[发明专利]一种工业蓝牙网络系统及组网方法

权利要求书

1.一种工业蓝牙网络系统，用于工业场所中的网络通信，其包括蓝牙主站和由其管理的多个蓝牙从站，并且每个蓝牙从站都具备一个相应的网络密钥装置(NETWORK_KEY)，其中，

所述网络密钥装置用于实现所述蓝牙主站与其管理的多个蓝牙从站之间的组网过滤参数的交互；

所述蓝牙主站、从站均包括：

中央控制单元(MCU)，通过所述网络密钥装置中存储的过滤参数控制蓝牙模块进行网络管理和无线数据收发；以及

蓝牙模块，用来运行蓝牙协议栈，并通过主机控制接口（Host Controller Interface,HCI）接受所述中央控制单元的控制命令以及其它主站或从站发送过来的无线帧；

并且，所述蓝牙主站还包括：

网络配置接口电路，用来设置当前微微网ID、从站的逻辑地址以及主站管理的从站数目；以及

RS485/CAN总线接口电路，用于该蓝牙主站与网络内的其他微微网主站组建成有线网络。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述网络密钥装置为非易失存储器，通过总线与所述蓝牙主站或从站进行通信，其存储有加密后的组网过滤参数，包括当前微微网ID、主站蓝牙地址及从站逻辑地址。

3.一种应用于权利要求1-2任一项所述的工业蓝牙网络系统的组网方法，其中，所述蓝牙主站执行如下步骤：

1）配置与该蓝牙主站所管理的所有蓝牙从站相应的网络密钥装置，将主站蓝牙地址、当前微微网ID和从站逻辑地址加密写入各蓝牙从站对应的网络密钥装置；

2）中央控制单元将蓝牙模块的搜索过滤参数设置为当前微微网ID，命令其执行搜索操作：若蓝牙模块搜索到的从站设备类型（CLASS_of_DEVICE）信息不符合搜索过滤参数，则不将该从站的蓝牙地址信息上传到中央控制单元；蓝牙模块搜索完毕后，若中央控制单元得到的从站蓝牙地址信息个数少于蓝牙主站应管理的从站数目，则命令蓝牙模块重新执行搜索操作，否则执行第3）步；

3）所述蓝牙主站向搜索到的所有从站逐一发送ACL链路建立请求帧，等待所有从站接收该请求并建立与它之间的ACL链路，由此主站与从站组成一个微微网。

4.根据权利要求3所述的组网方法，其中，所述步骤1）具体为：

1a）上电后，中央控制单元和蓝牙模块之间建立BCSP链路；

1b）所述蓝牙主站检测其本身是否插入了网络密钥装置，若是，执行第1c）步，否则执行第2）步；

1c）中央控制单元通过HCI指令读取蓝牙模块的主站蓝牙地址，并读取通过所述网络配置接口电路设置的当前微微网ID和为与所述插入的网络密钥装置相应的蓝牙从站设置的逻辑地址，将这些信息加密存储到所述插入的网络密钥装置，然后等待用户断电操作，拔下该插入的网络密钥装置，若该蓝牙主站应管理的其他蓝牙从站相应的网络密钥装置尚未配置完毕，则继续插入其他蓝牙从站相应的网络密钥装置，最后返回步骤1a）。

5.根据权利要求3或4所述的组网方法，其中，所述多个蓝牙从站中的每一个均执行如下步骤：

1）将与该蓝牙从站相应的网络密钥装置插入该从站，上电初始化，中央控制单元检测是否有网络密钥装置插入，若无，则不执行任何操作，否则执行第2）步；

2）中央控制单元与蓝牙模块建立BCSP链路，读取并解密所述插入的网络密钥装置中的组网过滤信息，并通过一系列的HCI指令对蓝牙模块执行参数配置，包括将该从站的设备类型（CLASS_of_DEVICE）设置为所述网络密钥装置中的当前微微网ID，将连接请求的过滤参数设置为所述插入的网络密钥装置中的主站蓝牙地址；

3）所述蓝牙从站进入等待状态，响应主站的搜索操作和链路建立请求；若接收到链路建立请求帧，则判断该帧的来源地址与所述连接请求的过滤参数（即主站的蓝牙地址）是否一致，若一致，与主站建立ACL链路；否则丢弃该帧。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的组网方法，其中，采用分组加密算法对所述网络密钥装置中存储的当前微微网ID、蓝牙从站的逻辑地址以及主站蓝牙地址进行加密；采用序列密码算法对所述ACL链路上的传输数据进行加密。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的组网方法，其中，在所述蓝牙主站上设置ACL链路保障机制：蓝牙主站监测与从站的断链事件，启动设备搜索操作，当断链原因消除时，主站重新搜索到该从站并执行相应的重连操作，以恢复与其的ACL链路。