CN111328060A - 一种蓝牙设备mesh入网方法和系统及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓝牙设备mesh入网方法，包括以下步骤：扫描蓝牙设备并返回蓝牙设备的广播包信息；解析广播包信息，并与蓝牙设备建立蓝牙连接；向蓝牙设备发送provision配网邀请；根据固件配置参数向服务端请求node id地址信息；生成一对公钥私钥，并根据node id地址信息向蓝牙设备发送公钥；根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备；根据provision确认信息向蓝牙设备发送随机确认信息；汇总所有返回结果生成描述数据并发送至蓝牙设备；断开重连蓝牙设；根据设备信息绑定蓝牙设备的相应功能；配置向服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据参数信息向服务端发送mesh入网请求。在本发明的技术方案中，其能够保证入网密钥的通信安全性。

Description

一种蓝牙设备mesh入网方法和系统及其设备
技术领域
本发明涉及通信技术技术领域，尤其涉及一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法和系统、计算机可读存储介质和计算机设备。
背景技术
BLE Mesh一种基于蓝牙的多对多Mesh网状关键技术，特别提高了构建大范围网络覆盖的通信效能，应用于智能照明、楼宇自动化、无线传感器网络等需要让数以万计个设备在安全、可靠、稳定环境下进行传输，传输信息，实现设备的智能化。
如何通过GATT手机蓝牙直连把待配网设备加入到mesh网中，且能安全的控制成为整个mesh的基准。其中入网流程的安全性、快速性是使用整个蓝牙Mesh网络的前提，配网过程中的参数指标设定也成为了后续控制的良好体验前提。目前在领域里，使用GATT直连进行配网虽然有案例，但其中有些不足之处，例如多端配网使用的密钥来源、网络标示来源都存在一定的不太安全因素，且由于本身mesh传递消息的机制限制，没有一个好的参数来约定入网设备的传输速度，多设备可能存在体验不好等问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提供一种蓝牙设备mesh入网方法和系统、计算机可读存储介质和计算机设备，其能够保证入网密钥的通信安全性，并具有丰富的设备功能配置项以及设备传输低时延，高响应特点。
为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法，包括以下步骤：
扫描蓝牙设备并返回蓝牙设备的广播包信息；
解析广播包信息，并与蓝牙设备建立蓝牙连接；
向蓝牙设备发送provision配网邀请，并返回固件配置参数；
根据固件配置参数向服务端请求node id地址信息，并返回结果；
生成一对公钥私钥，并根据node id地址信息向蓝牙设备发送公钥，并返回结果；
根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备，并返回结果；
根据provision确认信息向蓝牙设备发送随机确认信息，并返回结果；
汇总所有返回结果生成描述数据并发送至蓝牙设备，并返回结果以完成provision配网；
断开重连蓝牙设备，并返回对应蓝牙设备的设备信息；
根据设备信息绑定蓝牙设备的相应功能，并返回结果；
配置向服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据参数信息向服务端发送mesh入网请求，并返回结果以完成蓝牙设备的入网。
在上述技术方案中，优选地，根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备，并返回结果，包括以下步骤：
根据私钥生成加密随机数和provision证书；
根据加密随机数加密provision证书，生成provision确认信息。
本发明第二方面的技术方案提供了一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网系统，包括：
扫描模块，被设置为用于扫描蓝牙设备并返回蓝牙设备的广播包信息；
解析模块，被设置为用于解析广播包信息，并与蓝牙设备建立蓝牙连接；
发送模块，被设置为用于向蓝牙设备发送provision配网邀请，并返回固件配置参数；
Id地址请求模块，被设置为用于根据固件配置参数向服务端请求node id地址信息，并返回结果；
秘钥生成模块，被设置为用于生成一对公钥私钥，并根据node id地址信息向蓝牙设备发送公钥，并返回结果；
provision确认模块，被设置为用于根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备，并返回结果；
随机确认模块，被设置为用于根据provision确认信息向蓝牙设备发送随机确认信息，并返回结果；
汇总模块，被设置为用于汇总所有返回结果生成描述数据并发送至蓝牙设备，并返回结果以完成provision配网；
连接模块，被设置为用于断开重连蓝牙设备，并返回对应蓝牙设备的设备信息；
绑定模块，被设置为用于根据设备信息绑定蓝牙设备的相应功能，并返回结果；
参数配置模块，被设置为用于配置向服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据参数信息向服务端发送mesh入网请求，并返回结果以完成蓝牙设备的入网。
在上述技术方案中，优选地，provision确认模块包括：
随机数生成单元，被设置为用于根据私钥生成加密随机数和provision证书；
加密单元，被设置为用于根据加密随机数加密provision证书，生成provision确认信息。
在上述任一技术方案中，优选地，描述数据包括node id地址信息、device key和mesh key；设备信息包括厂家信息、功能信息、产品信息、版本号和前后绑定标识。
在上述任一技术方案中，优选地，广播报信息包括配网标准，配网标准为1827service uuid。
本发明第三方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面的任一技术方案提供的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法的步骤。
本发明第四方面的技术方案提供了一种计算机设备，包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述第一方面的任一技术方案提供的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法的步骤。
本发明提供的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法和系统、计算机可读存储介质和计算机设备与现有技术相比的优点在于，保证入网密钥的通信安全性，并具有丰富的设备功能配置项以及设备传输低时延，高响应特点，且能够通过进行配置以获取mesh中设备节点的状态变化，新增的功能无须二次配置，即可通用对接。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明一个实施例所涉及蓝牙设备mesh入网方法的流程框图；
图2示出了本发明一个实施例所涉及步骤S6的流程框图；
图3示出了本发明一个实施例所涉及蓝牙设备mesh入网方法的一部分原理框图；
图4示出了本发明一个实施例所涉及蓝牙设备mesh入网方法的另一部分原理框图；
图5示出了本发明一个实施例所涉及蓝牙设备mesh入网系统的结构框图；
图6示出了本发明一个实施例所涉及provision确认模块的结构框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图6描述根据本发明一些实施例的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法和系统、计算机可读存储介质和计算机设备，多端入网的通信密钥、mesh信息统一由云端管理，分配，手机终端在GATT直连配网前进行获取，这样能保证密钥和mesh信息的一致性。
如图1和图3、图4所示，按照本发明一个实施例的一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法，包括以下步骤：
S1，扫描蓝牙设备并返回蓝牙设备的广播包信息；
S2，解析广播包信息，并与蓝牙设备建立蓝牙连接；
S3，向蓝牙设备发送provision配网邀请，并返回固件配置参数；
S4，根据固件配置参数向服务端请求node id地址信息，并返回结果；
S5，生成一对公钥私钥，并根据node id地址信息向蓝牙设备发送公钥，并返回结果；
S6，根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备，并返回结果；
S7，根据provision确认信息向蓝牙设备发送随机确认信息，并返回结果；
S8，汇总所有返回结果生成描述数据并发送至蓝牙设备，并返回结果以完成provision配网；
S9，断开重连蓝牙设备，并返回对应蓝牙设备的设备信息；
S10，根据设备信息绑定蓝牙设备的相应功能，并返回结果；
S11，配置向服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据参数信息向服务端发送mesh入网请求，并返回结果以完成蓝牙设备的入网。
在该步骤中，通过配置网络转发间隔和次数等mesh入网请求的参数信息，可以用来监听mesh网中各节点的变化。因为一旦在一定时间未收到消息上报，那么设备肯定存在问题，2次心跳后则认为设备出现问题，这时候提醒检查和取消控制权限；另外，通过配置网络传输间隔，可以有效的降低网络消息中转的时延，提高控制响应速度，目前参数为120ms转发。
如图2所示，在本发明一些可能实施例中，S6，根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备，并返回结果，包括以下步骤：
S61，根据私钥生成加密随机数和provision证书；
S62，根据加密随机数加密provision证书，生成provision确认信息。
如图5所示，按照本发明另一个实施例的一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网系统1000，包括：
扫描模块10，被设置为用于扫描蓝牙设备并返回蓝牙设备的广播包信息；
解析模块20，被设置为用于解析广播包信息，并与蓝牙设备建立蓝牙连接；
发送模块30，被设置为用于向蓝牙设备发送provision配网邀请，并返回固件配置参数；
Id地址请求模块40，被设置为用于根据固件配置参数向服务端请求node id地址信息，并返回结果；
秘钥生成模块50，被设置为用于生成一对公钥私钥，并根据node id地址信息向蓝牙设备发送公钥，并返回结果；
provision确认模块60，被设置为用于根据私钥生成provision确认信息发送至蓝牙设备，并返回结果；
随机确认模块70，被设置为用于根据provision确认信息向蓝牙设备发送随机确认信息，并返回结果；
汇总模块80，被设置为用于汇总所有返回结果生成描述数据并发送至蓝牙设备，并返回结果以完成provision配网；
连接模块90，被设置为用于断开重连蓝牙设备，并返回对应蓝牙设备的设备信息；
绑定模块100，被设置为用于根据设备信息绑定蓝牙设备的相应功能，并返回结果；
参数配置模块110，被设置为用于配置向服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据参数信息向服务端发送mesh入网请求，并返回结果以完成蓝牙设备的入网。
如图6所示，在本发明另一些可能实施例中，provision确认模块60包括：
随机数生成单元61，被设置为用于根据私钥生成加密随机数和provision证书；
加密单元62，被设置为用于根据加密随机数加密provision证书，生成provision确认信息。
在上述任一实施例中，优选地，描述数据包括node id地址信息、device key和mesh key；设备信息包括厂家信息、功能信息、产品信息、版本号和前后绑定标识。
在上述任一实施例中，优选地，广播报信息包括配网标准，配网标准为1827service uuid。
基于上述如图1和图2所示方法，相应的，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一实施例的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法的步骤。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景的方法。
基于上述如图1和图2所示的方法，以及图3和图4所示的虚拟装置实施例，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述任一实施例的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法的步骤。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频(RadioFrequency，RF)电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如蓝牙接口、WI-FI接口)等。
本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
本发明提供的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法和系统、计算机可读存储介质和计算机设备与现有技术相比的优点在于，保证入网密钥的通信安全性，并具有丰富的设备功能配置项以及设备传输低时延，高响应特点，且能够通过进行配置以获取mesh中设备节点的状态变化，新增的功能无须二次配置，即可通用对接。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法，其特征在于，包括以下步骤：
扫描所述蓝牙设备并返回所述蓝牙设备的广播包信息；
解析所述广播包信息，并与所述蓝牙设备建立蓝牙连接；
向所述蓝牙设备发送provision配网邀请，并返回固件配置参数；
根据所述固件配置参数向服务端请求node id地址信息，并返回结果；
生成一对公钥私钥，并根据所述node id地址信息向所述蓝牙设备发送公钥，并返回结果；
根据所述私钥生成provision确认信息发送至所述蓝牙设备，并返回结果；
根据所述provision确认信息向所述蓝牙设备发送随机确认信息，并返回结果；
汇总所有所述返回结果生成描述数据并发送至所述蓝牙设备，并返回结果以完成provision配网；
断开重连所述蓝牙设备，并返回对应所述蓝牙设备的设备信息；
根据所述设备信息绑定所述蓝牙设备的相应功能，并返回结果；
配置向所述服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据所述参数信息向所述服务端发送所述mesh入网请求，并返回结果以完成所述蓝牙设备的入网。
2.根据权利要求1所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法，其特征在于：所述描述数据包括node id地址信息、device key和mesh key；
所述设备信息包括厂家信息、功能信息、产品信息、版本号和前后绑定标识。
3.根据权利要求1或2所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法，其特征在于：根据所述私钥生成provision确认信息发送至所述蓝牙设备，并返回结果，包括以下步骤：
根据所述私钥生成加密随机数和provision证书；
根据所述加密随机数加密所述provision证书，生成所述provision确认信息。
4.根据权利要求1或2所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法，其特征在于：所述广播报信息包括配网标准，所述配网标准为1827service uuid。
5.一种基于GATT的蓝牙设备mesh入网系统，其特征在于，包括：
扫描模块，被设置为用于扫描所述蓝牙设备并返回所述蓝牙设备的广播包信息；
解析模块，被设置为用于解析所述广播包信息，并与所述蓝牙设备建立蓝牙连接；
发送模块，被设置为用于向所述蓝牙设备发送provision配网邀请，并返回固件配置参数；
Id地址请求模块，被设置为用于根据所述固件配置参数向服务端请求node id地址信息，并返回结果；
秘钥生成模块，被设置为用于生成一对公钥私钥，并根据所述node id地址信息向所述蓝牙设备发送公钥，并返回结果；
provision确认模块，被设置为用于根据所述私钥生成provision确认信息发送至所述蓝牙设备，并返回结果；
随机确认模块，被设置为用于根据所述provision确认信息向所述蓝牙设备发送随机确认信息，并返回结果；
汇总模块，被设置为用于汇总所有所述返回结果生成描述数据并发送至所述蓝牙设备，并返回结果以完成provision配网；
连接模块，被设置为用于断开重连所述蓝牙设备，并返回对应所述蓝牙设备的设备信息；
绑定模块，被设置为用于根据所述设备信息绑定所述蓝牙设备的相应功能，并返回结果；
参数配置模块，被设置为用于配置向所述服务端发送mesh入网请求的参数信息，并根据所述参数信息向所述服务端发送所述mesh入网请求，并返回结果以完成所述蓝牙设备的入网。
6.根据权利要求5所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网系统，其特征在于：所述描述数据包括node id地址信息、device key和mesh key；
所述设备信息包括厂家信息、功能信息、产品信息、版本号和前后绑定标识。
7.根据权利要求5或6所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网系统，其特征在于：所述provision确认模块包括：
随机数生成单元，被设置为用于根据所述私钥生成加密随机数和provision证书；
加密单元，被设置为用于根据所述加密随机数加密所述provision证书，生成所述provision确认信息。
8.根据权利要求5或6所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网系统，其特征在于：所述广播报信息包括配网标准，所述配网标准为1827service uuid。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法的步骤。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现如权利要求1至4中任一项所述的基于GATT的蓝牙设备mesh入网方法的步骤。
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