CN116017310A - 一种入网方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种入网方法及设备,该方法可应用于分布式组网。在该方法中,当第一电子设备想要加入当前组网时,第一电子设备可以通过广播的方式广播设备认证请求消息,若当前组网内的设备接收到该广播消息,可向第一电子设备发送反馈消息,这样第一电子设备可以与当前组网内的组网完成设备认证,进而加入当前组网内。通过广播的形式进行设备认证可以节省连接资源,避免由于设备连接过多导致连接不成功的情况。并且,广播消耗的功耗更少,能够降低功耗。
Description
技术领域
本申请涉及终端技术领域,尤其涉及一种入网方法及设备。
背景技术
随着智能生态的建设,电子设备之间需要进行分布式组网。由于每个电子设备的短距通信能力有限,需要通过以太网(ETH)、无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)、蓝牙(bluetooth,BT)等混合能力实现多跳发现和异构组网。
当不同电子设备间扫描发现后,可通过BT、ETH等方式进行连接,然后交互认证信息建立设备间的信任关系完成设备的认证。也就是说,电子设备在加入组网时必须通过连接,然后认证才能加入组网,但是,不管是哪种连接方式,电子设备间可连接的设备数量都比较有限,而且,当连接的设备数量增多时,电子设备的功耗都会增大,使得电子设备的使用时长明显减短,用户体验不佳。
发明内容
本申请提供一种入网方法及设备,用以节省连接资源,避免由于设备连接过多导致连接不成功的情况。
第一方面,本申请提供一种入网方法,该方法包括:第一电子设备广播设备认证请求消息,该设备认证请求消息用于与第一组网内的至少一个设备进行设备认证;然后,第一电子设备接收第二电子设备发送的反馈消息,第二电子设备为第一组网中的设备,该反馈消息用于确认第一电子设备加入第一组网。
通过上述技术方案,电子设备可以通过广播的形式与组网内的电子设备交互认证信息,从而加入组网,即无需与组网内的电子设备建立连接,广播的方式能够节约连接资源,避免由于设备连接过多导致连接不成功的问题。并且,广播相比于连接消耗的功耗更少,能够降低功耗。
在一种可能的设计中,设备认证请求消息包括第一电子设备的唯一设备标识符UDID和第一电子设备的设备公钥。
通过上述技术方案,电子设备可以向组网内的电子设备广播自身的UDID和设备公钥,这样组网内的电子设备在接收到广播消息之后,能够反馈自身的设备信息与要加入组网的电子设备交互认证信息,以便完成设备认证,使得新的电子设备加入组网。
在一种可能的设计中,反馈消息包括第二电子设备的UDID和第二电子设备的设备公钥。
通过上述技术方案,组网内的电子设备可向发出广播的电子设备反馈自身的设备信息,以便交互认证信息完成设备认证,使得新的电子设备加入组网。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:第一电子设备与第二电子设备建立连接;第一电子设备对待传输的数据进行加密,并将加密后到的数据发送给第二电子设备。
通过上述技术方案,当第一电子设备加入组网之后,如果要进行数据传输,则需要与组网内的电子设备建立连接,协商数据传输通道,然后进行数据的传输。由于在设备认证时使用广播的方式进行的设备认证,节省了连接资源,当设备需要连接传输数据时,能够避免设备连接失败的问题。
在一种可能的设计中,第一电子设备对待传输的数据进行加密,包括:第一电子设备利用第二电子设备的设备公钥对会话分配的随机数进行加密,得到会话级秘钥;第一电子设备利用会话级秘钥对待传输的数据进行加密。
通过上述技术方案,电子设备利用会话级秘钥对待传输的数据进行加密,能够提高数据的传输安全性。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:当第一电子设备满足预设条件时,第一电子设备广播第一消息,该第一消息包括勿扰标识,第一消息用于与其它电子设备同步设备信息;第一电子设备接收到N条消息,并回复M条消息,所述M、N均为正整数,M<N。
应理解,第一消息可以为心跳包,即用于与其它设备同步信息以维持设备组网内在线。
通过上述技术方案,电子设备可以在广播中携带勿扰标识,这样其它的设备就可以知道设备的状态信息。当设备处于勿扰状态时,可以减少回复消息的频率,以降低功耗。
在一种可能的设计中,所述预设条件包括如下条件中的至少一项:负载大于第一设定阈值;灭屏状态;电量小于第二设定阈值;准备退出网络;主用设备与备用设备的切换。
通过上述技术方案,针对繁忙、灭屏、低电量、退网设备比较友好,能够避免频繁的响应唤醒处理任务,导致希望休眠时无法休眠,使得功耗较高的问题。
在一种可能的设计中,第一组网内还包括第三电子设备,该第三电子设备为第一组网的中心设备。所述方法还包括:当第一电子设备加入第一组网后,第一组网的中心设备第三电子设备。
通过上述技术方案,当有新的电子设备加入组网时,不需要重新选举中心节点,避免频繁更改组网内的管控关系。
在一种可能的设计中,所述方法还包括:若第一电子设备在预设时长后退出第一组网,则第一组网的中心设备为第三电子设备。
通过上述技术方案,当有电子设备退出组网时,不需要重新选举中心节点,能够频繁更改组网内的管控关系。相比于现有技术中只要组网内的电子设备数量发生变化就进行中心节点的重选举能够降低功耗,避免逻辑复杂的问题。
在一种可能的设计中,第一电子设备位于第二组网,所述方法还包括:当第一电子设备加入第一组网后,在第一组网和第二组网包括的设备中确定新的中心设备。
通过上述技术方案,当子网进行合并时,可以在合并后的新的组网内重新选举中心节点,以便按照新的管控关系对组网内的电子设备进行管控。
在一种可能的设计中,在第一组网和第二组网包括的设备中确定新的中心设备,包括:根据第一组网和第二组网包括的设备的设备类型、设备的通信能力以及设备的电源能力,确定新的中心设备。
通过上述技术方案,可以根据电子设备的设备类型、通信能力及电源能力确定合并后的组网内的中心节点,能够使得在新的中心节点的管控下形成低能耗高效的分布式组网。
在一种可能的设计中,根据第一组网和第二组网包括的设备的设备类型、设备的通信能力以及设备的电源能力,确定新的中心设备,包括:
根据所述第一组网和所述第二组网包括的设备的设备类型、设备的通信能力以及设备的电源能力,确定所述第一组网和所述第二组网包括的每一个设备的分值;将所述分值最高的设备作为所述新的中心设备。
通过上述技术方案,可以对组网内的电子设备进行打分,然后选择打分值最高的电子设备作为中心节点,从而避免频繁更换中心节点导致功耗较高,逻辑复杂的问题。
第二方面,本申请提供一种电子设备,所述电子设备包括收发器;一个或多个处理器;一个或多个存储器;一个或多个传感器;多个应用;以及一个或多个计算机程序;其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述一个或多个存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述一个或多个处理器调用执行时,使得所述电子设备执行上述第一方面及其第一方面任一可能设计的方法。
第三方面,本申请还提供一种电子设备,该电子设备包括执行第一方面或者第一方面的任意一种可能的设计的方法的模块/单元;这些模块/单元可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。
第四方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行第一方面及其第一方面任一可能设计的方法。
第五方面,本申请实施例一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行本申请实施例第一方面及其第一方面任一可能设计的方法。
上述第二方面至第五方面中的各个方面以及各个方面可能达到的技术效果请参照上述针对第一方面中的各种可能方案可以达到的技术效果说明,这里不再重复赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的分布式组网的网络架构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种组网的模块划分示意图;
图3为本申请实施例提供的一种应用场景示意图;
图4为本申请实施例提供的一种入网方法流程图;
图5本申请实施例提供的一种认证请求消息的消息格式示意图;
图6为本申请实施例提供的一种数据传输方法流程图;
图7为本申请实施例提供的一种心跳包的报文示意图;
图8A为本申请实施例提供的一种扩展广播的结构示意图;
图8B为本申请实施例提供的一种扩展广播的有效载荷的数据结构示意图;
图9A为本申请实施例提供的一种节点入网示意图;
图9B为本申请实施例提供的一种节点出网示意图;
图9C为本申请实施例提供的一种子网合并示意图;
图9D为本申请实施例提供的一种子网拆分示意图;
图9E为本申请实施例提供的一种子网拆分示意图;
图10为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请以下实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行详尽描述。
目前,电子设备加入组网的方式通常是与组网中的设备通过蓝牙等短距离通信技术建立连接,进而完成设备认证加入组网。举个例子,比如组网1中包括手机、路由器、笔记本电脑三个设备,如果蓝牙音箱想要加入该组网1,则蓝牙音箱可与手机建立蓝牙连接,交互认证信息,进而加入组网1。由于短距离通信技术的设备连接数量有限,如果有更多的设备想要加入该组网1,可能会出现连接不成功的情况。并且,连接数量越多,设备的功耗也会增加,使得用户体验不佳。
有鉴于此,本申请实施例提供一种入网方法,在该方法中,电子设备通过广播的方式与组网内的设备交互认证信息,进而加入组网,即无需与组网内的设备建立连接即可加入组网。广播的方式能够节省连接资源,避免由于设备连接过多导致连接不成功的情况。并且,广播相比于连接而言,消耗的功耗更少,能够降低功耗。举例来说,比如组网1中包括手机、路由器、笔记本电脑三个设备,如果蓝牙音箱想要加入该组网1,蓝牙音箱可以通过广播的方式广播设备信息,组网1中的设备,比如手机也可广播设备信息,这样手机可接收到蓝牙音箱的广播消息,蓝牙音箱也可接收到手机的广播消息,这样手机和蓝牙音箱可分别被搜索发现。接着,蓝牙音箱可广播设备认证请求消息,该消息中可携带自身的唯一设备标识符(unique device identifier,UDID)和公钥,当手机接收到该广播消息之后,可将自身的UDID和设备公钥反馈给蓝牙音箱,这样蓝牙音箱可与手机完成认证请求,蓝牙音箱可加入当前手机所在的组网内。
以下,首先对本申请实施例中的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。
1)蓝牙:一种支持设备短距离通信的无线电技术,能在包括移动电话、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网之间的通信,从而使得数据传输变得更加迅速高效,为无线通信拓宽道路。
2)无线保真点对点(wireless fidelity-peer to peer,Wi-Fi P2P):又称为无线局域网(wireless local area networks,WLAN)直连或Wi-Fi Direct,是Wi-Fi协议簇中的一个,使设备之间能够轻松连接彼此而不再需要中介性质的无线接入点。其使用范围从网页浏览到文件传输,以及同时与多个设备进行通信,能够充分发挥Wi-Fi的速度优势。符合此标准的设备即使来自不同的生产厂商,亦可实现轻松互联。
3)心跳包:在两个电子设备之间定时通知对方自己状态的命令字,按照一定的时间间隔发送,类似于心跳。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
需要说明的是,本申请实施例的入网方法可适用于分布式组网架构。并且,该方法可应用于多个不同的电子设备之间。示例性地,电子设备可以为手机、平板电脑、可穿戴设备(例如,手表、手环、智能头盔,智能眼镜等)、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)等,本申请实施例不作限定。本申请实施例涉及到的电子设备可以是可折叠式电子设备,比如可折叠式手机,可折叠式平板电脑等,本申请对此不作限定。并且,电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载Harmony或者其它操作系统的电子设备。
如图1所示,为分布式组网的网络架构示意图。图1中的(a)所示示意图为一种星型的组网架构示意图。其中,A1节点为主节点(或者称为:中心节点),B1、C1、D1、E1、F1、G1节点为子节点。图1中的(b)所示示意图为一种树形组网示意图。其中,A2为主节点,B2、C2为子节点(也称为:路由节点),D2、E2为B2的子节点(或者也可以称为:叶子节点),F2为C2的子节点。
应理解,图1仅是一种示意性说明,分布式组网的结构也可能为其它的结构,本申请对此不作限定。
图2所示为本申请实施例提供的一种组网的模块划分示意图。如图2所示,具体可包括业务应用程序(application,APP)21、组网服务模块22、网络中枢模块23、驱动和芯片接口模块24。其中,组网服务模块22用于提供组网扫描,组网状态查询与上报,组网节点与设备外设相关属性和状态的保存以及中心节点的控制和分配通道。网络中枢模块23用于提供设备间融合自组网形成混合异构组网,管理组网状态机和网络记录。驱动和芯片接口模块24用于通道的状态管理、探测以及心跳,链路资源管理。
下面对本申请的应用场景进行介绍。如图3所示,为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。参阅图3所示,该应用场景以家庭场景下的电子设备为例。示例性地,路由器下可连接多个电子设备,比如,用户的手机、蓝牙耳机、平板电脑、蓝牙音箱、电视、豆浆机、抽油烟机等。其中,位于不同区域的电子设备之间也可以连接组成该分布式组网下的子网。比如,客厅中的电视、音箱、饮水机连接可以组成子网1,餐厅的音箱可分别与扫地机器人、笔记本电脑连接组成子网2。
在一些实施例中,电子设备之间可以通过Wi-Fi、蓝牙等搜索发现其他的电子设备,然后通过广播的形式与扫描发现到的电子设备交互彼此的UDID和设备公钥,完成设备的认证加入组网。相比于通过BT或者Wi-Fi等连接方式加入组网的方式,能够降低功耗。需要说明的是,本申请中并不限于广播形式,例如可以通过单播、组播、广播的形式与其它的电子设备交互信息。
当电子设备之间需要传输数据时,可建立数据传输通道。示例性地,不同的电子设备之间可通过Wi-Fi、无线保真点对点(wireless fidelity-peer to peer,Wi-Fi P2P)或华为多链路直连(huawei magneto link,HML)等连接方式建立数据传输通道。接着,不同的电子设备之间可通过设备秘钥对要传输的数据进行加密,然后通过建立的数据传输通道传输数据。当对端设备接收到加密的数据之后,可对加密的数据进行解密,从而完成数据的传输过程。
以下以两个电子设备,比如手机和平板电脑为例对本申请实施例的方法进行介绍。如图4所示,为本申请实施例提供的一种入网方法流程图,参阅图4所示,该方法可包括如下步骤:
S401:手机广播设备发现请求消息。
其中,设备发现请求消息中可携带手机的连接能力(比如是否支持5G连接、Wi-FiP2P连接、ETH连接等)、蓝牙名称、手机的UDID等信息。
在一些实施例中,设备发现请求消息可以为手机通过BT或者Wi-Fi广播的消息。示例性的,当手机打开BT时,可扫描发现周边已经打开BT的设备,并在手机上显示可连接的BT设备列表。另一示例,手机可通过搜索发现与自身设备处于同一局域网下的其它电子设备。
S402:手机接收平板电脑发送的第一反馈消息。
由于设备发现请求消息为手机广播出去的,因此,会有多个电子设备接收到该广播消息,此时接收到广播消息的电子设备如果发现广播消息中携带的信息与自身所设置的设备信息相匹配,则向手机发送第一反馈消息。其中,第一反馈消息中可携带自身设备的设备信息,比如平板电脑的标识信息、平板电脑的能力信息等。需要说明的是,向手机反馈消息的设备可包括至少一个,本申请中仅以一个,即平板电脑为例进行说明。
可选的,在S401执行之前,平板电脑可设置自身设备信息,比如设置蓝牙名称、账号信息、连接能力(是否支持5G连接等)等,然后平板电脑可将设置的自身设备信息广播出去,即发布服务信息。当平板电脑接收到设备发现请求消息后,若手机广播的信息与自身所需的设备信息相匹配,比如手机支持5G能力,平板电脑需要支持5G能力的设备,则平板电脑可响应手机的设备发现请求消息,向手机回复第一反馈消息。
S403:手机广播设备认证请求消息。
其中,设备认证请求消息中可携带设备的UDID和设备公钥,即手机的UDID和手机设备公钥。示例性地,手机广播的认证请求消息的消息格式可参阅图5所示,图5中的认证数据中可包括设备的UDID和设备公钥。
S404:平板电脑向手机发送第二反馈消息。
其中,第二反馈消息可包括平板电脑的设备UDID和设备公钥。在一些实施例中,当手机广播设备认证请求消息后,平板电脑可接收到手机广播的设备认证请求消息,然后向手机发送自身的设备UDID和设备公钥,以便与手机进行设备认证,建立设备级的信任关系加入组网。
在一些实施例中,手机与平板电脑可分别保存对端设备的UDID和设备公钥,以便后续对待传输的数据进行加密和解密。
通过上述步骤,手机可通过广播的方式与平板电脑进行设备认证,即两个电子设备之间无需连接就可以交互认证信息完成设备之间的信任关系。由于建立连接所需的功耗高于广播所需的功耗,因此,本申请实施例的方法相比于通过连接加入组网的方法能够降低功耗。并且,随着设备连接数量的增加,失败率也会增加,甚至无法建立连接,而广播的方式能够节省连接资源,避免连接资源被快速耗尽,导致无法连接的情况发生。
可选的,在S404之后,即当设备加入组网之后,如果设备之间需要传输数据,则需要建立设备之间的数据传输通道,然后通过建立的数据传输通道传输数据。示例性地,图6所示为本申请实施例提供的一种数据传输方法流程图。参阅图6所示,该方法可包括如下步骤:
S601:手机与平板电脑建立数据传输通道。
在一些实施例中,手机与平板电脑之间可建立Wi-Fi P2P连接或者Wi-Fi连接或者HML连接,即建立Wi-Fi P2P数据传输通道或者Wi-Fi数据传输通道或者HML数据传输通道。
应理解,当两个设备之间建立数据传输通道时,需要确定两个设备同时支持数据连接能力。比如,当手机与平板电脑建立Wi-Fi P2P连接时,手机和平板电脑都需要支持Wi-Fi P2P连接能力,否则无法建立Wi-Fi P2P的数据传输通道。
S602:手机与平板电脑协商数据传输协议。
在一些实施例中,当手机与平板电脑建立数据传输通道之后,可协商数据传输协议,比如协商数据传输的设备角色、数据传输的频率(即使用5G/2.4G)等。示例性的,当手机和平板电脑都支持Wi-Fi P2P传输时,可协商数据传输过程中哪个设备作为组管理员(group owner,GO),哪个设备作为群组用户(或者称为:一般终端)(group client,GC)。
可选的,当手机与平板电脑协商完数据传输协议之后,手机可向平板电脑发送通知消息,以通知平板电脑数据传输通道已建立完成。
S603:手机对待传输的数据进行加密,并向平板电脑发送加密后的待传输的数据。
在一些实施例中,手机可利用自身保存的平板电脑的公钥对本次会话生成的随机数进行加密,生成会话级秘钥,然后利用会话级秘钥加密待传输的数据,最后将利用会话级秘钥加密后的待传输数据传输给平板电脑。
S604:平板电脑对接收到的数据进行解密。
在一些实施例中,当平板电脑接收到手机发送的数据之后,可利用自身设备的设备公钥对随机数进行解密,得到随机数,再利用随机数对待传输的数据进行解密,从而得到手机发送的数据。
通过上述步骤,手机可对待传输的数据进行加密,然后对端设备可利用保存的设备级秘钥对加密数据进行解密,提高了数据传输的安全性。
可选的,为了维持电子设备之间的通信,两个电子设备之间可发送心跳包,以维持信任关系。目前,在分布式组网架构下,心跳包的发送方式一般有如下两种方式:
第一种方式:子节点请求同步主节点的信息,即子节点向主节点发送心跳包。
第二种方式:主节点周期性地向子节点发送同步信息,即主节点向子节点发送心跳包。
为了描述方便,可将主节点向子节点发送同步信息的方式记为“push”,即推送同步信息,将子节点向主节点请求同步信息的方式记为“poll”。
在本申请实施例中,可以结合设备信息、设备状态、网络拓扑等情况决定是否要发心跳包、发多长时间以及如何发心跳包。示例性的,如图7所示,为一种心跳包的报文示意图。其中,同步信息即为图中所示的21Byte的同步数据。
在一些实施例中,主节点根据拓扑结果向子节点发送心跳包,以图1所示网络拓扑为例,在星型网络拓扑结构中,主节点通过push方式向子节点发送心跳包;在树形网络拓扑结构中,主节点通过push方式向路由节点发送心跳包,路由节点再向叶子节点发送心跳包。作为一种可能的实施方式,可以在心跳包中携带序列seq标识信息,当子节点发现接收到的心跳包的seq标识相同时,可丢弃多余的心跳包,避免广播风暴。
作为另一种可能的实现方式,可以在心跳包中携带勿扰标识信息。比如,当标识信息为1时,表示设备处于勿扰状态;当标识信息为0时,表示设备处于非勿扰状态。示例性的,设备进入勿扰态可包括如下触发条件:情况1:设备繁忙,负载过高(比如,负载在70%以上);情况2:灭屏状态;情况3:电量较低(比如,电量剩余30%以下);情况4:准备退出网络;情况5:如果是主节点,出现主备节点切换。当设备出现上述情况中的至少一项时,可在心跳包中携带勿扰标识,并将心跳包组播给组网内的设备,告知组网内的设备可能会减少回复消息的频率或不回复消息。当组网内的设备接收到心跳包后,可通过心跳包中携带的标识信息知道该设备处于勿扰状态。当设备处于勿扰状态时,如果接收到n条心跳包,则可以通过push的方式回复m(m<n)条心跳包,即减少响应push请求频次,降低功耗。当业务需要时,再通过poll的方式同步设备的状态信息,以降低功耗。
应理解,组网内的设备也可以通过poll的方式周期性的获取设备的状态信息,比如可以每隔1分钟获取一次其它设备的状态信息,确定其它设备是否为勿扰状态。
相应的,设备从勿扰态恢复为正常态可包括如下触发条件:情况1:负载降低;情况2:亮屏状态;情况3:电量恢复;情况4:加入网络。当设备出现上述几种情况中的至少一项时,可从勿扰态恢复为正常态,此时心跳包的勿扰标识信息可修改为0,并通过push的方式组播给组网内的其它节点,从而进入正常态。当然,当设备从勿扰态恢复为正常态后,如果需要同步设备的状态信息,也可以通过poll的方式获取设备的状态信息。
在本申请实施例中,可通过push和poll结合的方式同步设备的信息,相比于现有技术中通过push或poll单一的方式能够更节省功耗。并且,对于繁忙、灭屏、低电、退网设备比较友好,能够避免频繁的响应唤醒处理任务,导致希望休眠时无法休眠,负载被拉高,引发功耗高的问题。
可选的,当心跳包中需要携带比较多的信息时,可以使用蓝牙5.0的扩展广播来广播心跳包,从而可向对端设备同步更多的设备信息。如图8A所示,为本申请实施例提供的一种扩展广播的结构示意图。在图8A所示示意图中,蓝牙广播的头部信息(header)位于最低位,占16bit,有效载荷(Payload)位于最高位。
图8B所示为扩展广播的有效载荷的数据结构示意图。参阅图8B所示,可包括扩展包头长度(Extended Header Length)、广播模式(AdvMode)、扩展包头(Extended Header)、广播数据(AdvData)四部分。其中,Extended Header Length为6bit,AdvMode为2bit,Extended Header为0~63位字节,AdvData为0~254位字节
进一步的,由于在分布式组网中,组网中的各个节点可选举出一个中心节点作为最高级别的节点,其他的节点均作为子节点。按照目前的方案,当有节点加入/退出组网,即有新的设备连接加入网络或者有设备退出连接时,都要重新进行中心节点的选举,这样会使得组网内的设备管控关系不断发生变化,造成功耗较高,逻辑复杂的问题。
基于此,本申请一些实施例中,在子节点入网/出网时不对中心节点进行变更,尽量避免出现中心节点重选举的情况,从而避免出现管控关系频繁变更的情况。
示例性地,如图8A所示,假设当前组网为图9A中的(a)所示,即当前组网为节点B和节点C构成的组网。其中,节点C为中心节点,节点B为节点C的子节点。此时,子节点A作为入网节点想要加入当前的组网,则可以向节点B发起认证请求消息,以完成与节点B的设备认证加入当前组网。按照目前的方案,通常会在节点A、节点B以及节点C中重新选举中心节点,而本申请实施例中,当节点A请求加入组网后,可不更改中心节点。即节点A加入当前组网后,中心节点依然为节点C,例如子节点A完成入网后可参阅图9A中的(b)所示。
举个例子,假设当前组网为手机和路由器组成的组网,路由器为中心节点C,手机为接入节点B,此时蓝牙音箱作为入网节点C想要加入当前的组网,则蓝牙音箱可广播认证请求消息,手机在接收到该认证请求消息后,可与蓝牙音箱交互设备信息,以完成设备级的信任关系加入组网。当蓝牙音箱加入当前组网后,路由器依然为中心节点,蓝牙音箱由手机进行管控。
如图9B所示,假设当前组网为图9B中的(a)所示,中心节点为节点C,节点A和节点B作为当前组网下的子节点,当子节点A作为出网节点出网后,当前组网可发生变化,例如图9B中的(b)所示,即当前组网可从节点A、节点B和节点C组网的组网变为节点B和节点C组成的组网。
在另一些实施例中,可以对中心节点进行重新选举。示例性地,中心节点重选举的触发条件可以包括如下条件:
1:电源能力<=30%时在当前网络内重选举
2:子网合并时进行中心节点的重选举
当分布式组网下的子网进行合并时,可以在两个子网的两个中心节点中重选举出新的中心节点作为新的中心节点。示例性地,如图9C所示,假设子网包括子网1和子网2,子网1中包括节点C和节点B,子网2中包括节点A和节点D。其中,节点C为子网1的中心节点,节点D为子网2的中心节点,如果要将子网1和子网2进行合并,则节点A可向节点B发起认证请求消息以加入组网1。此时,可在中心节点D和中心节点C中重选举出新的中心节点,比如新的中心节点为节点C,合并后的网络可参阅图9C中的(b)所示。当然,还可以在除中心节点D和中心节点C之外的其它节点中选举合并后的网络的中心节点,对此不作具体限定。
作为一种可能的实现方式,可以选择位置固定、对耗电不敏感、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)和随机存储器(Random Access Memory,RAM)资源相对充足的设备作为中心节点。示例性的,可以针对设备信息进行打分,比如可以根据设备类型、设备的通信能力、电源能力对设备信息进行打分。示例性地,设备信息的打分值=设备类型+通信能力+电源能力。若上述几个参数完全相同,则按照入网时间对设备进行排序,选择入网时间最长的设备作为中心节点。通过上述公式,可计算得到设备的打分,然后基于设备的打分结果选择中心节点,比如可选择打分高的设备作为新的中心节点。
其中,设备类型、设备的通信能力、电源能力可分别参阅下述表1、表2、表3所示。
表1
设备类型 | 预设数值 |
手机、平板电脑 | 500 |
车机、大屏 | 500 |
智能手表、带屏音箱 | 300 |
音箱、路由 | 300 |
手环、运动手表 | 0 |
IOT灯、开关、传感器 | 0 |
应理解,表1所示的预设数值即为不同设备类型下对应的取值,比如当设备为手机时,设备类型取值可以为500。
表2
通信能力 | 预设数值 |
Wi-Fi:覆盖广、灵活加入 | 300 |
局域网LAN:高带宽 | 300 |
低功耗蓝牙BLE:无限支持接入 | 100 |
经典蓝牙BR:点对点 | 0 |
USB:点对点 | 0 |
其它 | 0 |
应理解,表2所示的预设数值即为不同通信能力对应的取值,比如当设备的通信能力为Wi-Fi时,通信能力的取值可以为300。
表3
电源能力 | 预设数值 |
电源供电:大屏,路由器,音箱,车机,智能灯,智能开关 | 500 |
电池供电:手机,平板电脑 | 80,每掉电10%功耗降10 |
电池供电且功耗敏感:手表,电池供电的安全门锁 | 20,每掉电10%功耗降10 |
应理解,表3所示的预设数值即为不同电源能力对应的取值,比如当设备的电源能力为电池供电时,电源能力的取值可以为80。
应理解,上述表格仅是一种示意性说明,本申请中对于设备类型、设备的通信能力、电源能力以及分别对应的预设值等不作具体限定。例如,在表2中,高带宽的通信能力并不限于局域网,表3中通过电源供电的设备还可以为其它的设备等。
作为另一种可能的实现方式,在不同的场景下设备作为中心节点的优先级可能不同。比如,在家庭场景中,路由>音箱>大屏>PC>手机,即家庭场景下,优选路由作为中心节点;出行场景中,车机>PC>手机>智能手表,即出行场景下,优选车机作为中心节点。
如图9D所示,假设当前组网为图9D中的(a)所示的组网示意图。当节点A和节点D想要退出当前组网时,可进行子网络的拆分,即将当前组网拆分为节点B和节点C组成的子网1以及节点A和节点D组网的子网2,例如图9D中的(b)所示。
作为一种可能的实现方式,当进行子网络拆分时,对于有共享关系的设备可一起出网。示例性地,如图9E所示,假设当前组网为图9E中的(a)所示示意图。其中,节点D与节点C存在关联关系,比如节点D为耳机,节点C为手机,手机与耳机配对存在共享关系,当节点A和节点D组成的子网想要从当前组网中拆分出去时,可将有共享关系的设备一起拆分出去,例如图9E中的(b)所示,拆分之后的网络可包括组网1和组网2。其中,组网1中包括节点A,组网2中包括节点B、节点C和节点D。应理解,有共享关系的设备指的是共享同一Wi-Fi或同一蓝牙的至少两个设备。
上述本申请提供的实施例中,从电子设备作为执行主体的角度对本申请实施例提供的方法进行了介绍。为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能,电子设备可以包括硬件结构和/或软件模块,以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
如图10所示,本申请另外一些实施例公开了一种电子设备。参阅图10所示,所述设备1000包括:收发器1001、一个或多个处理器1002;一个或多个存储器1003;以及一个或多个计算机程序1004(图中未示出),上述各器件可以通过一个或多个通信总线1005连接。
其中,存储器1003中存储有一个或多个计算机程序,所述一个或多个计算机程序包括指令;处理器1002调用存储器1003中存储的所述指令,使得设备1000可以上述实施例的方法。
在本申请实施例中,处理器1002可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储器1003中,处理器1002读取存储器1003中的程序指令,结合其硬件完成上述方法的步骤。
在本申请实施例中,存储器1003可以是非易失性存储器,比如硬盘(hard diskdrive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)等,还可以是易失性存储器(volatilememory),例如RAM。存储器还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储指令和/或数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
基于以上实施例,本申请还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时,使得所述计算机执行以上实施例提供的方法。
本申请实施例中还提供一种计算机程序产品,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行以上实施例提供的方法。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
Claims (14)
1.一种入网方法,其特征在于,包括:
第一电子设备广播设备认证请求消息,所述设备认证请求消息用于与第一组网内的至少一个设备进行设备认证;
所述第一电子设备接收第二电子设备发送的反馈消息,所述第二电子设备位于所述第一组网,所述反馈消息用于确认所述第一电子设备加入所述第一组网。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设备认证请求消息包括所述第一电子设备的唯一设备标识符UDID和所述第一电子设备的设备公钥。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述反馈消息包括所述第二电子设备的UDID和所述第二电子设备的设备公钥。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一电子设备与所述第二电子设备建立连接;
所述第一电子设备对待传输的数据进行加密,并将加密后到的数据发送给所述第二电子设备。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备对待传输的数据进行加密,包括:
所述第一电子设备利用所述第二电子设备的设备公钥对会话分配的随机数进行加密,得到会话级秘钥;
所述第一电子设备利用所述会话级秘钥对所述待传输的数据进行加密。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述第一电子设备满足预设条件时,所述第一电子设备广播第一消息,所述第一消息包括勿扰标识,所述第一消息用于与其它电子设备同步设备信息;
所述第一电子设备接收到N条消息,并回复M条消息,所述M、N均为正整数,且所述M<N。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设条件包括如下条件中的至少一项:
负载大于第一设定阈值;
灭屏状态;
电量小于第二设定阈值;
准备退出网络;
主用设备与备用设备的切换。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一组网内还包括第三电子设备,所述第三电子设备为所述第一组网的中心设备;
所述方法还包括:
当所述第一电子设备加入所述第一组网后,所述第一组网的中心设备为所述第三电子设备。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述第一电子设备在预设时长后退出所述第一组网,则所述第一组网的中心设备为所述第三电子设备。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备位于第二组网,所述方法还包括:
当所述第一电子设备加入所述第一组网后,在所述第一组网和所述第二组网包括的设备中确定新的中心设备。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,在所述第一组网和所述第二组网包括的设备中确定新的中心设备,包括:
根据所述第一组网和所述第二组网包括的设备的设备类型、设备的通信能力以及设备的电源能力,确定新的中心设备。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,根据所述第一组网和所述第二组网包括的设备的设备类型、设备的通信能力以及设备的电源能力,确定新的中心设备,包括:
根据所述第一组网和所述第二组网包括的设备的设备类型、设备的通信能力以及设备的电源能力,确定所述第一组网和所述第二组网包括的每一个设备的分值;
将所述分值最高的设备作为所述新的中心设备。
13.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括收发器;一个或多个处理器;一个或多个存储器;以及一个或多个计算机程序;
其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述一个或多个存储器中,所述一个或多个计算机程序包括指令,当所述指令被所述一个或多个处理器调用执行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至12任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至12任一项所述的方法。
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