[發明專利]基于藍牙mesh的無需主設備的自配網組網方法及系統

有效

• 申請號: 202110731260.6
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113179507B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王凱仡;宋海瑞
• 申請（專利權）人: 南京沁恒微電子股份有限公司
• 主分類號: H04W4/80
• 分類號: H04W4/80;H04W4/06;H04W12/0471;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于藍牙mesh的無需主設備的自配網組網方法及系統，多個設備接收組網命令，進入組網模式，使用相同的密鑰自配網；各設備生成并廣播自身的組網地址，所述組網地址包括設備的MAC地址及隨機生成的元素地址；各設備協商自身的組網地址，并存儲所有設備的設備列表及對應的組網地址；各設備生成新密鑰，廣播組網地址和新密鑰的校驗值；各設備通過比較新密鑰校驗值同一新密鑰，使用新密鑰進行配網。本發明可以在無主設備的情況下，完成配網及組網，此外還便于控制網絡中的設備。使用該方法可以隨意拆除更換藍牙mesh網絡中的設備，極大的降低了組網的硬件成本和維護成本。

技術領域

本發明涉及無線網絡技術領域，尤其涉及一種基于藍牙mesh的無需主設備的自配網組網方法及系統。

背景技術

無線 Mesh 網絡憑借多跳互連和網狀拓撲特性，結合低功耗藍牙的廣泛應用，可以創建基于多個設備的大型網絡，網絡可以包含數十臺，數百臺甚至數千臺藍牙Mesh設備，這些設備之間可以相互進行信息的傳遞，為建筑自動化，商業照明，傳感器網絡和智能家居等多種無線接入網絡的解決方案提供了理想的選擇。而創建大型網絡的基石，便是藍牙mesh的組網功能。

傳統藍牙mesh協議的組網功能需要有一個常在線的主設備，通常稱為網關。如果有一個新的設備想要加入已有的網絡，需要有一個常駐的主設備對其進行配網流程，分配網絡密鑰和元素地址等信息。如圖1所示為主設備和從設備的連接示意圖。外界想要控制網絡內設備，需先與主設備通訊，隨后由主設備轉發命令給對應從設備。此方法雖然做到了拓展網絡，聯合控制的功能，但具有如下缺點：主設備不可替換，不可重復；若主設備離線，則此網絡將處于無法添加網絡的封閉狀態，且外界無法控制網絡中的設備；至少需要兩種設備存在，在開發和生產的過程中，需要同時兼顧這兩種設備，開發兩套不同的固件；由于主控設備和外圍設備需求量普遍不同，通常主控設備較少，外圍設備較多，在生產流程中，也會因此增添了出貨難度。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中藍牙mesh網絡中主設備離線的情況下無法添加新設備以及無法控制網絡中的設備的問題，本發明提供一種基于藍牙mesh的無需主設備的自配網組網方法及系統。

技術方案：一種基于藍牙mesh的無需主設備的自配網組網方法，包括以下步驟：

（1）多個設備接收組網命令，進入組網模式，所述設備擁有相同的密鑰，各設備使用相同的密鑰自配網；

（2）各設備生成并廣播自身的組網地址，所述組網地址包括設備的MAC地址及隨機生成的元素地址；

（3）各設備接收其他所有設備的組網地址，將接收到的組網地址與自身的組網地址進行對比，若存在接收到的組網地址中的元素地址與自身組網地址中的元素地址相同，則修改自身的元素地址再次對比，若接收到的組網地址中的元素地址與自身組網地址的元素地址均不同，則各設備均存儲所有設備的設備列表及對應的組網地址；

（4）各設備根據存儲的設備列表及對應的組網地址，生成新密鑰，廣播組網地址和新密鑰的校驗值；

（5）各設備接收其他所有設備的組網地址及新密鑰的校驗值，將接收到的新密鑰的校驗值與自身的新密鑰的校驗值進行比較，若不同則刪除存儲的所有設備的設備列表及對應的組網地址，并返回執行步驟（3）至步驟（5）直到接收到的新密鑰的校驗值與自身的新密鑰校驗值相同，若相同則使用新密鑰進行配網。

進一步地，步驟（1）中，所有設備均擁有相同的初始密鑰。

進一步地，步驟（1）中，設備至少有兩個。

進一步地，步驟（1）中，當有新設備需要加入組網時，所有設備重新進入組網模式。

進一步地，步驟（1）中，當組網中有設備需要退出組網時，其他設備重新進入組網模式。

進一步地，步驟（5）中，所有設備通過廣播交互自主生成相同的新密鑰。