CN111052687B - 用于控制向多跳网络添加网络节点的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制多跳网络（例如，多跳技术的ZigBee网络）（200）中的网络设备（22）的调试的方法和装置，其中网络设备（22）是组合网络设备，该组合网络设备具有用于建立点对点连接的单跳技术的单跳通信单元（例如，低功耗蓝牙（BLE））和用于与多跳网络（200）中该多跳网络的其他网络设备（20）通信的多跳技术的多跳通信单元。用于调试的该网络设备（22）的单跳连接允许经由桥设备（25）从经由单跳网络控制网络设备（22）到经由多跳网络控制网络设备（22）的无缝转移，而不会冒不必要地寻找开放网络、不得不查找并输入接入密钥或使网络设备（22）靠近桥设备（25）的风险，并同时保持安全设置。

Description

用于控制向多跳网络添加网络节点的装置和方法

技术领域

本发明涉及无线网络中网络设备的调试领域，无线网络是诸如但不限于ZigBee网络，用于在针对家庭、办公室、零售、酒店和工业的各种不同应用中使用。

背景技术

ZigBee网络代表另一类型的低功率/低成本无线网络，其允许网状拓扑中的设备之间的多跳通信。ZigBee设备提供了降低的功耗和成本，并具有网状联网能力，这使得它们适合用于大规模部署。ZigBee网状网络的应用实例包含家庭自动化、建筑自动化、零售服务、智能能源和无线室内照明系统。

更具体地说，ZigBee是针对一套高级通信协议的基于IEEE 802.15.4的规范，其被用于创建具有小的低功率数字无线电的个人区域网络。ZigBee技术的主要优势是其垂直集成，即从用于较低层的IEEE 802.15.4到网络层到应用层规范的完整标准化协议栈的可用性；这与其他无线网络技术（例如Thread、蓝牙或Wi-Fi）不同。ZigBee网络被广泛使用于不同的应用中，如家庭、零售和工业/办公室。应用包括无线灯开关、灯、恒温器、各种传感器、带室内显示器的电表、交通管理系统以及其他需要短距离低速率无线数据传输的消费者和工业设备。它的低功耗将传输距离限制在10-100米的视线范围内，这取决于功率输出和环境特性。ZigBee设备可以通过经中间设备的网状网络递送数据来实现长距离的数据传输。

所谓的ZigBee光链路（ZLL）标准是一种由连接的照明系统使用的低功率网状网络标准。在初始设置期间，ZLL设备执行调试（commission）过程，以获得用于加密网络中设备之间通信的网络密钥。调试是一个建立新的ZLL网络或将新的ZLL设备添加到现有网络的过程。ZLL标准规定了两种调试过程：经典调试和触摸链接（touchlink）调试。每个持有ZLL证书的设备都支持两种调试过程，它们在密钥管理方案和密钥传输协议方面有所不同。

在ZLL经典调试中，网络发现是由想要加入网络的设备（加入者）通过在不同信道上发送信标请求来触发的。如果现有ZLL网络的协调器对新设备开放，则该协调器用信标响应来回复，该信标响应包含关于网络的信息，该信息包括指示加入许可的标志。然后，新的ZLL设备决定它是否加入网络。ZLL触摸链接调试过程的安全特征依赖于一个全局ZLL主密钥，该主密钥用于在当前网络密钥被传输给加入设备之前对其进行加密。在ZLL触摸链接调试程序中，设备需要很近地靠在一起，因为出于安全目的，要求信号电平高于一定的电平。

然而，现有的ZigBee调试方法有缺点。对于新出厂设备，在自动搜索并加入ZigBee网络时存在安全风险。尤其是在用户尚未拥有接入设备的情况下，如果错误的ZigBee网络被开放，则新设备可能会加入该错误的ZigBee网络。此外，现有的调试机制可能要求用户在新设备上查找接入码或安全码（例如，6位十六进制数或所谓的“安装码”）（意味着新设备必须是可接入的并且该号码必须是可见的），并且通过移动设备的软件应用（所谓的“app”）输入该号码，或者使新设备靠近接入设备。

US2016/373917A1公开了用于加入无线连接广告的方法和系统，包括响应于接收到广告广播，经由无线点对点通信连接到调试设备，以建立基于广告的连接。

WO2017/036998 A1公开了一种照明器，该照明器包括被配置为经由受限的信令信道发送一个或多个信号的发送电路和/或被配置为经由受限的信令信道接收一个或多个信号的接收电路，由此信号的传播受到照明器的物理特性的限制；并且照明器还包括控制器，其被配置为基于经由受限的信令信道对这一个或多个信号的发送和/或接收，检测到一个或多个其他第二组件(例如，其他灯)与第一灯存在于同一照明器中，并且基于一个或多个信号的发送和/或接收来识别一个或多个第二组件。

发明内容

本发明的目的是提供一种更可靠和/或更用户友好的调试方法。

该目的通过如权利要求所述的装置、桥设备、方法和计算机程序产品来实现。

因此，添加的单跳技术的点对点连接为组合网络设备提供了到外部调试设备（例如作为主设备的平板电脑、智能手机等）的增强的用户界面。这种点对点连接可用于交换加入过程所需的信息，并通知组合设备它应该搜索并加入（具体的）多跳网络。这允许用户经由桥设备从经由点对点连接控制组合设备无缝地转移到经由多跳网络控制组合设备，而不会冒不必要地寻找开放网络、不得不查找并输入接入或安全代码或使组合设备靠近桥设备的风险，同时保持安全且可靠的设置。

更具体地，到网络节点（即组合网络设备）的点对点连接（即单跳连接）由调试设备建立，并且网络节点和现有多跳网络之间的加入过程由桥设备启动，以便将网络节点添加到多跳网络。点对点连接被用于从网络节点读取或向网络节点写入加入过程所需的至少一个调试参数，并且在网络节点已经被成功添加到多跳网络之后，调试设备和桥设备之间的附加网络连接被用于经由多跳网络控制网络节点。

根据第一选项，触发单元可以适于响应于用户界面处的输入操作来启动加入过程。因此，用户可以通过在调试设备处的简单输入操作，例如通过智能手机或平板电脑或类似物的app，来触发网络节点的加入过程。

根据备选的第二选项，触发单元可以适于响应于检测到桥设备的存在而启动加入过程。该选项的优点在于，如果桥设备可用，则调试设备自动触发网络节点的加入过程。

根据可以与第一或第二选项组合的第三选项，单跳通信单元可以用于向网络节点写入加入开始参数，其中网络接口可以用于指示桥设备在多跳网络中启动对新设备的搜索。然后，网络节点的加入控制单元可以适于响应于写入参数存储单元的加入开始参数而进入调试状态。因此，通过在网络节点处提供附加功能性，可以通过设置加入开始参数（例如，作为附加GATT特性提供），经由点对点连接直接控制加入过程。

根据可与第一或第二选项组合的备选第四选项，单跳通信单元可用于从网络节点读取调试代码，并且网络接口可用于将读取的调试代码转发给桥设备，并用于指示桥设备基于调试代码在多跳网络中启动对新设备的搜索。桥设备可以适于向多跳网络的网络节点发送包含调试代码的命令。在这种情况下，网络节点的加入控制单元可以适于将存储在参数存储单元中的自己的调试代码与从多跳网络随用于重置到新出厂状态的命令一起接收到的调试代码进行比较，并且如果自己的调试代码与接收到的调试代码匹配，则启动到新出厂状态的重置和加入过程。该选项的优点在于，网络节点能够经由点到点连接向调试设备暴露其调试代码（例如，可以经由GATT特性提供的独特秘密），使得调试设备可以将其转发给桥设备，桥设备可以迫使网络节点进入调试模式。

根据可与第一或第二选项组合的备选第五选项，单跳通信单元可用于将加入多跳网络所需的网络信息提供给网络节点。然后，网络节点的加入控制单元可以适于响应于经由单跳通信单元接收到多跳网络的所需网络信息，启动多跳网络的加入过程。该选项的优点在于，额外的网络信息由调试设备直接提供给网络节点，使得桥设备不需要开放多跳网络。

注意，上述装置可以基于具有分立硬件组件的分立硬件电路、集成芯片或芯片模块的布置来实现，或者基于信号处理设备或芯片来实现，所述信号处理设备或芯片由存储在存储器中、写在计算机可读介质上或者从诸如因特网的网络下载的软件例程或程序来控制。

此外，值得注意的是，近年来无线电芯片或芯片模块已得到发展，其中功能性向软件转移。结果，高频功能（特别是在物理协议层（PHY层）上的，例如，实际的信道调制）仍然可以在硬件中实现，而低频功能性在软件中实现（特别是在介质访问控制层（MAC层）及以上）。因此，PHY层的某些硬件组件可以被重新用于不同的无线电功能性。因此，在以下实施例中被描述为单独单元的所要求保护的单跳通信单元和所要求保护的多跳通信单元实际上可以例如基于不同的软件例程在单个硬件组件中实现。因此，这两个通信单元可以被实现为所谓的软件无线电，其中在MAC层及以上的无线电功能性被映射到软件层，并且其中可以例如包括实际信道调制的PHY层功能性仍然主要在硬件中实现。然而，即使在使用能够以多种模式操作的软件无线电设备时，当用于单跳通信（例如BLE无线电）时，该设备仍被配置为作为单跳通信单元操作，而当用于多跳通信（例如ZigBee无线电）时，其仍被配置为作为多跳通信单元操作。

应当理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或以上实施例与相应独立权利要求的任意组合。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐述。

附图说明

在以下附图中：

图1示出了根据各种实施例的具有到外部调试设备的点对点连接的多跳照明网络的示意性架构；

图2示出了根据各种实施例的用于控制联合的无线电设备的示意性架构；

图3示出了根据第一实施例的加入过程的信令和处理图；

图4示出了根据第二实施例的加入过程的信令和处理图；和

图5示出了根据第三实施例的加入过程的信令和处理图。

具体实施方式

现在基于ZigBee网络和低功耗蓝牙（BLE）连接来描述本发明的实施例，ZigBee网络是作为基于多跳技术的网络的例子，而低功耗蓝牙（BLE）连接是作为基于单跳技术的点对点连接的例子。

集成电路设计的最新进展使得在单个无线电芯片上组合低功耗蓝牙（BLE）和ZigBee技术成为可能，允许低功率/低成本设备利用单个无线的无线电模块而同时作为BLE网络和ZigBee网络的一部分工作。这可以通过随时间过去而快速切换BLE和ZigBee设备操作来实现，使得设备保持连接并同时在两个网络中操作。令受限设备在BLE和ZigBee网络上同时运行的可能性，为改进这些现有技术的局限性提供了新的解决方案。BLE是一种低功耗/低成本无线网络技术，其使得能够在主节点和有限数量的功率受限从节点之间以星形拓扑进行单跳通信。BLE在功率受限的从设备和功率不那么受限的主设备之间提供高能效连接。BLE网络的一个例子可以包括作为主设备的移动电话设备，其可以提供到资源受限设备的生态系统的互联网连接，所述资源受限设备例如是传感器、可穿戴设备和建筑自动化设备。

在本发明的各种实施例中，BLE和ZigBee联合无线电被用作提供改进调试的例子。然而，本发明同样适用于单跳技术（例如，BLE、红外（IR）、近场通信（NFC）、无线局域网通信（Wi-Fi））与多跳技术（例如，ZigBee PRO、Thread、WirelessHART（无线HART）、SmartRF（智能射频）、CityTouch（城市触摸）、IP500以及任何其他基于网格或树的技术）的任何其他组合。

图1示出了根据各种实施例的多跳ZigBee照明网络200的示意性架构，该多跳ZigBee照明网络200具有到外部调试设备（主设备，BLE-M）10的点对点连接（SHL）。外部调试设备10可以是移动设备，例如移动电话、智能电话、平板电脑、膝上型电脑或类似物。

每个连接的照明系统由至少一个智能照明器设备（例如灯泡）20和桥设备（图1中未示出，也称为网关或集线器）组成，该桥设备用作ZigBee收发器以与照明器设备20通信。桥设备可以经由以太网或Wi-Fi连接到家庭路由器。使用常规的灯开关23可以物理地打开和关闭连接的照明器设备。要打开或关闭以及改变光的颜色和亮度，可能需要移动设备（或计算机）上的制造商或第三方app。用户可以使用该app通过互联网和/或家庭路由器向桥设备发送命令，桥设备将命令翻译成ZigBee命令帧，并将它们传送到照明器设备20。也可以存在遥控器或调光开关21，其可以在无需涉及桥设备的情况下不用连接到家庭路由器而直接向灯泡发送ZigBee命令，或者替代地通过桥设备控制灯泡。

如下文更详细描述的，蓝牙上的单跳连接（点对点连接）为ZigBee-BLE联合无线电设备22提供了在BLE主设备（平板电脑、智能手机等）10处提供的增强或丰富的用户界面。该外部调试设备10可用于经由各自的信号或消息101向具有两个通信单元（一个用于建立多跳链路（MHL）102，即示例性实施例中的ZigBee，一个用于建立单跳链路（SHL），即示例性实施例中的BLE）的联合（combined）或组合（combo）无线电设备22传送信息。

图2示出了用于在ZigBee网络中调试组合无线电设备的示意性控制架构。

在新的组合无线电设备（BLE/ZB ND）22将被添加到ZigBee网络200的情况下，它可以经由调试设备10和组合无线电设备22之间的BLE单跳链路经由调试设备（CD）10上的app被直接控制。在（例如，使用实施例中描述的方法之一）加入ZigBee网络的过程之后，组合无线电设备22可以通过调试设备10和分配的桥设备（BLE/ZB BD）25之间的Wi-Fi连接以及桥设备25和组合无线电设备22之间的ZigBee连接（ZB）以上述直接方式或间接方式被控制。

对于要经由BLE控制的具有ZigBee/BLE组合无线电芯片的组合无线电设备22，调试设备10经由已知的BLE配对机制之一（例如，由安全简单配对模型或LE安全连接配对模型定义的BLE配对机制）与组合无线电设备22配对。一旦调试设备10已经与组合无线电设备22配对，它们就具有信任的关系。

在传统的ZigBee照明系统中，组合无线电设备22可以支持多种机制来加入由桥设备25创建的ZigBee网络。首先，当组合无线电设备22是新出厂设备时，可以自动搜索并加入ZigBee网络。第二，用户可以将打印在组合无线电设备22上（或随之一起提供）的访问码或安全码（例如，6位十六进制数或所谓的“安装码”）输入到调试设备10的相应app中。第三，新的组合无线电设备22可以被已经在网络中的设备（例如，桥设备25或特殊远程设备）触摸链接。第二种和第三种机制对于非新出厂的组合无线电设备是起作用的。

根据本发明的以下实施例，用户可以经由调试设备10的相应app触发桥设备25来搜索并添加新发现的ZigBee组合设备（或仅ZigBee的设备）。这让桥设备25开放其ZigBee网络，允许ZigBee设备加入。

图3示出了根据第一实施例的加入过程的信令和处理图，其中外部调试设备（CD）10被用作BLE主设备，并且为新的组合无线电设备（ND）22提供用户界面，该组合无线电设备22被用作具有附加的ZigBee（ZB）通信单元的BLE从设备。在图3以及剩余的图4和图5中，水平箭头指示由图顶部的框指示的设备之间的信令，并且各个设备的框下方的框指示位于各个框上方的设备的处理步骤或过程。时间从图的顶部到底部沿垂直方向前进。

下面，参照图3描述根据第一实施例的加入过程。

为了允许新的组合无线电设备22（例如灯或照明器）经由BLE加入ZigBee网络，它需要经由其BLE接口提供附加功能性（紧邻基本光控制功能性）。这可以例如通过添加BLE通用属性（GATT）特性来实现，该特性在被写入时启动灯进入其ZigBee调试状态（在该状态中，它搜索ZigBee网络，并且当发现时尝试加入该网络）。GATT服务器定义了一个分层级的数据结构，其被暴露给连接的低功率蓝牙设备。GATT简档描述了基于GATT功能性的使用案例、角色和一般行为。服务是特性和与其他服务的关系的集合，其封装了某个设备的部件的行为。这还包括属性服务器中使用的服务、特性和属性的层级。GATT构建在属性协议（ATT）（参见蓝牙核心系统架构来查看框图和说明）的顶部，该协议使用GATT数据来定义两个BLE设备发送和接收标准消息的方式。

在图3的步骤301中，用户的调试设备10（例如，智能电话）被经由BLE与既支持ZigBee又支持BLE的新的组合无线电设备22配对并绑定。然后，在步骤302中，用户想要将新的组合无线电设备22添加到桥设备25的ZigBee网络，并因此在调试设备10的相应app中触发该动作。或者，该app可以检测到桥设备25的存在（通过Wi-Fi），并自动触发将新的组合无线电设备22添加到桥设备25的动作。

一旦用户在app上触发了（或由app自动触发）“将设备添加到桥”动作，app就在步骤303中通过它与新的组合无线电设备22的BLE连接写入新的组合无线电设备的“加入ZigBee网络”GATT特性。附加地，在步骤304中，调试设备10的app还将（通过其IP接口和WiFi连接）指示桥设备25搜索新设备。注意，步骤304和303的顺序可以颠倒。

在对“加入ZigBee网络”GATT特性的写入动作之后，新的组合无线电设备22在步骤305中进入其ZigBee调试状态，并将在该状态中停留预定义的时间量（例如30秒）。在该状态期间，新的组合无线电设备22将寻找ZigBee网络，并且当找到时将尝试加入该网络。为了使步骤305更加坚固（robust），调试设备10的app可以通过GATT特性提供数据，该数据帮助新的组合无线电设备22唯一地识别它应该加入的ZigBee网络（例如，提供桥设备25的ZigBee个人区域网络标识（PAN ID）），并且忽略其他网络。这在存在多个交叠的ZigBee网络的情况下尤其有利。

一旦桥设备25接收到步骤304的搜索新设备的命令，它将在步骤306中开放其ZigBee网络，从而允许其他ZigBee设备加入该网络。因此，在步骤307中，执行用于将新的组合无线电设备22添加到ZigBee网络的加入过程。

然后，在步骤308中，当新的组合无线电设备已经加入桥设备的ZigBee网络时，桥设备25检索新添加的组合无线电设备22的设备信息，将新的组合无线电设备22添加到其在桥中的内部管理，并将它标记为新添加的设备。注意，步骤308可以包括从桥设备25到调试设备10的通信，使得调试设备10被告知新添加的组合无线电设备22。可供选择的措施可以是调试设备10从组合无线电设备22获得指示成功加入ZigBee网络的一些信息。

最后，在步骤309中，调试设备10的app现在可以通知用户新的组合无线电设备22被成功添加到用户的桥设备25，并且更新其控制机制以经由组合的Wi-Fi和ZigBee连接间接控制新的组合无线电设备22，而不是经由BLE连接直接控制。

在上文中，“进入ZigBee调试状态”的GATT特性可以是“将设备重置为ZigBee新出厂的”，但也可以更局限于在某个时间段内只寻找开放的ZigBee网络——并且如果这一点失败，则保持与之前相同的ZigBee状态（其可以是另一个ZigBee网络的一部分）。

图4示出了根据第二实施例的加入过程的信令和处理图，其中新的组合无线电设备22适于经由GATT特性（“ZigBee调试代码”）或其他适当的手段暴露独特的秘密信息（例如6位十六进制数或所谓的“安装代码”），并将该秘密提供给桥设备25，桥设备25可以使用该秘密来迫使新的组合无线电设备22进入调试模式，或者允许组合无线电设备22加入网络。

在步骤401中，用户的调试设备10被经由BLE与既支持ZigBee又支持BLE的新的组合无线电设备22配对并绑定。

如果用户现在想要将这个新的组合无线电设备22添加到桥设备25的ZigBee网络，则在步骤402，它在调试设备10的app中触发这个动作。替代地，该app可以检测桥设备25的存在，并且可以自动触发将新的组合无线电设备22添加到桥设备25的动作。

一旦在步骤402中已经触发了“将设备添加到桥”动作，在步骤403中，调试设备10的app经由其与新的组合无线电设备22的BLE连接读取“ZigBee调试代码”GATT特性。

然后，在步骤404中，调试设备10的app通过递送灯的ZigBee调试代码作为参数来（经由其IP接口和WiFi连接）指示桥设备25搜索新设备。

一旦桥设备25已经接收到搜索新设备的命令，它将在步骤405将接收到的ZigBee调试代码发送到所有ZigBee设备，包括那些不在网络中的ZigBee设备，作为将它们自己重置为新出厂的命令（当且仅当包括的代码与ZigBee设备内部的代码匹配时），并且之后在步骤406，它将开放其ZigBee网络，从而允许其他ZigBee设备加入该网络，特别是刚刚将它们自己重置为新出厂的并因此想要加入开放网络的（一个或多个）设备。

在步骤407中，新的组合无线电设备22接收该ZigBee调试代码，将其与它自己的代码进行比较，并且当其匹配时，它在步骤408中将它自身重置为新出厂的，并开始寻找开放网络，且当发现时，在步骤409中尝试加入该网络。

当新的组合无线电设备22已经加入桥设备的ZigBee网络时，桥设备25在步骤410中检索新添加的组合无线电设备22的设备信息和状态，将新设备添加到其在桥中的内部管理，并将它标记为新添加的设备。注意，步骤410可以包括从桥设备25到调试设备10的通信，使得调试设备10被告知新添加的组合无线电设备22。可供选择的措施可以是调试设备10从组合无线电设备22获得指示成功加入ZigBee网络的一些信息。

最后，在步骤411，调试设备10的app现在可以通知用户新的组合无线电设备22被成功添加到用户的桥设备25。

注意，6位十六进制数是可用作“ZigBee调试代码”的事物的一个示例。它也可以是存储在新的组合无线电设备22内的独特代码，它不同于打印在新的组合无线电设备22上的6位十六进制数。

对于提高的安全性，新的组合无线电设备还可以适于提供一个随机生成的数作为ZigBee调试代码，该代码仅在一定时段内有效，且不在后续尝试或交互中重复使用。这大大降低了流氓app读取和存储这些代码用于以后可能的恶意使用的风险。

在上文中，“进入ZigBee调试状态”的GATT特性可以是“将设备重置为ZigBee新出厂的”，但也可以更局限于仅在一定的时段内寻找开放的ZigBee网络——并且如果这一点失败，则在与之前相同的ZigBee状态下（其可以是另一个ZigBee网络的一部分）。

图5示出了根据第三实施例的加入过程的信令和处理图，其中向新的组合无线电设备22提供附加信息，使得桥设备25不需要开放网络。

在步骤501中，用户的调试设备10通过BLE与既支持ZigBee又支持BLE的新的组合无线电设备22配对。

如果用户现在想要将这个新的组合无线电设备22添加到桥设备25的ZigBee网络，则它在调试设备10的app中触发这个动作。替代地，调试设备10的app可以检测桥设备25的存在，并且可以自动触发将新的组合无线电设备22添加到桥设备25的ZigBee网络的动作。

一旦在步骤502中已经触发了“将灯添加到桥”动作，调试设备10的app就在步骤503中通过经由其与新的组合无线电设备22的BLE连接写入（一个或多个）适当的GATT特性，向新的组合无线电设备22提供网络信息细节（例如信道、PAN ID和网络密钥，其可以例如从桥设备25接收）。使用这些网络信息细节，新的组合无线电设备22可以在步骤504中定位并加入ZigBee网络，并且在步骤505中向桥设备25通告其存在（例如，设备通告消息）。在步骤506，桥设备25接收该存在通告，并且要么自动地要么由app指示处于接收和处理这种通告的状态，它将新的组合设备22添加到其在桥中的内部管理，并且将它标记为新添加的设备。再次注意，步骤506可以包括从桥设备25到调试设备10的通信，使得向调试设备10通知新添加的组合无线电设备22。可供选择的措施可以是调试设备10从组合无线电设备22获得指示成功加入ZigBee网络的一些信息。

最后，在步骤507中，调试设备10的app现在可以通知用户新的组合无线电设备22被成功添加到用户的桥设备25的ZigBee网络。

上述实施例提供了ZigBee调试机制，因为用户不必执行将灯加入ZigBee网络的典型动作，所以该机制需要较少的用户交互，同时保持安全性和用户便利性。该特征同样可以应用于其他ZigBee设备，如开关、传感器等。此外，所提出的、使用在一个网络或连接上提供的信息加入另一个网络的过程也可以反向应用（即，如何经由单跳连接（例如，BLE）将调试设备（例如，电话）链接到组合无线电设备（例如，灯）的指令可以经由多跳网络（例如，ZigBee网络）来传送或触发）。

总而言之，已经描述了用于控制多跳技术的多跳网络（例如，ZigBee网络）中网络设备的调试的方法和装置，其中网络设备是具有单跳技术的单跳通信单元（例如，低功耗蓝牙（BLE））和多跳技术的多跳通信单元的组合无线电网络设备，单跳通信单元用于建立点对点连接，以及多跳通信单元用于与多跳网络的其他网络设备通信。用于调试的网络设备的单跳连接允许从经由单跳网络控制组合设备到经由桥设备经由多跳网络控制网络设备的无缝转移，而不会冒不必要地寻找开放网络、不得不查找并输入接入密钥或者使网络设备靠近桥设备的风险，同时保持安全设置。

虽然本发明已经在附图和前面的描述中被详细说明和描述，但是这种说明和描述被认为是说明性的或示例性的，而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。所提出的加入过程可以应用于并且可能标准化于其他类型的多跳网络且具有其他类型的消息和控制字段。此外，本发明可以应用于实现与单跳网络（例如，BLE或其他）接口的多跳网络（例如，ZigBee或其他）的任何产品。一个例子包括大规模的ZigBee照明网络，其中通过BLE使用诸如智能手机或平板电脑的移动设备来调试单个光点。此外，基于app的控制只是一个例子。可以在调试设备处提供具有其他类型输入操作的其他用户界面（例如，硬件开关或按钮、音频控制等）。

通过对附图、公开内容和所附权利要求的研究，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的实施例的其他变化。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，不定冠词“a”或“an”（“一”或“一个”）不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所述的几个项目的功能。仅仅是在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。前面的描述详述了本发明的某些实施例。然而，应当理解，无论在文本中上文显得多么详细，本发明都可以以很多方式实施，因此不限于所公开的实施例。应当注意，当描述本发明的某些特征或方面时，特定术语的使用不应当被理解为暗示：该术语在这里被重新定义为被限制于包括该术语所关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。

作为一个例子，在上述实施例中，术语“网状网络”、“多跳网络”和“点到点连接”在某种意义上应被解释为涵盖具有仅一个桥和一个网络节点（例如，灯）的网络体系结构。此外，术语“桥设备”应理解为涵盖任何控制器设备或具有桥类型功能性的其他设备，例如照明器设备、开关设备或传感器设备中的一个扮演桥设备的角色的情况。作为例子，桥功能性可以集成在另一个组合无线电设备中，该组合无线电设备先前已经通过单跳连接（例如，BLE）与电话配对，并且已经建立了一个ZigBee网络。然后，该组合无线电设备可以既作为网络设备（例如灯）又作为桥设备起作用。在这种情况下，调试设备（例如，智能手机）将具有两个单跳连接（可能是并发的，也可能是时分复用的），一个是与第一组合无线电设备，该第一组合无线电设备起通向现有多跳网络的桥的作用（这里，“网络接口”上的通信将被理解为例如单跳连接上的类似隧道桥的命令），一个是与第二组合无线电设备，该第二组合无线电设备旨在加入到该多跳网络中。

单个单元或设备可以实现权利要求中所述的几个项目的功能。仅仅是在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。

类似于图3至5中所指示的那些的已描述的操作可以被实现为计算机程序的程序代码装置和/或专用硬件。计算机程序可以在合适的介质上存储和/或分发，合适的介质是例如光存储介质或固态介质，计算机程序可以与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分提供，但是也可以以其他形式分发，例如通过互联网或其他有线或无线电信系统分发。

Claims (11)

1.一种用于控制向包括桥设备（25）的多跳技术的多跳网络（200）添加网络节点（22）的装置，所述网络节点（22）是具有用于建立点对点连接的单跳技术的单跳通信单元和用于与所述多跳网络（200）的其他网络设备（20）通信的多跳技术的多跳通信单元的组合网络设备，其中所述装置包括：

- 单跳技术的单跳通信单元，用于建立到所述网络节点（22）的点对点连接；

- 触发单元，用于启动所述网络节点（22）和所述桥设备（25）之间的加入过程，以便将所述网络节点（22）添加到所述桥设备（25）的多跳网络（200）；和

- 网络接口，用于建立到所述桥设备（25）的网络连接；

- 其中所述装置适于使用所述单跳通信单元来从所述网络节点（22）读取调试代码，并使用所述网络接口来将所读取的调试代码转发给所述桥设备（25）且用于指示所述桥设备（25）：

如果所述多跳网络的网络节点自身的调试代码与所接收的调试代码匹配，则向所述网络节点发送命令，以启动到新出厂状态的重置和所述加入过程；和

基于所述调试代码在所述多跳网络（200）中启动对新设备的搜索。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述触发单元适于响应于用户界面处的输入操作来启动所述加入过程。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述触发单元适于响应于检测到所述桥设备（25）的存在而启动所述加入过程。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述多跳技术是ZigBee。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述单跳技术是低功耗蓝牙。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置适于使用所述单跳通信单元来将加入所述多跳网络（200）所需的网络信息提供给所述网络节点（22）。

7.一种在照明系统中使用的桥设备（25），所述照明系统包括调试设备（10），其中所述调试设备（10）包括如权利要求1所述的装置，并且所述照明系统还包括至少一个照明器设备，所述桥设备（25）适于开放其多跳网络（200）并且响应于经由所述网络接口从所述调试设备（10）接收的指令来搜索新的网络节点；

其中所接收的指令包括所述调试代码，并且其中所述桥设备（25）适于：

如果所述多跳网络的网络节点自身的调试代码与所接收的调试代码匹配，则向所述网络节点发送所述命令，以启动到新出厂状态的重置和所述加入过程；和

基于所述调试代码在所述多跳网络（200）中启动对新设备的所述搜索；

其中所述照明器设备包括用于控制向包括所述桥设备(25)的多跳技术的多跳网络(200) 添加网络节点(22)的装置，所述装置包括:

- 所述单跳技术的单跳通信单元，用于建立到所述调试设备(10)的点对点连接；

- 所述多跳技术的多跳通信单元，用于与所述多跳网络(200)的其他网络设备(20)通信；

- 参数存储单元，用于至少设置所述网络节点(22)加入到所述桥设备(25)的多跳网络的加入过程所需的调试代码；和

- 加入控制单元，适于当存储在所述参数存储单元中的调试代码与从所述多跳网络(200)接收的调试代码匹配时，启动所述加入过程。

8.一种控制向包括桥设备（25）的多跳技术的多跳网络（200）添加网络节点（22）的方法，所述网络节点（22）是具有用于建立点对点连接的单跳技术的单跳通信单元和用于与所述多跳网络（200）的其他网络设备（20）通信的多跳技术的多跳通信单元的组合网络设备，其中所述方法包括：

- 建立到所述网络节点（22）的点对点连接；

- 启动所述网络节点（22）和所述桥设备（25）之间的加入过程，以便将所述网络节点（22）添加到所述桥设备（25）的多跳网络（200）；

- 建立到所述桥设备（25）的网络连接；和

- 使用点对点连接来从所述网络节点（22）读取调试代码，并使用网络接口来将所读取的调试代码转发给所述桥设备（25）并用于指示所述桥设备（25）：

如果所述多跳网络的网络节点自身的调试代码与所接收的调试代码匹配，则向所述网络节点发送命令，以启动到新出厂状态的重置和所述加入过程；和

基于所述调试代码在所述多跳网络（200）中启动对新设备的搜索。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多跳技术是ZigBee。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述单跳技术是低功耗蓝牙。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被配置成当在计算机设备上运行时执行权利要求8所述的步骤。

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