CN110249608A

CN110249608A - 设备配对

Info

Publication number: CN110249608A
Application number: CN201880011243.1A
Authority: CN
Inventors: G.E.梅肯坎普
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2019-09-17
Anticipated expiration: 2038-02-05
Also published as: EP3580904A1; US10972446B2; WO2018146042A1; US20200036569A1; JP7096256B2; CN110249608B; EP3580904B1; JP2020511043A

Abstract

一种使用非标准化锁定机制和标准化配对协议这两者来建立无线通信连接的方法，该无线通信连接用于在第一设备和第二设备之间交换控制消息，该方法包括：应用非标准化锁定机制以设置是锁定还是解锁对标准化配对协议的访问；以及在被所述非标准化锁定机制激活的条件下，使用标准化配对协议在第一设备和第二设备之间实行配对，其中标准化配对协议的完成激活用于交换控制消息的无线通信连接。

Description

设备配对

技术领域

本公开涉及将控制设备与待控设备配对。

背景技术

连接的照明指一个或多个灯具的系统，该一个或多个灯具不是通过（或不仅仅通过）传统的有线电开关或调光电路来控制，而是通过使用数据通信协议经由有线或更经常地经由无线连接（例如有线或无线网络）来控制。通常地，灯具或甚至灯具内的各个灯可以各自配备有无线接收机或收发机，该无线接收机或收发机用于根据无线联网协议（诸如ZigBee、Wi-Fi或蓝牙）接收来自照明控制设备的照明控制命令（以及可选地还用于使用无线联网协议向照明控制设备发送状态报告）。该照明控制设备可以采取用户终端的形式，例如便携式用户终端，诸如智能电话、平板电脑、膝上计算机或智能手表；或静态用户终端，诸如台式计算机或无线墙壁面板。在这种情况下，照明控制命令可以源于在用户终端上运行的应用程序，基于用户通过用户终端的用户接口（例如触摸屏或点击接口）向应用程序提供的用户输入，和/或基于应用程序的自动化功能。用户装置可以直接向灯具发送照明控制命令，或经由中间设备（诸如无线路由器、访问点或照明桥接器）向灯具发送照明控制命令。

在物联网（IoT）中，许多类型的设备被连接至互联网。当设备被链接至无线网络时，最关键步骤中的一个步骤是初始设置。问题在于如何配置设备来以安全的方式加入某网络。通常这些设备不具有显示器或键盘来录入某种类型的网络标识符或安全密钥。通常称如下初始设置为配对，在该初始设置中，设备被认证、加入正确网络以及交换加密密钥。在连接的照明中，该初始设置通常被称作调试，其包括配对和配置设备。在蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy）中，加入网络和交换密钥被称作配对，以及当在配对过程期间，加密密钥为未来使用而被存储，这被称为绑定。

用于IoT设备的无线标准描述了配对的标准化方式。例如ZigBee包括通过密码方式的配对和基于邻近（proximity）的配对。蓝牙低功耗支持PassKey配对的类似形式，但也支持叫做“JustWorks”的配对方法，在该配对方法中不要求认证。这可以例如用来当全新的设备第一次上电时，允许电话容易地连接至该全新的设备。蓝牙低功耗（BLE）标准还描述了带外机制。在这种情况下，使用除蓝牙以外的方法共享加密密钥。一示例是使用NFC来交换密钥，作为蓝牙配对的一部分。

D1（US 2015/222517 A1）公开了统一协议，该协议可以促进控制器设备和控制器所控制的附件设备之间的安全、经认证的通信。附件和控制器可以建立配对，其中附件可以提供附件定义记录，该附件定义记录将附件定义为服务的集，每个服务具有一个或多个特征。在安全通信会话中，控制器可以查询特征以确定附件状态和/或修改特征以命令附件改变其状态。

发明内容

标准化方法的问题是，对于许多类型的产品，没有完美的标准化解决方案。例如，虽然录入4或6位数字的密码不困难，但是问题通常在于要找到它。在飞利浦Hue灯（PhilipsHue-Lamp）的情况中，它被印刷在灯上（使用小号字体）。但是如果灯已经被安装在天花板上的灯具中怎么办将可以理解的是，在这种情形中用户可能发现难以获取密码。在蓝牙中，带外机制可以用于以一（非标准化）方式交换加密密钥。然而，该方法不被当前iOS和安卓设备支持，使该方法对于使用智能电话来控制设备的应用程序没有用处。因此，许多销售厂商诉诸于定义（非标准化）应用程序等级安全机制，由此不使用标准化配对和加密。这通过以下内容来实现；标准允许简单连接，其中被发送的消息不受保护。由应用程序发送的数据仅跨网络发送。然而，进行发送的应用程序加密数据，无线网络将其作为不需要保护的普通数据传送，以及适当的接收机解密数据。此方法的缺点是既需要在发送机侧也需要在接收机侧设计和实现（非标准化）配对和加密机制，然而标准化机制（已经实现并可用于使用）依旧未使用。

为解决这种问题或类似问题，本公开提供了一种方法，通过该方法，在使用后面的标准化（或：非专用）配对方法之前实行初始专用（或：非标准化）锁定机制。

根据本文公开的第一方面，提供了一种使用（非标准化）锁定机制和（标准化）配对协议这两者来建立无线通信连接的方法，该无线通信连接用于在第一设备和第二设备之间交换控制消息，该方法包括：应用非标准化锁定机制来设置是锁定还是解锁对标准化配对协议的访问；以及在被所述非标准化锁定机制激活的条件下，使用标准化配对协议在第一设备和第二设备之间实行配对，其中标准化配对协议的完成激活了用于交换控制消息的无线通信连接。

在实施例中，该方法进一步包括响应于通过（非标准化）锁定机制的激活，第一设备获得用于（标准化）配对的认证，以及（标准化）配对的完成取决于所述认证。

在实施例中，该方法进一步包括在已经和第二设备配对的第三设备之间实行（非标准化）锁定机制，以及在第三设备实行（非标准化）锁定机制的条件下在第一设备和第二设备之间激活所述（标准化）配对协议。

在实施例中，该方法进一步包括（非标准化）锁定机制，其要求在第一设备和第二设备之间视线没有障碍。

在实施例中，该方法进一步包括（非标准化）锁定机制，其要求第一和第二设备在预确定的物理邻近内。

在实施例中，该方法进一步包括响应于通过（非标准化）锁定机制的激活，第二设备从要求第一设备使用第一（标准化）配对协议的模式切换为要求第一设备使用第二（标准化）配对协议的模式。

在实施例中，该方法进一步包括第二（标准化）配对协议，要求用户将第二设备的代码手动录入至第一设备的用户接口，然而第一（标准化）配对协议不要求。

在实施例中，该方法进一步包括由第二设备触发从其中第二设备报告其不具有显示器的状态切换为其中第二设备报告其具有显示器的模式的模式切换。

在实施例中，该方法进一步包括所述（非标准化）锁定机制，该（非标准化）锁定机制包括配置为响应于预确定的时间窗口的流逝而触发所述模式切换的定时机制。

在实施例中，该方法进一步包括第一（标准化）配对协议为蓝牙JustWorks配对。

在实施例中，该方法进一步包括第二（标准化）配对协议为蓝牙PassKey配对。

在实施例中，该方法进一步包括（非标准化）锁定机制通过比较账户注册信息来确定新用户账户是否属于已知用户。

在实施例中，该方法进一步包括在第一设备和服务器之间以及第二设备和所述服务器之间使用共享秘密来完成（非标准化）锁定机制。

根据本文公开的第二方面，提供了一种待控设备，可以操作其以使用（非标准化）锁定机制和（标准化）配对协议这两者来建立同另一方控制设备的无线通信连接，以便交换控制消息，该受控设备包括：控制逻辑，用于应用（非标准化）锁定机制以设置是锁定还是解锁对（标准化）配对协议的访问；以及发射机和接收机，配置为：在被所述（非标准化）锁定机制激活的条件下，使用（标准化）配对协议实行受控设备和控制设备之间的配对，其中（标准化）配对协议的完成激活了用于接收控制消息的无线通信连接。

根据本文公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括体现在计算机可读存储设备上的代码，并且被配置为当在受控设备的一个或多个处理单元上运行时：使用（非标准化）锁定机制和（标准化）配对协议这两者来建立同另一方控制设备的无线通信连接，以便交换控制消息，计算机程序产品被配置为实行以下操作：应用（非标准化）锁定机制以设置是锁定还是解锁对（标准化）配对协议的访问；以及在被所述（非标准化）锁定机制激活的条件下，使用（标准化）配对协议实行受控设备和控制设备之间的配对，其中（标准化）配对协议的完成激活了用于接收控制消息的无线通信连接。

附图说明

为了帮助理解本公开以及示出可以如何将实施例付诸实践，通过示例的方式参考附图，其中：

图1是系统的示意性框图，包括控制设备和控制设备所控制的设备，

图2是另一系统的示意性框图，包括控制设备和待控设备，

图3是示出连锁配对过程的示意性信令图，

图4是示出消息交换过程的示意图，以及

图5是示出使用代码层作为专用锁定协议的过程的流程图的示意图。

具体实施方式

为了解决上文讨论的问题或类似问题，本文公开了一种方法，其中（非标准化）锁定机制解锁或锁定（并且可能提供信息给）随后的标准化配对方法。其中（非标准化）锁定机制和标准化配对协议连锁使用。因此在各自的期望质量之间达成折中是可能的，使得达成有益效果。

本方法牵涉至少两个设备。第一设备旨在连接至第二设备，或可以帮助加入无线网络的设备。第二设备旨在加入无线连接或无线网络。两个设备可以能够实现多个配对方法和使用多个协议来通信。因此提供了一机制以依据（非标准化）锁定机制的结果来允许或阻塞对标准化配对协议的访问。该（非标准化）锁定机制是非标准化机制。也就是说，它不形成标准化配对协议的一部分，在（非标准化）锁定机制被激活的条件下，对该标准化配对协议的访问是解锁的或被锁定的。贯穿本说明书还将非标准化机制称作（非标准化）锁定机制。

设备既具有ZigBee能力也具有BLE能力是可能的。这将使得能够生产不要求桥接器的灯，因为大多数移动电话支持BLE并且因此将能够直接控制灯。这样的效果会是改变配对过程，因为：a）当前启动器套件的灯在工厂中被配对，而移动电话将需要直接连接至它们；b）现在可能稍后需要添加额外的灯，但是将存在对于直接连接要求的不同的过程；以及c）用户可能更换其电话。此时电话会仅配对至旧桥接器，该旧桥接器仍然会进而被配对至现有灯，然而在与电话直接连接的情况下，将要求现有灯再次直接配对至新电话。

蓝牙低功耗BLE标准化配对过程的一些示例是“JustWorks”和“PassKey”配对。

在“JustWorks”中，移动电话和灯设置的配对不需要任何认证。移动电话上的应用程序发起该配对并且交换加密密钥以便未来与BLE设备（灯）通信。单独的JustWorks不会被认定是非常安全的，因为它在任何时间都不要求任何认证。在任何时间允许任何设备经由JustWorks使能的设备来配对。

在PassKey中，与BLE设备配对涉及6位数字的PIN代码（例如，可以在屏幕上将其示出），对于灯可以在灯上（以及可选地在盒子上）印刷该PIN代码。用户需要在移动电话上录入相同的PIN代码。如果代码匹配，则电话和设备交换加密密钥，并且这些密钥被标示为经认证密钥。当密钥已经被交换时，就称设备被配对。

单独使用PassKey是可接受的，因为它会要求认证（即密钥）并且因此对于将移动电话连接至可控制设备来说是适当地安全的。然而从用户的视角来看，当使用PassKey时可能要度过一些令人烦恼的过程。例如需要物理定位密码自身。这可能潜在地证明是困难的，例如上面给出的安装在天花板上的灯的示例。如果用户遵循提供的指示的步骤（该步骤经常呈现为“安装灯泡”、然后“录入代码”的顺序），则这是可能的情景。

其他配对协议具有与JustWorks的安全性类似等级的安全性的配对方法。例如包括基于邻近的配对的ZigBee。

配对是被要求来在将要无线连接的设备上手动注册信息的过程。有必要将设备配对以建立无线连接。因为即使设备被关闭，配对信息通常也被保留，，通常没有必要将相同设备再次配对。被配对的设备是已经交换加密密钥来跨建立的连接实现另外的通信的设备。

因此可以与诸如BLE JustWorks的标准化配对协议结合使用的（非标准化）锁定机制会允许要使用的标准化配对，但是额外要求首先成功度过（非标准化）锁定机制。该组合的方法不比例如单独PassKey更安全，但是提供了两个标准化配对方法之间的折中，其中每一个方法单独来看是不期望的。因此提供了允许安全性和易用性之间的折中的配对过程。

图1是包括第一和第二设备及其组件的示意图。

第一设备102包括用于发射和接收无线信号的收发机104。收发机104连接至控制器106。控制器106导致执行（非标准化）锁定机制和标准化配对协议这两者的步骤。如所要求的，标准化配对协议和（非标准化）锁定机制通过收发机104或另外的可替换接口108来促进。可替换接口可以是能够作为（非标准化）锁定机制之一的一部分来接收和/或发射信息的任何接口。例如这可以是用于接收和检测经编码的光的传感器、近场通信（NFC）发射机/接收机或用于信息的带外类型交换的任何其他接口，对于该信息，收发机类型组件可能是不适合的。

第二设备110包括用于发射和接收无线信号的收发机112。收发机112连接至控制逻辑114。控制逻辑114执行对于将设备110配对到其他设备（例如设备102）所要求的标准化配对协议的步骤。这可以涉及执行多个不同协议的过程，以及涉及设备110的不同元件，该设备110可以包括软件和/或硬件。例如逻辑114连接至驱动器116。逻辑114可以向驱动器116发送命令，使得它驱动灯118。灯118安放在设备110内部，以及设备110可以例如是灯具。逻辑114还控制另外的可替换接口120。可替换接口120可以是能够作为设备110正使用的（非标准化）锁定机制之一的一部分来接收和/或发射信息的任何接口。例如这可以是用于感测经编码的光的传感器、近场通信（NFC）发射机/接收机或用于信息的带外类型交换的任何其他接口，对于该信息，收发机类型组件可能是不适合的。在信息作为经编码的光发射的情况中，可以使用灯118取代另外的可替换接口来用于发射，以及可以将灯118以这种方式连接至控制逻辑114。

无线信号122是多个可能的无线通信信号类型（诸如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等）中的任何一个。它提供了配对协议通信流并且提供了标准化配对和加密通信。侧信道传输或交替的带外传输124包括经由标准化配对协议或特殊解锁消息传输的消息。该传输可以包括代码或密钥126，该代码或密钥126将作为用于向其他相应设备认证设备102或110中的一个的（非标准化）锁定机制的一部分来使用。

在一些实施例中，代码126可以直接在设备处通过设备绑定方法来接收。例如对于标准化配对协议，其要求设备102的用户手动录入代码或经由108使用条形码扫描仪接收代码。因此代码可能不通过传输124来接收。然而它仍然作为解锁标准化配对协议的（非标准化）锁定机制的一部分来被设备接收。也就是说，（非标准化）锁定机制允许执行标准化配对协议。

图2图示了图1的示意图，其中用户已经将其系统扩展为包括桥接器设备202。在该示例中，传输204至206以及208至210中的任一传输可以通过度过中间桥接器设备202而从一种类型转换为另一种类型。例如从设备102发送至桥接器设备的Wi-Fi信号可以使Wi-Fi信号的内容以ZigBee协议通信的形式中继到设备110。这种信号变换可以以类似的方式在相反方向的传输中发生。可以尤其依靠该桥接器设备来让设备110再次报告它不具有显示器。这在报告此状态的新出厂时段以后的时间处。新出厂时段是一预定义的时间窗口（即前10分钟的使用时间），该以后的时间是在该窗口流逝后。因此，在以后的某个时间，使得标准化配对能够被使用为一种不要求代码的配对，例如JustWorks配对。

配对始于配对请求消息，并且其后是希望被控制的设备和用于录入控制命令的设备之间交换消息。同样是移动电话和灯的示例。消息的交换可以变得相当复杂并且包括许多来回的信息交换和协商，最终包括（如果成功的话）加密密钥的交换。在标准化方法中配对方法被默认值所阻塞，并且然后通过消息的交换而疏通。

图3示出第一设备和第二设备以及另外的第三设备之间的消息交换过程300。第一设备可以是图1的设备102，并且可以例如是智能电话。第二设备可以是图1的设备110，并且可以例如是灯具。另外的设备330是在功能上类似于第一设备102的设备的第二实例。与第一实施例保持一致，使用非标准化锁定机制的该（非标准化）过程在第一和第二设备之间实施。这起始于第一设备102向第二设备110发送特殊解锁消息302。消息302包括至少一些信息使得随后看到标准化配对协议已经被“解锁”。第二设备可以通过向第二设备110发回确认消息304来响应于已经接收到该特殊解锁消息302，以及成功完成该（非标准化）过程。此返回消息304可以包括代码126，该代码126用于在随后的标准化配对协议中作为认证的证据使用。随后第一设备102使用标准化配对协议尝试与第二设备110配对。该标准化配对通过发送配对请求消息306来发起。当（非标准化）过程已经成功完成，第二设备110接受配对请求308。然后继续配对消息交换使得第一和第二之间的配对被达成。该消息交换可以是繁杂的，但至少包括加密密钥310的交换。

如果第一设备希望与第二设备110配对，但尚未使用非标准化锁定机制完成（非标准化）过程，在发送配对请求312之前向第二设备110发送特殊解锁消息，则配对请求312将被第二设备拒绝314。

例如在第一实施例中，智能电话和无线连接的灯之间的连接将被设置。旨在对于该连接使用蓝牙低功耗（BLE）。然而，可能存在某情形，该情形阻碍该BLE连接的直接设置，诸如灯泡或灯已经被放置在天花板上的灯具中的物理情形。因为印刷在灯泡上的认证代码或密码不可容易地访问，所以这样的限制可能使得标准BLE配对方法对于用户是不方便的。在此情形中基于邻近的BLE方法可能是合乎需要的，但是针对这种类型的控制配对协议而编程的照明设备可能不是很受期望的，因为它不是非常安全的一种控制配对协议。相似地，单独的标准化“JustWorks”配对方法不是非常安全的一种配对方法。因此（非标准化）锁定机制可以用于批准标准化配对方法的使用以方便用户。

从电话向灯发射特殊“解锁”消息。灯然后使用该特殊消息解锁JustWorks配对方法以供与该灯配对的特定电话来使用。来自未在配对请求之前提供特殊解锁消息的电话的与灯配对的请求将不会被接受，并且将不会允许电话通过JustWorks方法配对。也就是说在任何其他时间，尝试与该灯配对而没有首先提供包含在特殊解锁消息中的额外信息（或作为已经在先提供特殊解锁消息的结果所接收的其他信息，例如代码126）的任何其他电话的配对请求将被拒绝。如此，实施（非标准化）锁定机制以提供原本标准化配对方法JustWorks中缺少的认证等级。因为（非标准）锁定机制已经成功完成，然后允许移动设备102使用此次安全的标准化配对协议和加密来连接。

飞利浦app可以提供此（非标准化）锁定机制。因此设备上的任何其他应用程序将能够使用标准加密方法来连接到灯具和控制灯，密钥已经通过“JustWorks”配对协议获得。

在第二实施例中，配对方法包括另外的控制设备。在该实施例中，另外的移动设备（例如智能电话）已经与待控设备（例如灯）配对。例如当用户可以更换其电话（要求灯与新电话配对）时可以发生这样的情景。在此情况中，是已经配对的电话来履行发送特殊解锁消息的要求。也就是说在以后的时间，在已经和待控设备配对的情况下，另外的已经配对的电话来认证该第一设备是可能的。该另外的移动设备能够向该灯发送特殊解锁消息，例如通过按下虚拟按钮，以添加随后的控制设备（这里是第一设备）。如此，已经配对的设备为第二控制设备“担保”。当该另外的移动设备发送特殊解锁消息时，它可以在近距离邻近内（即使用基于邻近的认证）。第一设备也可以被要求履行基于邻近的认证，代替使用（非标准化）锁定机制，该（非标准化）锁定机制已经通过该另外的移动设备代替完成。该第二设备然后能够使用标准化配对方法与第一设备配对。可替换地或另外地，该第二控制设备可以通过例如作为（非标准化）锁定机制的一部分的已经配对的另外的设备而对于灯是明确标识的。

与第二实施例保持一致，该（非标准化）锁定机制在第一设备102和第二设备110之间实施。该另外的设备330已经与第二设备110配对，并且想要与第二设备110配对的设备同样是第一设备102。该另外的设备330取代第一设备102完成（非标准化）锁定机制，并且以这种方式该另外的设备330为第一设备102担保。一旦该另外的设备330已经成功发送特殊解锁消息（配对后）316，则第一设备102能够请求与第二设备110配对。此标准化配对可以以这种方式实施，使得第一设备102必须在第二设备110的近距离邻近内，以便成功与其配对。这是一种第二设备110可以保证连接到正确设备的方式。可替换地，可以与第二设备110交换一些标识第一设备102的信息，使得第二设备110能够确定该另外的设备330的动作已经代理认证了哪个设备（102）。因此第一设备能够向第二设备110发送配对请求消息318并且其请求被接受320，以及行进至与第二设备110配对和交换加密密钥322。

图4示出了第一设备102、第二设备110和经由门户网站可访问的后端服务器402之间的消息交换过程400。在第三实施例中，该（非标准化）锁定机制还包括后端服务器402，以及诸如智能电话的控制设备102和第二设备110（例如灯）。在目前讨论的配对方法的此第三实施例中，用户可以创建具有新用户ID的新账户。该新账户随后被注册并且因此与姓名、地址等相关联。该新账户被识别为属于已知用户。当该已知用户然后登陆至门户网站402时，消息的复杂交换允许（非标准化）锁定机制被解锁。这是因为确定该新账户属于相同已知用户是可能的。门户网站402与灯110实施秘密交换。以共享秘密的方式，灯110和门户网站406交换共享秘密406的一半，以及门户网站402和移动设备102交换秘密号码408。该交换以复杂的方式完成，这使得窃听的第三方难以确定交换的哪部分是秘密的一部分。共享秘密实现了通过组合共享秘密的两半来取得密钥，其中单独一半并不泄露密钥，也不提供最终密钥的仅一半。因此通过复杂的握手，移动设备和灯可以通信，使得结果是移动设备的认证。

应该知道，即使图3和图4的箭头指示单一信息或通信实例，在实际中可以存在一系列消息被发送以传送由单个箭头表示的内容。该单个箭头仅用来阐释传输消息过程的一般概况。

在第四实施例中，类似于第一实施例的配对方法，该（非标准化）锁定机制和标准化配对协议在诸如智能电话的控制设备102和诸如灯的第二设备110之间执行。当用户已经购买灯、拆封它并且拧入它，该灯以新出厂的类似模式工作。未用过的灯110报告其不具有显示器。根据BLE标准，与移动电话102的配对导致JustWorks配对。用户不需要录入PIN码。然而，当配对已经成功（或当例如10分钟已经过去），灯“改变其思想”并且报告其具有显示器。

移动电话将向灯发送配对请求消息。通常这引起交换，其中灯和控制设备交换详述其能力的消息，最终基于这些报告的能力选定适合两个设备的配对方法。例如如果灯报告其具有屏幕，则该两个设备可以选定“PassKey”的配对方法，因为灯将因此能够向用户显示密钥。新出厂灯可以被预配置以当配对请求第一次被接收时报告某些具体能力。如此，第一次配对请求可以总是遇到来自该灯的其不具有显示器的报告。导致迫使配对方法被选定为“JustWorks”方法。该灯然后可以进一步被编程为之后和/或在激活后例如10分钟的一超时时段已经流逝后总是报告其确实具有显示器。其中激活可以被认为是当灯第一次上电（被供应以某功率）或拧入配件中时。

随后与其他设备的配对协商导致需要使用PassKey配对（通过涉及的设备来协商），并且用户须录入印刷在灯上的6位数字代码。此方法确保该灯易于设置，但是不能够被邻近物控制。该灯在设置期间的短时间内是脆弱的，但在经年的使用期间并不如此。这是因为不大可能发生第三方/恶意方会在预定义窗口内发现新上电设备。然而，第二设备（该灯）的用户将知道该窗口是打开的，因为他们是插上电源和打开窗口的一方。在经年使用中，在这种方式下设备是不脆弱的，因为随后的配对被迫使用PassKey配对，或某其他第二标准化配对协议。

在此实施例中，可以认为（非标准化）锁定机制是允许和触发第二设备的显示器状态的改变的适当的额外代码。也就是说，（非标准化）锁定机制是确定第一配对已经被实行和/或确定超时时段是否已经流逝的代码。如此，可以看到，在所有实施例中（非标准化）锁定机制在标准化配对协议之上提供了一层并且还明显与其分离。在此特定实施例中，那个层产生锁定功能，以及随后锁定该标准化“JustWorks”配对方法。这是因为所有随后接收的配对请求将经由“JustWorks”而被拒绝（因为该灯将报告“存在显示器”）并且将启用“PassKey”。此实施例进一步而言，其可能然后使用在先讨论的“解锁”方法中的一种方法来再激活或解锁“JustWorks”配对方法。因为对于用户而言，在不使用密码的情况下配对是更容易的，在以后的时间也是这样，所以在此实施例的进一步的实例中，该灯将再次报告其不具有显示器，从而迫使使用JustWorks。这可以通过以下激活：例如移动电话距离该灯非常近（基于信号强度测量），经由桥接器向该灯发送的ZigBee命令（假设用户已经利用桥接器扩展其系统）发起该模式，使用经编码的光等。

图5是过程500的流程图，过程500使用代码层作为（非标准化）锁定协议，其改变之后的标准化配对协议。

该过程在步骤S502处启动，其中被添加到服务器的层包括预确定的时间窗口。当第二设备（例如灯）第一次上电时，此预确定的时间窗口开始。这是设备第一次被提供功率并且被认为“接通”。这可以涉及或不涉及开关。被供应以功率时，在标准化配对协议之上提供附加层的代码能够运行。该窗口被设置为在之后的某预确定时间处结束，例如可以定义10分钟的时间段。因此此时间段响应于预确定时间窗口的流逝来提供定时机制（其触发从第二设备报告其不具有显示器的模式到第二设备报告其具有显示器的模式的切换）。在此窗口内（该窗口定义了超时时段），该第二设备（例如灯）报告其不具有显示器来作为响应于配对请求消息而实施的协商的一部分。作为结果，约定的标准化配对协议是不要求密钥或PIN的协议，诸如JustWorks配对协议。

如果预确定的超时时段已经流逝，则该过程行进至步骤S504。在此步骤，由第二设备响应于从潜在控制设备接收的配对请求消息而报告的能力是不同的。该变化使得第二设备不再报告它具有显示器。这迫使使用第二标准化配对协议。此第二标准化配对协议是要求通过第一设备录入密钥或PIN的协议。例如PassKey配对。

如果预确定的超时时段尚未流逝，则该过程行进至步骤S506。其中该过程确定配对请求是否已经被第一设备接收。该第一设备可以是能够成为控制设备的任何设备，例如移动电话、平板电脑等。

如果配对请求消息已经被接收，则该过程行进至步骤S508，其中与步骤S504处描述的第二配对协议不同的第一配对协议被激活。此第一配对协议是不要求显示器以便实施的协议，例如JustWorks配对协议。因此响应于从第一设备接收的配对请求消息，该第二设备报告其不具有显示器。

然后该过程行进至步骤S510。在已经实施第一配对后，然后响应于配对请求消息，该第二设备切换其报告的能力，使得它现在报告它具有显示器。作为结果，在第二设备和希望配对的任何另外的移动设备之间的配对协商期间选定的标准化配对协议是第二标准化配对协议。例如该第二标准化配对协议可以是PassKey配对的协议，代替先前使用的JustWorks配对协议。

该过程可以有附加的步骤，其中在第一设备已经与第二设备配对后的某时间，该第一设备向第二设备发送消息，致使第二设备不再报告其具有显示器。这再次激活了第一标准化配对协议，即JustWorks。因此然后允许另外的控制设备使用第一标准化配对协议并且在不要求密钥或代码的情况下来与该第二设备配对。如此，该第一设备以与上文讨论的第二实施例类似的方式为该另外的设备提供代理认证。该过程可以被当做作为此步骤S512的结果而被重置回步骤S502。

附加步骤S512可以允许现在配对的第一设备在以后的日期重设第二设备的能力，使得它再次报告其包括显示器。因此之后实现使用第一标准化配对协议的另外的控制设备和第二设备的配对。

这可以包括涉及的设备的ID的交换，并且另外地可以包括一个设备对另一个设备的认证，或者每个设备对另一个相应设备的认证。消息304中的交换的信息可以包括代码126，该代码126允许移动电话认证其自身。例如标准化配对协议的一部分可以要求在第一设备的用户接口处录入代码126。

另外的示例是Hue灯，该Hue灯既支持蓝牙通信也支持ZigBee通信。考虑使用ZigBee来设置蓝牙配对。虽然从蓝牙的角度来看，经由ZigBee交换信息可以实现为标准带外方法，但是安卓和iOS不支持这种方法。然而，使用ZigBee信息可以被交换。也许致使在移动电话上示出6位数字密钥。这可以是用来设置标准蓝牙密码配对的密钥。可替换地，ZigBee基于邻近的配对可以用来解锁BLE“JustWorks”配对（这意味着该用户不需要寻找密码）。当该电话已经与设备配对（和绑定）时，它可以使用标准加密经由蓝牙以标准方式通信。

参考图1，在此实施例中，设备110同样是灯具（即Hue灯）。在此示例中，灯具110和设备102能够支持蓝牙和ZigBee这两种通信。因此可替换接口120是能够使用ZigBee协议通信的收发机，并且收发机112支持蓝牙连接。该可替换接口108因此也支持使用ZigBee协议的通信。因此在此实施例中，ZigBee被用来解锁蓝牙配对。该（非标准化）锁定机制使用ZigBee，并且向移动电话发射6位数字密钥。安卓和iOS不支持标准蓝牙配对中的带外通信。然而，在标准带外配对被支持的情况下，经由ZigBee的信息的交换可以以此方式解锁BLE连接。在带外不被支持的情况下，ZigBee仍然可以通过充当（非标准化）锁定机制而用来交换信息。例如通过ZigBee传输124包括特殊解锁消息、以及可能还包括代码126。代码126可以是6位数字密钥，用于在移动电话上显示，并且可以在标准蓝牙密码配对中使用。ZigBee协议还包括邻近配对能力。如此，经由传输124的ZigBee邻近配对可以用来解锁BLE“JustWorks”的配对协议。该后一示例的优点是，假设用户的设备不支持带外蓝牙配对，将因此不要求其寻找密码。应该理解不管是通过ZigBee协议还是以其他方式，邻近配对不是BLE标准化配对协议的一部分，并且因此仍然提供（非标准化）锁定机制。因此即使ZigBee标准化配对协议的一部分（在此实施例中的邻近配对）提供（非标准化）锁定机制层，其也不被认作随后使用的标准化协议的一部分。

参考图1，该（非标准化）锁定机制可以包括使用可替换接口108来录入在灯或灯具的盒子上找到的印刷的代码、读取QR代码或在从灯泡发出的经编码的光中检测代码。使用这些方法的好处在于，存在以这些方式获取代码所涉及的固有的邻近。在这样做时，在之后使用的标准化配对协议上添加安全层。也就是说，以下情况有显著更高的可能性：能够访问以这些方式以及未明确陈述但对于技术人员而言将是明显的其他方式呈现的代码的个人是灯的所有人或预期用户。代码126可以是十六进制的代码，并且如此将不符合该BLE标准带外方法，该BLE标准带外方法仅允许录入6位十进制数字。该（非标准化）锁定机制还可以直接依靠邻近。如此，小至足以确保（由正确的预期用户）正在使用正确的移动设备的邻近会是期望的。而不是太远的邻近，以至于从设备到天花板（和灯具）的距离太大。

应当领会，仅通过示例的方式描述了上述实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变化形式。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”（“a”或“an”）不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求中记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不能用于获益。计算机程序可以存储和/或分布在合适的介质上，诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制范围。

Claims

1. 一种使用锁定机制和配对协议这两者来建立无线通信连接的方法，所述无线通信连接用于第一设备和第二设备之间的控制消息的交换，所述方法包括：

应用所述非标准化锁定机制以在所述第一设备和第二设备之间设置是锁定还是解锁对所述第一配对协议的访问；以及

在被所述锁定机制激活的条件下，使用所述第一配对协议在所述第一设备和所述第二设备之间实行配对，

一旦完成所述配对协议，则激活用于交换控制消息的所述无线通信连接；以及进一步地将所述第二设备从所述第二设备报告其不具有显示器的状态切换到所述第二设备报告其具有显示器的模式，因此触发模式的切换，其中所述第二设备从要求所述第一设备使用所述第一配对协议的模式切换为要求所述第一设备使用第二配对协议的模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于所述锁定机制的激活，所述第一设备获得对于配对的认证，以及所述配对的完成取决于所述认证。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述锁定机制在已经与所述第二设备配对的第三设备和所述第二设备之间实行，以及在所述第三设备实行所述锁定机制的条件下，所述配对协议在所述第一设备和所述第二设备之间被激活。

4.根据前述任一权利要求所述的方法，其中所述锁定机制要求所述第一设备和第二设备之间的视线没有障碍。

5.根据前述任一权利要求所述的方法，其中所述锁定机制要求所述第一和第二设备在预确定的物理邻近内。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二配对协议要求用户手动将所述第二设备的代码录入到所述第一设备的用户接口，然而所述第一配对协议不要求。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述锁定机制包括定时机制，所述定时机制被配置为响应于预确定时间窗口的流逝而触发所述模式的切换。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一配对协议是蓝牙JustWorks配对。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二配对协议是蓝牙PassKey配对。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述锁定机制通过比较账户注册信息来确定新用户账户是否属于已知用户。

11.根据权要求10所述的方法，其中使用所述第一设备和服务器之间以及所述第二设备和所述服务器之间的共享秘密来完成所述锁定机制。

12. 一种受控设备，所述受控设备可操作来使用锁定机制和配对协议这两者来建立与另一方控制设备的无线通信连接，以便交换控制消息，所述受控设备包括：

控制逻辑，用于应用所述锁定机制以设置是锁定还是解锁对所述配对协议的访问；和

发射机和接收机，配置为：在被所述锁定机制激活的条件下，使用所述第一配对协议来实行所述受控设备和所述控制设备之间的配对，其中一旦完成所述配对协议则激活用于接收控制消息的所述无线通信连接；以及进一步将所述受控设备从所述受控设备报告其不具有显示器的状态切换为所述受控设备报告其具有显示器的模式，因此触发模式的切换，其中所述受控设备从要求所述控制设备使用第一配对协议的模式切换为要求所述控制设备使用第二配对协议的模式。

13. 一种计算机程序产品，包括体现在计算机可读存储设备上的代码，所述代码被配置为使得当在受控设备的一个或多个处理单元上运行时，使用锁定机制和配对协议这两者来建立与另一方控制设备的无线通信连接，以便交换控制消息，所述计算机程序产品被配置为实行以下操作：

应用所述锁定机制以设置是锁定还是解锁对所述配对协议的访问；以及

在被所述锁定机制激活的条件下，使用所述第一配对协议在所述受控设备和所述控制设备之间实行配对，其中一旦完成所述标准化配对协议，则激活用于接收控制消息的所述无线通信连接；以及进一步地将所述受控设备从所述受控设备报告其不具有显示器的状态切换为所述受控设备报告其具有显示器的模式，因此触发模式的切换，其中所述受控设备从要求所述控制设备使用第一配对协议的模式切换为要求所述控制设备使用第二配对协议的模式。