元；藍(lán)牙模塊搜索完畢后，若中央控制單元得到的從站藍(lán)牙地址信息個(gè)數(shù)少于藍(lán)牙主站應(yīng)管理的從站數(shù)目，則命令藍(lán)牙模塊重新執(zhí)行搜索操作，否則執(zhí)行第3）步；

3）所述藍(lán)牙主站向搜索到的所有從站逐一發(fā)送ACL鏈路建立請(qǐng)求幀，等待所有從站接收該請(qǐng)求并建立與它之間的ACL鏈路，由此主站與從站組成一個(gè)微微網(wǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組網(wǎng)方法，其中，所述步驟1）具體為：

1a）上電后，中央控制單元和藍(lán)牙模塊之間建立BCSP鏈路；

1b）所述藍(lán)牙主站檢測(cè)其本身是否插入了網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置，若是，執(zhí)行第1c）步，否則執(zhí)行第2）步；

1c）中央控制單元通過HCI指令讀取藍(lán)牙模塊的主站藍(lán)牙地址，并讀取通過所述網(wǎng)絡(luò)配置接口電路設(shè)置的當(dāng)前微微網(wǎng)ID和為與所述插入的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置相應(yīng)的藍(lán)牙從站設(shè)置的邏輯地址，將這些信息加密存儲(chǔ)到所述插入的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置，然后等待用戶斷電操作，拔下該插入的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置，若該藍(lán)牙主站應(yīng)管理的其他藍(lán)牙從站相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置尚未配置完畢，則繼續(xù)插入其他藍(lán)牙從站相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置，最后返回步驟1a）。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的組網(wǎng)方法，其中，所述多個(gè)藍(lán)牙從站中的每一個(gè)均執(zhí)行如下步驟：

1）將與該藍(lán)牙從站相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置插入該從站，上電初始化，中央控制單元檢測(cè)是否有網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置插入，若無，則不執(zhí)行任何操作，否則執(zhí)行第2）步；

2）中央控制單元與藍(lán)牙模塊建立BCSP鏈路，讀取并解密所述插入的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置中的組網(wǎng)過濾信息，并通過一系列的HCI指令對(duì)藍(lán)牙模塊執(zhí)行參數(shù)配置，包括將該從站的設(shè)備類型（CLASS_of_DEVICE）設(shè)置為所述網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置中的當(dāng)前微微網(wǎng)ID，將連接請(qǐng)求的過濾參數(shù)設(shè)置為所述插入的網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置中的主站藍(lán)牙地址；

3）所述藍(lán)牙從站進(jìn)入等待狀態(tài)，響應(yīng)主站的搜索操作和鏈路建立請(qǐng)求；若接收到鏈路建立請(qǐng)求幀，則判斷該幀的來源地址與所述連接請(qǐng)求的過濾參數(shù)（即主站的藍(lán)牙地址）是否一致，若一致，與主站建立ACL鏈路；否則丟棄該幀。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的組網(wǎng)方法，其中，采用分組加密算法對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)密鑰裝置中存儲(chǔ)的當(dāng)前微微網(wǎng)ID、藍(lán)牙從站的邏輯地址以及主站藍(lán)牙地址進(jìn)行加密；采用序列密碼算法對(duì)所述ACL鏈路上的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

7.根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的組網(wǎng)方法，其中，在所述藍(lán)牙主站上設(shè)置ACL鏈路保障機(jī)制：藍(lán)牙主站監(jiān)測(cè)與從站的斷鏈?zhǔn)录瑔?dòng)設(shè)備搜索操作，當(dāng)斷鏈原因消除時(shí)，主站重新搜索到該從站并執(zhí)行相應(yīng)的重連操作，以恢復(fù)與其的ACL鏈路。