CN113411788A - 具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法，所述蓝牙网格网络系统包括：发送节点以及接收节点。发送节点被配置为产生具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播通信。接收节点被配置为在接收到信标信号时基于网络通信协议进行识别与处理，以根据信标信号执行对应指令。

Description

具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法
技术领域
本发明是关于网络通信技术，尤其是关于一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法。
背景技术
在蓝牙网格网络技术中，如果一个电子设备要成为蓝牙网格网络的一个节点，必须要经过配网(provision)的程序。配网的程序复杂而耗时，在节点数目庞大时更需要大量的时间。然而不经由配网的程序，电子设备将无法与蓝牙网格网络中的其他节点进行通信，更无法被蓝牙网格网络中的主控节点进行控制。
在实际应用上，蓝牙网格网络在刚开始设置时可能还没有经过配网程序，却需要验证各个节点是否能正常运作。在这样的情形下，蓝牙网格网络将必须先耗费大量的时间进行配网，而无法在短时间内完成测试各节点的目的。
发明内容
鉴于先前技术的问题，本发明的一个目的在于提供一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法，以改善先前技术。
本发明的一个目的在于提供一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法，使发送节点以具有非密钥的识别信息的信标(beacon)信号进行广播，并由接收节点接收后基于网络通信协议进行识别与处理，达到在未配网的情形下进行通信的目的。
本发明包括一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统，其一实施例包括：发送节点以及接收节点。发送节点被配置为产生具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播通信。接收节点被配置为在接收到信标信号时基于网络通信协议进行识别与处理，以根据信标信号执行对应指令。
本发明还包括一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统通信方法，应用于蓝牙网格网络系统中，其一实施例包括下列步骤：使发送节点根据具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播通信；以及使接收节点在接收到信标信号时基于网络通信协议进行识别与处理，以根据信标信号执行对应指令。
有关本发明的特征、实际操作与作用，下面将结合附图对优选实施例进行详细说明。
附图说明
图1显示本发明的一个实施例中的一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统的示意图；
图2显示本发明的一个实施例中的信标信号的示意图；以及
图3显示本发明的一个实施例中的一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统通信方法的流程图。
具体实施方式
本发明的一个目的在于提供一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统及其通信方法，使发送节点以具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播，并由接收节点接收后基于网络通信协议进行识别与处理，达到在未配网的情形下进行通信的目的。
请参照图1，图1为本发明的一个实施例中的一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统100的示意图。蓝牙网格网络系统100包括：发送节点110以及多个接收节点120A及120B。
在一个实施例中，蓝牙网格网络系统100所包括的节点可分类为例如，但不限于蓝牙网格网络规范中定义的主控节点(provisioner)、中继节点、友谊节点、低功耗节点(lowpower node；LPN)或其组合(未示出)。此些节点中的任一节点可作为发送信号的发送节点110，且其他节点可作为接收信号的接收节点120A及120B。
其中，发送节点110以及接收节点120A及120B之间收发的信号可在未经过配网(provision)的情形下进行。其中，完整的配网程序包括例如，但不限于启动配置的安全流程，以及后续的组态化过程。发送节点110以及接收节点120A及120B可经由信标(beacon)信号BS的传输，在未经过配网的情形下通信。
发送节点110被配置为产生具有非密钥的识别信息的信标信号BS进行广播通信。
请参照图2，图2为本发明的一个实施例中的信标信号BS的示意图。
在一个实施例中，信标信号BS是依据建立在低功耗蓝牙协议(Bluetooh lowenergy；BLE)基础上的广播协议所发送的。信标信号BS可包括例如，但不限于长度LEN、类别TYPE、信标类别BTYPE以及信标数据BDATA的字段。
其中，长度LEN为信标信号BS的分组总长度。类别TYPE包括例如，但不限于发送节点110要对接收节点120A及120B传达的指令。对于信标类别BTYPE而言，在一个实施例中，可随应用设定为自定义的类型。信标数据BDATA则可包括上述非密钥的识别信息。在一个实施例中，识别信息可为例如，但不限于产品序号或制造商标识符。
接收节点120A及120B分别被配置为在接收到信标信号BS时，基于网络通信协议进行识别与处理。在一个实施例中，上述的网络通信协议为网格网络通信协议最底层的承载层(bearer layer)，或低功耗蓝牙协议的通用访问协议层(generic access profilelayer；gap layer)。
经由这样的处理方式，接收节点120A及120B可不需要经由网格网络通信协议中较上层的多个层级如网络层、底层传输层、上层传输层、存取层、基础模型层和模型层的传送与处理，即可对信标信号BS的内容进行识别与处理。
因此，发送节点110以及接收节点120A及120B之间可以在不需要密钥的情形下，使用类似蓝牙协议定义的广播(advertising)进行信号的传递。接收节点120A及120B可通过例如图2中信标数据BDATA包括的识别信息判断是由发送节点110所发送，并进而识别例如图2中信标信号BS包括的类别TYPE中的指令，并据以执行指令。以这样的方式，发送节点110以及接收节点120A及120B之间可达到在未配网的情形下进行通信的目的。
在一个实施例中，信标信号BS可在例如，但不限于信标数据BDATA中包含中继功能支持信息以及中继次数信息。经由中继功能支持信息的设置，信标信号BS可在要传达的节点距离较远时，经由其他节点中继传递，并经由中继次数信息决定可中继传递的次数。
在一个实施例中，接收节点120A及120B还被配置为暂存信标信号BS，以在再次接收到相同的信标信号BS时忽略相同的信标信号BS。以这样的方式，接收节点120A及120B可避免遭受黑客以大量重复传递相同信息的网络攻击。
在一个实施例中，发送节点110在特定时间后重传信标信号BS。以这样的方式，发送节点110可在通信环境较差的情形下，提高信标信号BS被接收节点120A及120B成功接收的机率。
在一个实施例中，发送节点110对信标信号BS进行例如，但不限于AES-CCM的加密，且接收节点120A及120B对信标信号BS进行循环码校验，以提高信息传送的安全性。
在应用上，当发送节点110作为主控节点，要对数量庞大的接收节点(如具有不同显示颜色的灯具)进行快速的测试时，可在不需配网的情形下，迅速地经由信标信号BS的传送控制接收节点(如显示不同颜色)，而有效率地完成测试。
在部分技术中，蓝牙网格网络系统必须经由配网的程序使系统中的节点得以通过具有密钥的信号传输进行通信，且接收到此信号的节点必须通过网格网络通信协议中多个层级的处理，才能在最上层的模型层进行识别与处理。这样的方式并无法使蓝牙网格网络系统快速地对所包括的节点进行测试。
本发明的蓝牙网格网络系统可使发送节点以具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播，并由接收节点接收后基于网络通信协议进行识别与处理，达到在未配网的情形下进行通信的目的。因此，蓝牙网格网络系统将可快速地在未配网的情形下控制内部的节点布建为网络系统，进而达到测试的目的。
需注意的是，上述蓝牙网格网络系统中的发送节点110以及接收节点120A及120B的数目仅为示例。在其他实施例中，发送节点110以及接收节点120A及120B的数目可为一个或大于一个的任意数值。并且，发送节点110可同时作为相对其他节点的接收节点，接收节点120A及120B亦可同时作为相对其他节点的发送节点。
请参照图3，图3为本发明的实施例中的一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统通信方法300的流程图。
除前述装置外，本发明还揭露了一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统通信方法300，应用于例如，但不限于图1的蓝牙网格网络系统100中。蓝牙网格网络系统通信方法300的一个实施例如图3所示，包括下列步骤：
S310：使发送节点110根据具有非密钥的识别信息的信标信号BS进行广播通信。
S320：使接收节点120A及120B在接收到信标信号BS时基于网络通信协议进行识别与处理，以根据信标信号BS执行对应指令。
需注意的是，上述的实施方式仅为示例。在其他实施例中，本领域技术人员可在不违背本发明的精神下进行修改。
综合上述，本发明中的蓝牙网格网络系统及其通信方法可使发送节点以具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播，并由接收节点接收后基于网络通信协议进行识别与处理，达到在未配网的情形下进行通信的目的。
虽然本发明的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本发明，本领域技术人员可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征进行变化，凡此种种变化均可能属于本发明要求保护的保护范畴，换言之，本发明的保护范围须以本申请的权利要求为准。
[符号说明]
100：蓝牙网格网络系统
110：发送节点
120A：接收节点
120B：接收节点
300：蓝牙网格网络系统通信方法
S310～S320：步骤
BDATA：信标资料
BS：信标信号
BTYPE：信标类别
LEN：长度
TYPE：类别

Claims (10)

1.一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统，包含：
发送节点，被配置为产生具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播通信；以及
接收节点，被配置为在接收到该信标信号时基于网络通信协议进行识别与处理，以根据该信标信号执行对应指令。
2.如权利要求1所述的蓝牙网格网络系统，其中该网络通信协议为网格网络通信协议最底层的承载层或低功耗蓝牙协议的通用访问协议层。
3.如权利要求1所述的蓝牙网格网络系统，其中该识别信息为产品序号或制造商标识符。
4.如权利要求1所述的蓝牙网格网络系统，其中该信标信号包含中继功能支持信息以及中继次数信息。
5.如权利要求1所述的蓝牙网格网络系统，其中该接收节点还被配置为暂存该信标信号，以在再次接收到相同的该信标信号时忽略相同的该信标信号。
6.如权利要求1所述的蓝牙网格网络系统，其中该发送节点在特定时间后重传该信标信号。
7.如权利要求1所述的蓝牙网格网络系统，其中该发送节点对该信标信号进行加密，且该接收节点对该信标信号进行循环码校验。
8.一种具有未配网通信机制的蓝牙网格网络系统通信方法，包括：
使发送节点产生具有非密钥的识别信息的信标信号进行广播通信；以及
使接收节点在接收到该信标信号时基于网络通信协议进行识别与处理，以根据该信标信号执行对应指令。
9.如权利要求8所述的蓝牙网格网络系统通信方法，其中该网络通信协议为网格网络通信协议的承载层或低功耗蓝牙协议的通用访问协议层。
10.如权利要求8所述的蓝牙网格网络系统通信方法，其中该识别信息为产品序号或制造商标识符。
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