CN115104298A - 用于在网络中选择性地调试节点设备的方法和协调器设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在网络中由协调器设备选择性地调试节点设备的方法被公开，网络由协调器设备创建。协调器设备和节点设备彼此交互以检查并且确认与由协调器设备记录的调试开始时间相关的协调器时间指示和与由节点设备记录的调试开始时间相关的节点时间指示彼此相同或在时间上非常相似或接近。然后，协调器设备将通过将节点设备加入到由协调器设备创建的网络中来调试节点设备。这确保了只有想要的或期望的节点设备将加入到由协调器设备创建和管理的网络中。

Description

用于在网络中选择性地调试节点设备的方法和协调器设备
技术领域
本公开总体上涉及管理网络的节点设备的领域，并且更具体地，涉及用于在网络中选择性地调试节点设备的方法和协调器设备。
背景技术
诸如照明设备和物联网IoT设备之类的电设备或电子设备，以及支持增强的机器类型通信的设备，例如eMTC，所有这些都包括数据通信能力，其经常部署在包括多个互连的设备的网络中。
这些设备，通常称为节点设备或终端设备，或路由器设备，取决于它们在不同网络中的角色，可以包括通信接口，诸如网络适配器或收发器模块，用于在节点设备之间通信，并且还可能与远程设备(诸如后端设备或后端服务器)通信。
通信接口可以根据用于通过联网设备或节点交换数据的网络协议来操作，诸如指定的ZigBeeTM、BluetoothTM，以及用于无线网络的基于WiFi协议，以及有线总线网络，诸如DALITM(数字可寻址照明接口)、DSI(数字串行接口)、DMX(数字多路复用)、KNX(和基于KNX的系统)，以及专有通信技术和协议，例如。
通信接口可以进一步根据无线移动通信标准操作，诸如指定的2G/3G/4G/5G蜂窝通信，以及其它长距离无线通信技术，例如长距离广域网、远程广域网(LoRaWAN)和窄带IoT、NB－IoT或专有的通信技术、和/或有线数据交换通信技术，例如。
对于诸如ZigBee节点设备的IoT节点设备，调试是建立无线IoT网络的第一步。然而，调试过程通常是开放的，因为在ZigBee协调器设备可以将任何节点设备加入或拉入或收集到其网络中，只要节点设备在协调器设备所创建的网络可用于加入的时间点搜索要加入的网络。
当属于不同网络的多于一个协调器设备同时执行网络加入动作时，节点设备将随机地加入可用网络。在这种情况下，节点设备更容易加入错误的网络，这将导致网络连通性的问题并且产生操作冲突。
确保仅特定的节点设备组将加入特定网络的办法是使协调器设备存储允许加入协调器设备的网络的节点设备的标识符。然而，这种方法给协调器设备施加了额外的存储负担，并且需要大量的人工努力来将节点设备的标识符输入到存储装置中。此外，由于与特定网络中的预期节点相关联的不确定性，这种方法针对实际应用基本上是不切实际的。
US2016248629A1公开了一种能够配置和调试属于不同ZigBee公共档案的设备的调试工具。
“XBee/XBee－PRO S2C Zigbee RFmodule”提出当新设备需要被添加到网络时通过在网络上短时间使能许可加入来防止不想要的设备加入。
因此，确实需要一种调试方法来确保所有节点设备能够加入正确的IoT网络。
发明内容
在本公开的第一方面中，提出了一种在网络中由协调器设备选择性地调试节点设备的方法，网络由协调器设备创建，备协调器设备和节点设备中的每个设备根据时基操作并且记录调试开始时间，方法包括以下步骤：
-由协调器设备传输网络可用消息；
-由协调器设备从节点设备接收加入请求，加入请求包括与所述节点设备的调试开始时间相关的节点时间指示；
-由协调器设备确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配，以及
-由协调器设备通过将节点设备加入网络来调试节点设备。
本公开基于这样的理解：基于时间的选择性调试方法可以被用于确保节点设备将加入由协调器设备创建的正确的或适当的或预期的网络。
在实施例中，协调器时间指示和节点设备时间指示分别包括协调器的调试开始时间和节点设备的调试开始时间。
具体地，根据本公开的一个实施例的解决方案依赖于由协调器设备检查由协调器设备和节点设备分别记录的调试开始时间以及分别与协调器设备和节点设备的供电时间相关的调试开始时间是相同的或在时间上非常相似或彼此接近。协调器设备和节点设备的供电时间之间的时间接近性或相等性有助于确保由协调器设备创建的网络是针对节点设备加入的正确网络。这基于协调器设备和节点设备一旦被供电就开始调试的设想。
在一个实施例中，当协调器设备与节点设备一起执行双重检查以确定协调器设备和节点设备同时被供电或者节点设备在协调器设备供电之后很快被供电时，本公开的方法尤其有利。在与该设想相关的实施例中，响应于确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配，加入请求被节点设备传输。
为了实现本公开的解决方案，协调器设备首先传输指示由协调器设备创建的网络的可用性的网络可用消息。网络可用消息包括与协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示。在接收到网络可用消息时，节点设备向协调器设备传输加入请求，请求加入由协调器设备创建的网络。加入请求的传输可以特别地取决于节点设备判定协调器时间指示匹配与节点设备的调试开始时间相关的节点时间指示。
此后，协调器设备(再次)确定并确认协调器时间指示和节点时间指示彼此匹配，这是为了判定协调器设备和节点设备两者的调试开始时间彼此相同或非常相似。此后，协调器设备通过将节点设备加入网络来调试节点设备。
因此，在一个实施例中，本公开的方法执行协调器设备和节点设备两者的调试开始时间的双向检查，并且仅当分别与协调器设备的调试开始时间和节点设备的调试开始时间相关的协调器时间指示和节点时间指示彼此匹配时，允许节点设备加入由协调器设备创建或拥有的网络。这种双重检查确保网络将仅具有在协调器设备供电的同时或之后接通的节点设备加入网络，并且在协调器设备供电之前的一段时间内已经供电的其他节点设备(诸如节点设备)将不会意外地或错误地加入网络。
方法不需要协调器设备的额外存储用于存储允许加入网络的节点设备的标识符，这是有利的，特别是考虑到协调器设备通常不具有强存储容量。
在一个实施例中，选择性调试基本上是通过同时接通协调器设备和节点设备来被实现的，这是直接的和易于控制的，并且不需要特殊的控制指令。
在本公开的一个实施例中，传输的步骤包括由协调器设备广播指示网络可用性的信标消息作为网络可用消息。
在这种情况下，寻求加入网络的节点设备可以在所谓的被动扫描模式下操作，即，节点设备仅监听并且等待信标消息，信标消息是网络可用消息，指示由协调器设备创建的网络的存在或可用性。接收诸如信标消息允许节点设备以检查和判定网络是否是要加入的正确网络。
这允许协调器设备在控制节点设备被允许加入网络的时间方面具有更大的灵活性。具体地，当协调器设备在节点设备之前被接通时，它可以准备好创建网络，并且然后发送消息或指令或感应，以使被推断并且被允许加入网络的节点设备被接通或被供电。然后，协调器设备广播信标消息，邀请节点设备加入网络。
在本公开的另一实施例中，经传输的步骤包括：响应于从节点装置接收到信标请求消息，由协调器装置传输指示网络可用性的信标响应消息作为网络可用消息。
在这种情况下，寻求加入网络的节点设备以所谓的主动扫描模式操作。在该模式中，节点设备发送信标请求消息，请求加入网络。当接收信标请求消息时，协调器设备向节点设备传输信标消息，即信标响应消息。信标响应消息包括与协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示。节点设备然后通过检查协调器时间指示是否匹配节点时间指示来检查并且判定网络是否是要加入的正确网络。
协调器设备和节点设备之间的上述交互过程易于实现，尤其是针对协调器设备和节点设备同时被供电的设想。节点设备主动搜索可用网络可以有助于改进整体调试效率。
在本公开的一个实施例中，确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配的步骤包括以下步骤：
-由协调器设备计算协调器设备的调试开始时间与节点设备的调试开始时间之间的时间差，以及
-由协调器设备判定时间差小于预先定义的阈值。
为了判定协调器时间指示与节点时间指示相匹配，协调器设备检查两个设备是否在大约相同的时间开始调试。这通过计算协调器设备的调试开始时间和节点设备的调试开始时间之间的时间差，并且当时间差小于预先定义的阈值(诸如10秒)时判定存在匹配来实现。
节点设备以类似的方式判定协调器指示与节点指示相匹配。
这种确定步骤涉及简单的算术运算和比较，并且可以由协调器设备容易地执行而不需要很多计算资源。
在本公开的实施例中，与协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示包括从协调器设备供电到由协调器设备传输的网络可用消息的第一经过时间，与节点设备的调试开始时间相关的节点时间指示包括从节点设备供电到由节点设备传输的加入请求的第二经过时间，计算的步骤包括计算第一经过时间和第二经过时间之间的时间差。
在这种情况下，协调器时间指示和节点时间指示两者都是被计算以分别指示协调器设备的调试开始时间和节点设备的调试开始时间的相对时间。该方法通常可应用于各种情况，而与协调器设备和节点设备是否同时被同步和/或被供电无关。
从协调器设备侧，调试开始时间被计算为从协调器设备传输指示调试已经开始的就绪消息时到协调器设备传输网络可用消息时的经过时间。无论节点设备是在与协调器设备相同的时间被启动还是在协调器设备之后被启动，其调试开始时间将简单地从节点设备的供电到节点设备传输加入请求的时间来被计算。
使用相对时间作为时间指示是有利的，因为例如协调器设备和节点设备的系统时间的可能偏差可以被偏移，这有助于确保方法的精确实现。另一方面，使用绝对时间作为时间指示也是容易和直接的。
在本公开的另一实施例中，协调器设备和节点设备基本上同时被同步和被供电，与协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示包括协调器设备被供电时的第一时间，与节点设备的调试开始时间相关的节点时间指示包括节点设备被供电时的第二时间，计算的步骤包括计算第一时间和第二时间之间的时间差。
这特别适用于协调器设备和节点设备同时被同步和被供电的情况。在这种情况下，协调器和节点时间指示可以是绝对时间。绝对时间可以等于协调器或节点设备的供电时间。确定步骤甚至更直接，因为它涉及记录的两个设备的供电时间的简单和算术计算。
在本公开的一个实施例中，经传输的消息进一步包括由协调器设备在网络的创建之后的时间窗口内生成的标志，加入请求进一步包括标志。
作为用于确保协调器设备和节点设备能够确定它们的调试开始时间彼此相同或非常相似的补充措施，协调器设备在诸如由协调器设备创建网络之后的短时间的时间窗口内生成有限数量的标志。协调器设备进一步具有包括在短时间内经传输的每个网络可用消息中的一个标志，因此包括这种标志。
标志可以是随机数。由于标志的数目是有限的，所以包括标志的经传输的网络可用消息的数目也是有限的。只有在短时间段内供电的节点设备将接收网络可用消息以及标志一起。因此，如果由节点设备接收的网络可用消息包括这种标志，则节点设备可以判定它在与协调器设备基本相同的时间被供电。
节点设备在接收到包括标志的网络可用消息时，首先确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配，并且然后检查标志是否存在。通过这种方式，节点设备通过两个不同的标准确认协调器设备的调试开始时间与其自身的调试开始时间相同或非常相似。在传输加入请求时，节点设备还将接收的标志包括在加入请求中。
因此，在本公开的实施例中，确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配的步骤进一步包括确定标志与由协调器设备传输的多个标志中的一个标志相匹配。
如果包括在来自节点设备的加入请求中的标志是先前生成并且经传输的标志，则协调器设备判定节点设备可接受以加入网络。这是防止协调器设备将不想要的或不期望的节点设备吸引到其网络中的额外措施。
在本公开的一个实施例中，网络可用消息被传输到在离协调器设备的有限跳数内的节点设备。
因此，它将可以是信标响应或网络信标消息的网络可用消息的传输限制到特定范围。作为示例，网络可用消息的传输被限制到离协调器设备两跳的节点设备，这意味着如果接收网络可用消息的节点设备相距超过两跳，则网络可用消息将被丢弃，从而避免对更大字段的不必要传输。
在本公开的一个实施例中，协调器设备和节点设备中的每个设备操作介质访问控制MAC数据处理协议子层，其中协调器时间指示和节点时间指示分别包括在网络可用消息和加入请求的MAC传输偏移字段中。
MAC子层是由开放系统互连OSI模型限定的数据链路层的一部分，OSI模型概念化了通信数据应当如何在系统之间被处理。
在协调器设备和节点设备之间交换的消息，即，包括协调器时间指示的网络可用消息和包括节点时间指示的加入请求作为MAC子层消息传输具有减少网络在其上操作的无线信道中的通信量的优点。
在本公开的一个实施例中，确定的步骤由MAC数据处理协议子层执行。
在网络中从源设备到目的设备的消息传输通常涉及MAC子层和/或网络层。针对消息的广播，网络层通常依赖于MAC子层广播来将消息从源设备传送到目的地设备。即，如果消息在同一网络中传播，则消息通常不去往网络层用于数据处理。
因此，在本公开中，在MAC层中确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配的实现在计算资源的使用方面更有效。总体上，通过在较低MAC子层处执行确定来实现更好的性能。
本公开的第二方面提供了一种协调器设备，协调器设备被布置为基于根据本公开的第一方面的方法选择性地调试网络中的节点设备，网络由协调器设备创建。
本公开的第三方面提供了一种节点设备，节点设备被布置为基于根据本公开的第一方面的方法被选择性地调试。
在本公开的一个实施例中，节点设备包括照明器材。
本公开的方法可以有利地被用于配置或调试包括诸如建筑物中或体育场中的照明特征的照明器材的大量节点设备。
在本公开的第四方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读存储介质，当在至少一个处理器上执行指令时，使至少一个处理器执行根据本公开的第一方面的方法。
从以下参照附图的描述中将最好地理解本发明的上述和其它特征和优点。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件或执行相同或相当的功能或操作的部件。
附图说明
图1示意性地示出了调试多个节点设备的两个协调器设备的图。
图2以流程图形式示意性地示出了根据本公开的一个实施例的由协调器设备创建网络的方法的实施例。
图3以流程图形式示意性地示出了根据本公开的由协调器设备选择性地调试节点设备的方法的实施例。
图4示意性地示出了MAC子层信标有效载荷的详细格式的示例。
图5示意性地示出了根据本公开的被布置用于选择性地调试节点设备的协调器设备的实施例。
图6示意性地示出了根据本公开的被布置用于被选择性地调试的节点设备的实施例。
具体实施方式
现在将参照附图更详细地描述本公开所设想的实施例。所公开的标的物不应被解释为仅限于本文所阐述的实施例。相反，所说明的实施例是以示例的方式提供以向所属领域的技术人员传达标的物的范围。
以下参考充当网络的节点设备的照明设备来详细描述本公开，网络由调试网络中的照明设备的协调器设备创建。本领域的技术人员将理解，本公开不限于调试照明设备的网络，而是可应用于具有网络通信连通性的多种节点设备的网络，如背景部分中所指示。
图1示意性地示出了配置多个节点设备11－18和21－27的两个协调器设备10和20的图100。
随着越来越多的物联网IoT网络(诸如ZigBee网络)的部署，通常在同一地点(诸如在同一建筑物中或在社区附近)具有包括多个节点设备的一个以上的网络。在图1所示的图中，由两个协调器设备10、20分别创建的两个网络19、29存在于相同的地点。
在创建相应的网络19、29之后，协调器设备10和20通过将节点设备加入到网络19、29操作以调试节点设备，即照明设备11－18和21－27。实际上，基于部署或安装计划，要求某些照明设备应当加入特定网络，而其他照明设备应当加入其他(多个)网络。在图1的示例中，设计成照明设备11－18将加入由协调器设备10创建的网络19，而照明设备21－27将加入由协调器设备20创建的网络29，如图1中的虚线所示。
然而，由例如两个或多个不同的协调器设备调试节点设备可能遇到不便的问题，即，一些节点设备可能加入错误的网络，尤其是当两个协调器设备10、20同时操作以将节点设备11－18、21－27加入或拉入网络19、29时。在图1的示例中，每个节点设备的箭头指示节点设备加入的网络。可以看出，节点设备13和27被错误地拉入错误的网络，如节点设备13和27以外的箭头所指示。
在这种情况下，客户自己试图解决该问题是非常困难的。实际上，在大多数情况下，受过训练的技术人员或工程师必须介入来解决该问题。
此外，在项目开发期间，许多节点设备将频繁地加入或离开(多个)网络，这增加了针对节点设备加入错误网络的机会。
由协调器设备选择性地调试节点设备的方法将提供用于消除上述问题的解决方案，该方法将在下面被详细描述。
图2以流程图形式示意性地示出了根据本公开的实施例的由协调器设备创建网络的方法30的示例性步骤。
诸如作为ZigBee协调器操作的加密狗或调制解调器的协调器设备是能够启动或创建网络的设备，并且负责为网络选择信道、个人区域网络标识符PAN ID、安全策略和栈配置。在协调器设备已经启动网络之后，可以允许诸如节点设备或终端设备的原始设备加入网络。
在本公开中，在协调器设备被供电之后并且在其创建新网络之前，在步骤31“协调器扫描信道”处，诸如图1的协调器设备10的协调器设备扫描所有信道，以在步骤32处发现“网络存在？”，由不同协调器设备创建的任何可能的现有网络。现有网络针对节点设备加入是开放的。
如果在步骤32处协调器设备10没有发现任何开放或现有网络，则它前进到步骤35“协调器创建新网络”以创建新网络。协调器设备10可以向现场工程师或技术人员的移动电话发送就绪消息，或者打开光学指示器以向现场工程师或技术人员指示节点设备可以被供电。协调器设备10还可以发送中继驱动消息以对节点设备11－18供电。协调器设备10然后创建新网络19。
如果协调器设备10在某些信道中接收到网络加入许可的信标消息，即，在步骤32处确定已经存在网络开放并且可用于节点设备加入，诸如由图1的协调器设备20创建的网络29，则协调器设备10将检测网络29的调试开始时间，并且在步骤33处“最近记录的现有网络的调试开始时间？”检查是否最近记录了现有网络的调试开始时间。
在网络29的调试开始时间明显不同于协调器设备10要被打开或被创建的新网络19的调试开始时间的情况下，即，步骤33的确定结果是否定的，协调器设备10将前进到步骤35并且准备创建新网络，如上所述。
另一方面，如果现有网络29的调试开始时间表明调试开始时间刚刚被记录，即，步骤33的确定结果是肯定的，则很可能现有网络29的调试仍在进行中。在这种情况下，为了防止不需要的节点设备被拉入或被加入到现有网络29中，在步骤34处“协调器等待一段时间”，协调器设备10将等待一段时间，例如几分钟，以便确保其自身的调试开始时间将不同于现有网络29的调试开始时间。
然后，协调器设备10将前进到步骤35并且准备创建新网络19。协调器设备10可以向现场工程师的移动电话发送就绪消息或打开灯以向现场工程师指示节点设备可以被供电。协调器设备10还可以发送中继驱动消息以对节点设备11－18供电。
协调器设备10可以在具有较少干扰的信道中创建新网络19，并且传输网络许可加入命令以允许节点设备加入新网络19。
图3以流程图形式示意性地示出了根据本公开的实施例的由协调器设备选择性地调试网络中的节点设备的方法40的示例性步骤。
利用图3的方法，假设协调器设备已经被供电并且被创建用于节点设备加入的网络，这通过传输例如允许节点设备加入的网络允许加入命令来实现。还假定所有要被调试的原始节点设备，即，要加入由协调器设备创建的网络的原始节点设备也被供电。
除了参考图2描述的首先给协调器设备供电并且然后随后给节点设备供电的设想之外，协调器设备和节点设备两者在其系统时间中被同步并且同时被供电也是可能的。
在步骤41处，“协调器设备和节点设备记录各自的调试开始时间”，协调器设备和节点设备两者都记录调试开始时间，调试开始时间可以是绝对时间或相对时间。
记录为绝对时间的调试开始时间的示例可以是当协调器设备或节点设备被供电时的系统时钟时间。当协调器设备和节点设备被同步并且同时被供电时是可应用的。
相反，在将调试开始时间记录为相对时间的过程中，协调器设备将其调试开始时间计数为时间0秒，并且启动记录从调试开始时间起经过的时间的定时器。协调器设备的零秒可以是当协调器设备被供电时的时间，或当协调器设备传输就绪消息以使节点设备被供电时的时间。协调器设备还可能知道原始或未调试节点设备的供电时间。在这种情况下，一旦节点设备被接通或被供电，协调器设备就可以记录其调试开始时间。
节点设备以类似的方式将其调试开始时间记录为相对时间，该相对时间通常是从节点设备被供电时算起的经过时间。
因此，记录为相对时间的调试开始时间是随着从调试被认为开始时到协调器或节点设备传输消息(可以是网络可用消息)或加入请求时的时间流逝而递增的变量，如下所述。
相对时间尤其适用于当协调器设备首先被供电，并且在被供电之后和在针对节点设备创建网络以加入之前必须等待一段时间的设想。本领域的技术人员可以想到，相对调试开始时间也可应用于其他设想，而与协调器设备和节点设备是否同步或是否同时启动无关。
在步骤42处，“协调器设备传输网络可用消息，可选地，包括与协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示”，协调器设备传输网络可用消息，其示出由协调器设备创建的网络现在可用于被加入。此外，网络可用消息还包括协调器时间指示，即，与由协调器设备记录的调试开始时间相关的时间指示，其或是绝对时间或是相对时间。
根据节点设备采用的信道扫描模式，网络可用消息可以是协调器设备以不同方式传输的不同消息。
利用主动扫描方法，节点设备发送信标请求分组以检测可用网络。因此，协调器设备不必始终发送信标分组。
实际上，原始或未调试的节点设备将在某些信道中发出信标请求并且等待来自开放网络的响应。当从节点设备接收到信标请求消息时，协调器设备将向节点设备传输信标响应。可选地，信标响应包含与协调器设备的调试开始时间相关的节点时间指示。
利用被动扫描方法，被调试的节点设备仅监听信道中的分组以检查可用网络。协调器设备将继续发出网络信标以向节点设备和其它节点设备通知由其自身创建的网络的存在。网络信标包含与协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示。
与信标响应或网络信标消息中的协调器设备的调试开始时间相关的协调器时间指示可以被包括为MAC子层信标有效载荷参数，其例如在ZigBee3.0中被限定。
图4示意性地示出了MAC子层信标有效载荷的详细格式的示例50。具体地，保留位51和Tx偏移52可以被用于实现协调器或节点时间指示的传输，即，由协调器设备或节点设备记录的调试开始时间。
如图4所示，保留位51可以被用于指示是否应用或启用选择性调试。例如，当针对位16和17设置“01”时，它表示启用了选择性调试。
此外，“Tx偏移”52可以被用于存储调试开始时间。该部分包含24位，并且可以存储绝对或相对时间，其分别记录当调试开始的时间或从调试开始经过的时间。
除了在经传输的网络可用消息中包括协调器时间指示之外，协调器设备可以在经传输的网络可用消息中进一步生成并且包括标志。
标志可以是从当启动调试程序时起在非常短的时间段(诸如小的时间窗口)内由协调器设备生成的随机数。
具体地，针对主动扫描方法，协调器设备将在调试过程开始时接收许多信标请求，尤其是针对大规模网络。协调器将根据将被调试或被加入到其网络中的节点设备的数目生成有限数目的标志，并且将标志包括在协调器设备传输的网络可用消息(即信标响应消息)中。在短时间段之后经传输的信标响应消息将返回到常规状态，并且不包括随机数。
针对被动扫描，协调器设备将总是发送网络信标并且节点设备仅监听。协调器将以类似的方式控制包含用于调试的随机数的网络信标，以确保只有在调试过程开始之后的短周期内经传输的网络信标包括随机数作为标志。
这些特殊的网络信标被广播到节点设备，因此确保了此时供电的所有节点设备将接收包括随机数的网络信标。针对节点设备接收这些随机数的时间窗口也很短，这使得难以将不期望的节点设备拉入该网络。
“Tx偏移”52还可以被用于存储由协调器设备生成的标志。
返回参考图3，在步骤43处，从协调器设备接收网络可用消息的节点设备比较协调器时间指示和节点时间指示，并且确定两个时间指示彼此匹配。
具体地，节点设备计算由协调器设备记录的调试开始时间和由节点设备本身本地记录的调试开始时间之间的时间差。如果时间差足够小，例如小于预先定义的阈值，诸如0.5秒，则确定网络可用消息中的调试开始时间类似于节点设备的调试开始时间。这表明当前可用的网络是节点设备应该加入的网络。
在网络可用消息还包括随机数作为标志的情况下，节点设备首先确定协调器时间指示与节点时间指示相匹配。已知当前可用的网络是要加入的正确网络，节点设备将存储从协调器设备接收的随机数。否则，它将丢弃该随机数并且等待其它消息以用于加入其它网络。
在确认由协调器设备创建的网络是其应该加入的网络之后，在步骤44处，节点设备向协调器设备传输加入请求，诸如关联请求。
在传输加入请求时，节点设备还在加入消息中包括其调试开始时间，并且可选地包括接收到的标志，使得协调器设备还可以检查和确认协调器设备的调试开始时间和节点设备的调试开始时间彼此匹配。
在调试开始时间是相对时间的情况下，作为加入请求中的节点时间指示包括的节点设备的调试开始时间被计算为从时间零直到加入消息被传输。
本领域技术人员可以想到，节点设备可以在接收到网络可用消息之后立即传输包括其调试开始时间的加入请求。这仍允许协调器设备在接下来的步骤中确定节点设备的调试开始时间与协调器设备的调试开始时间相同或非常接近。
在步骤45处，协调器设备接收加入请求并且检查以确定节点设备的调试状态时间与协调器设备的调试开始时间类似。协调器设备可以以与节点设备相同的方式执行检查。
在接收的标志也被包括在经传输的加入请求中的情况下，协调器设备还检查以查看接收的标志是其生成的并且被传输到节点设备的标志之一。这进一步确认由协调器设备记录的调试开始时间和由节点设备记录的调试开始时间彼此相同或非常相似。
当确认节点设备的调试状态时间与协调器设备的调试开始时间相似或相同时，在步骤46处，协调器设备将允许节点设备加入网络，这可以根据标准协议来被执行。
作为示例，协调器设备可以向节点设备发送包含节点设备的短地址的关联响应。然后节点设备将应用网络密钥并且发出数据请求。协调器设备然后将网络密钥返回给节点。
如果网络密钥验证成功，则调试过程完成。在调试之后，Tx偏移仍可以被用作原始参数。
以上描述了由协调器设备选择性地调试节点设备的方法，该方法仅允许与协调器设备同时或在协调器设备之后很短时间内被接通或被供电的节点设备加入由协调器设备创建的网络。因此，仅期望加入网络的节点设备将被拉入网络，同时防止其它节点设备(诸如在协调器节点设备被供电之前被供电的那些节点设备)被错误地加入网络。
图5以示意图示出了用于执行上述方法的协调器设备60。
协调器设备60操作通信接口61，诸如网络适配器或收发器，Tx/Rx，模块被布置用于与由协调器设备60创建的网络中的节点设备无线52或有线53交换消息或数据分组，诸如网络可用消息、如上所述的加入消息。用于通过联网协调器设备和节点设备交换数据的网络协议可以包括ZigBeeTM、BluetoothTM，以及用于无线网络的基于WiFi的协议，以及诸如DALITM(数字可寻址照明接口)、DSI(数字串行接口)、DMX(数字多路复用)和KNX(或基于KNX的系统)的有线总线网络，以及其它专有协议。
协调器设备60进一步包括至少一个微处理器，μP或控制器64，以及至少一个数据储存库或存储装置或存储器65，其中用于存储例如协调器设备66的网络标识以及与节点设备相关的信息，诸如节点设备的标识符、ID、媒体访问控制MAC、地址和订户信息。数据储存库65还可以存储由协调器设备60记录的调试开始时间。代替数据储存库65，可以提供可由至少一个处理器或控制器64访问的单独的存储器或存储装置。
至少一个微处理器或控制器64经由协调器设备60的内部数据通信和控制总线69与通信接口61和至少一个数据储存库或存储装置65通信地交互并且对其进行控制。至少一个微处理器或控制器64可以操作一个或多个选择性调试算法或应用，诸如用于控制节点设备，以及包括MAC子层功能的节点设备100的协议栈，以执行上述选择性调试节点设备的方法。
图6在示意图中示出了节点设备70，节点设备70被布置为根据如上所述的方法由图5的协调器设备60来调试。
节点设备70包括控制部分或控制设备710和负载，诸如照明器材或照明设备720，其包括照明模块721，优选地为发光二极管LED，照明模块或多个LED照明模块，其操作可以由控制设备710从远程控制设备或通过远程控制设备来控制，例如诸如远程或后端服务器(未示出)。
控制设备710操作通信接口71，诸如网络适配器或收发器，Tx/Rx，模块被布置为用于与网络中的另一节点设备(即所谓的节点间设备通信)以及与协调器设备进行消息或数据分组的短距离无线72或有线73交换。用于通过联网设备或节点交换数据的网络协议可以包括ZigBeeTM、BluetoothTM，以及用于无线网络的基于WiFi的协议，以及诸如DALITM(数字可寻址照明接口)、DSI(数字串行接口)、DMX(数字多路复用)和KNX(或基于KNX的系统)的有线总线网络，以及其他专有协议。
控制设备710进一步包括至少一个微处理器，μP或控制器75，以及至少一个数据储存库或存储装置或存储器76，其中用于存储节点设备本身和其它节点设备的地址信息77，诸如节点设备的标识符、ID、媒体访问控制MAC、地址和订户信息。数据储存库76还可存储与由协调器设备记录的节点设备70从协调器设备接收的调试开始时间有关的协调器时间指示，以及与其记录的调试开始时间有关的其自身的时间指示。代替数据储存库76，可以提供可由至少一个处理器或控制器75访问的单独的存储器或存储装置。
至少一个微处理器或控制器75经由控制设备710的内部数据通信和控制总线79与通信接口71和至少一个数据储存库或存储装置76通信地交互并且对其进行控制。至少一个微处理器或控制器75可以操作一个或多个算法或应用，以及包括MAC子层功能的节点设备70的协议栈，以与协调器设备交互并且执行由协调器设备选择性地调试的方法。
照明器材或照明设备720经由连接链路74由至少一个微处理器或控制器710连接到数据通信和控制总线79并由数据通信和控制总线79控制。
本领域的技术人员将理解，除了照明器材或照明设备720之外，任何电负载都可以经由连接链路74被连接到控制总线79，诸如接入点设备或地理路由设备。
本公开不限于上文所公开的示例，并且本领域技术人员可以在所附权利要求中所公开的本公开的范围之外对其进行修改和增强，而不必应用创造性的技能并且用于任何数据通信、数据交换和数据处理环境、系统或网络。

Claims (15)

1.一种在网络中由协调器设备选择性地调试节点设备的方法，所述网络由所述协调器设备所创建，所述协调器设备和所述节点设备中的每个设备根据时基操作并且记录调试开始时间，所述方法包括以下步骤：
由所述协调器设备传输网络可用消息；
由所述协调器设备从所述节点设备接收加入请求，所述加入请求包括与所述节点设备的所述调试开始时间相关的节点时间指示；
由所述协调器设备确定所述协调器时间指示与所述节点时间指示相匹配，以及
由所述协调器设备通过将所述节点设备加入所述网络中来调试所述节点设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述网络可用消息包括与所述协调器设备的所述调试开始时间相关的协调器时间指示，并且响应于确定所述协调器时间指示与所述节点时间指示相匹配，所述加入请求被所述节点设备传输。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述传输的步骤包括以下步骤中的一项：由所述协调器设备广播指示所述网络的可用性的信标消息作为所述网络可用消息，以及响应于从所述节点设备接收信标请求消息，由所述协调器设备传输指示所述网络的可用性的信标响应消息作为所述网络可用消息。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述确定所述协调器指示与所述节点指示相匹配的步骤包括以下步骤：
由所述协调器设备计算所述协调器设备的所述调试开始时间与所述节点设备的所述调试开始时间之间的时间差，以及
由所述协调器设备判定所述时间差小于预先定义的阈值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中与所述协调器设备的所述调试开始时间相关的所述协调器时间指示包括从所述协调器设备被供电到所述网络可用消息被所述协调器设备传输的第一经过时间，与所述节点设备的所述调试开始时间相关的所述节点时间指示包括从所述节点设备被供电到所述加入请求被所述节点设备传输的第二经过时间，所述计算的步骤包括计算所述第一经过时间和所述第二经过时间之间的时间差。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述协调器设备和所述节点设备被同步并且在基本上相同的时间被供电，与所述协调器设备的所述调试开始时间相关的所述协调器时间指示包括当所述协调器设备被供电时的第一时间，与所述节点设备的所述调试开始时间相关的所述节点时间指示包括当所述节点设备被供电时的第二时间，所述计算的步骤包括计算所述第一时间和所述第二时间之间的时间差。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中经传输的所述网络可用消息进一步包括由所述协调器设备在所述网络的创建之后的时间窗口内生成的多个标志中的一个标志，所述加入请求进一步包括所述标志。
8.根据权利要求7所述的方法，所述确定所述协调器指示与所述节点指示相匹配的步骤进一步包括；确定包括在所述加入请求中的所述标志与所述多个标志中的一个标志相匹配。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中经传输的所述网络可用消息被传输到在离所述协调器设备的有限跳数内的节点设备。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述协调器设备和所述节点设备中的每个设备根据介质访问控制MAC数据处理协议子层进行操作，其中所述协调器时间指示和所述节点时间指示分别被包括在所述加入请求和所述网络可用消息的MAC传输偏移字段中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述确定的步骤由所述MAC数据处理协议子层执行。
12.一种协调器设备，被布置用于根据前述权利要求中任一项所述的方法在由所述协调器设备所创建的网络中选择性地调试节点设备。
13.一种节点设备，被布置用于根据权利要求1至12中任一项所述的方法被选择性地调试。
14.根据权利要求13所述的节点设备，包括照明器材。
15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在至少一个处理器上被执行时，使所述至少一个处理器执行根据权利要求1－12中任一项所述的方法。
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