网络设备控制方法和装置与流程

1.本发明是关于一种网络设备控制方法和装置，特别是一种整合控制不同蓝牙网状装置的网络设备控制方法和装置。


背景技术：

2.现今市面上有许多蓝牙网状装置的开发商贩卖各种蓝牙网状(bluetooth mesh)装置，这些蓝牙网状装置可作为节点而互相通讯，从而达成更大的通讯范围、灵活性和扩充性；当其中任一蓝牙网状装置故障时，别的蓝牙网状装置仍可提供节点传递信息的功能，因此网状网络仍可正常运作。
3.但是，由于这些蓝牙网状装置皆分属不同开发商，故这些装置皆不相容于其他开发商，导致每家开发商都有各自的蓝牙应用软件，且每家开发商皆会对自家的蓝牙网状装置设置不同的网络加密流程。若强行将不同开发商的蓝牙网状装置与别家厂商的蓝牙应用软件搭配，则会导致蓝牙应用软件出现问题，或者因为网络加密流程不同而无法连线至蓝牙网状装置。因此使用者必须针对不同开发商的蓝牙网状装置而使用不同的蓝牙应用软件，但其对于使用者来说很不方便。
4.因此，有必要提供一种新的在网状网络整合控制的方法，其可以整合控制不同的蓝牙网状装置。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是在提供一种整合控制不同蓝牙网状装置的网络设备控制方法。
6.为达成上述的目的，本发明的一种网络设备控制方法应用于一网络设备控制装置，以便于一网状网络环境中控制网状网络的多个节点装置，多个节点装置分别包括一函数库和对应函数库的一装置名称，函数库包括一网络密钥，网络设备控制装置包括一数据库，数据库储存多个节点装置的函数库及装置名称的数据，多个节点装置包括一中介节点装置，网络设备控制方法包括：于一装置设定阶段，使多个节点装置的函数库具有相同的网络密钥；信号连接至该中介节点装置；取得该中介节点装置的该装置名称；根据装置名称，辨识中介节点装置的函数库以及函数库的内容，以确认函数库所使用的一连线加密流程；切换成对应函数库所使用的连线加密流程，以完成网络设备控制装置与该中介节点装置间的连线加密流程，使得网络设备控制装置得通过中介节点装置，传输一指令数据至该网状网络中的多个节点设备。
7.根据本发明的一实施例，其中网络密钥是一32位元密码。
8.根据本发明的一实施例，其中网络密钥包括一应用层加密金钥(application key)及一网络层金钥(network key)。
9.根据本发明的一实施例，其中于该装置设定阶段，使该多个节点装置的该函数库具有相同的该网络密钥的步骤还包括：产生网络密钥。
10.根据本发明的一实施例，其中网络设备控制装置还包括一网络密钥产生模块和一装置管理模块，装置设定阶段为网络设备控制装置第一次与各多个节点设备连线时，网络密钥产生模块产生网络密钥，装置管理模块设定网络密钥。
11.根据本发明的一实施例，其中指令数据包括一设定指令，网络设备控制装置通过网络密钥而连线到中介节点装置，以取得中介节点装置对应的函数库的设定权限，以对中介节点装置对应的函数库进行设定。
12.根据本发明的一实施例，其中指令数据包括一控制指令，网络设备控制装置通过中介节点装置对应的函数库，将控制指令传输至网状网络中的多个节点设备的其中一者。
13.本发明的主要目的是在提供一种整合控制不同蓝牙网状装置的网络设备控制装置。
14.为达成上述的目的，本发明的网络设备控制装置应用于一网状网络，其中网状网络由多个节点装置组成，多个节点装置分别包括一函数库和对应该函数库的一装置名称，函数库包括一网络密钥，多个节点装置包括一中介节点装置。网络设备控制装置包括一数据库、一装置管理模块、一网络模块、一节点名称取得模块、一函数库辨识模块和一设定模块。数据库用以储存多个节点装置的函数库及装置名称的数据。装置管理模块用以于一装置设定阶段，使多个节点装置的函数库具有相同的网络密钥。网络模块用以与中介节点装置信号连接。节点名称取得模块用以取得中介节点装置的装置名称。函数库辨识模块用以根据装置名称，辨识中介节点装置对应的函数库以及函数库的内容，以确认函数库所使用的一连线加密流程。设定模块用以切换成对应函数库所使用的连线加密流程，以完成网络设备控制装置与中介节点装置间的连线加密流程，使得网络设备控制装置得通过中介节点装置，传输一指令数据至网状网络中的多个节点设备。
15.根据本发明的一实施例，网络设备控制装置还包括一网络密钥产生模块，用以于一装置设定阶段产生网络密钥。
16.根据本发明的一实施例，网络设备控制装置还包括一装置管理模块，其中装置设定阶段为网络设备控制装置第一次与各多个节点设备连线时，网络密钥产生模块产生网络密钥，装置管理模块设定网络密钥。
附图说明
17.图1是本发明的一实施例的网络设备控制装置和形成网状网络的各个节点装置的系统架构图；
18.图2是本发明的一实施例的网络设备控制方法的步骤流程图。
19.【符号说明】
20.网络设备控制装置 1
21.数据库 10
22.网络模块 20
23.节点名称取得模块 30
24.函数库辨识模块 40
25.设定模块 50
26.网络密钥产生模块 60
27.装置管理模块 70
28.记忆体 80
29.节点装置 100、200、300
30.函数库 110、210、310
31.网状网络 900
具体实施方式
32.为能更了解本发明的技术内容，特举较佳具体实施例说明如下。
33.以下请一并参考图1至图2关于本发明的一实施例的在网状网络整合控制的方法和网络设备控制装置。图1是本发明的一实施例的网络设备控制装置和形成网状网络的各个节点装置的系统架构图；图2是本发明的一实施例的网络设备控制方法的步骤流程图。
34.如图1所示，在本发明的一实施例中，网络设备控制装置1和网络设备控制方法用以于蓝牙网络环境中控制由不同蓝牙制造商生产的蓝牙网状装置，让使用者不须针对不同蓝牙制造商生产的蓝牙网状装置而分别使用不同的操作软件，以提升使用方便性。网络设备控制装置1例如为一智能手机，其安装一操作软件以整合控制多个节点装置100、200、300。多个节点装置100、200、300为具有蓝牙网状网络功能的居家用品，本发明的节点装置100、200、300分别为灯具、冰箱、音响；但其种类不以上述为限。
35.多个节点装置100、200、300分别包括一函数库(library)110、210、310和对应函数库110、210、310的一装置名称，节点装置100、200、300的装置名称分别为“灯具a01”、“冰箱b02”、“音响c03”，且多个节点装置100、200、300互相信号连接以形成一网状网络900。各个函数库110、210、310可管理和执行各个节点装置100、200、300的功能，例如可通过蓝牙功能而互相连线和作为节点以互相传输数据，且各个函数库110、210、310具有不同的网络功能的加密流程以及网络密钥，以确保传输数据的安全性。网络密钥是一32位元密码，且网络密钥包括一应用层加密金钥(application key)及一网络层金钥(network key)。应用层加密金钥是用以保护应用层消息，其可保护特定应用(如照明、温控等)相关数据安全。网络层金钥提供对特定网络或子网的连线权限，节点必须拥有网络层金钥，才能成为网络中的成员，让节点能够对网络层的数据进行解密和验证。另外，各个函数库110、210、310也分别记载节点装置100、200、300的相关数据，例如各个节点装置100、200、300的制作厂商和装置名称；当各个函数库110、210、310在传输数据时，函数库110、210、310会将各个节点装置100、200、300的制作厂商和装置名称的数据制作成封包并和其余数据一起传输。在本实施例中，网络设备控制装置1和节点装置100、200、300皆使用了蓝牙技术联盟(bluetooth special interest group，sig)所发布的bluetooth mesh profile规范；本领域的通常知识者应可理解蓝牙技术联盟(bluetooth special interest group，sig)在2017年7月13日发布了bluetooth mesh profile 1.0规范，在2019年1月21日则是发行了1.0.1版本；其中蓝牙网状装置的节点(node)包含了provisioner/node features/element/model，蓝牙网状装置的节点具备有被配置功能，配置主要透过安全规范机制，将相关的密钥(例如应用层加密金钥、网络层金钥、单播地址(unicast address))配置至未配置装置(unprovisioned device)。当装置具备合法的应用层加密金钥和网络层金钥之后，就成为一个蓝牙的网状网络900中的一个节点(node)，并且可以和其他节点互相传输数据。须注意的是，配置蓝牙网
状网络的节点的密钥和原理，已被广泛揭露于蓝牙网络技术领域中，故不对其多做赘述。
36.网络设备控制装置1包括一数据库10、一网络模块20、一节点名称取得模块30、一函数库辨识模块40、一设定模块50、一网络密钥产生模块60、一装置管理模块70和一记忆体80。
37.数据库10储存多个节点装置100、200、300的函数库110、210、310及装置名称的数据和连线记录。网络模块20是一支持蓝牙通讯协定的晶片，其用以信号连接至多个节点装置100、200、300中的任一者，被连线到的任一节点装置100、200、300就是中介节点装置，中介节点装置会将收到的数据再转交给其他节点装置，且数据库10可以配合各个节点装置100、200、300对应的函数库110、210、310的加密流程、网络密钥的应用层加密金钥和网络层金钥，而切换成可对应的加密流程。中介节点装置是多个节点装置100、200、300的其中之一，中介节点装置用以作为网状网络的传输节点，以供网络设备控制装置1透过节点而连线到网状网络900上的其他蓝牙设备。
38.节点名称取得模块30是具有蓝牙封包解析功能的晶片或软件，用以取得中介节点装置的装置名称。函数库辨识模块40用以根据节点名称取得模块30取得的装置名称，辨识节点装置对应的函数库。当函数库辨识模块40辨识出对应的函数库之后，可进一步辨识函数库里的网络功能所采取的加密流程，并且将加密流程传送给设定模块50，以便设定模块50切换成可以对应函数库的加密流程，使得网络设备控制装置1的加密流程和中介节点装置相容而得以互相传输数据。
39.设定模块50是具有连线加密设定功能的晶片或软件，用以根据函数库，完成网络设备控制装置1与中介节点装置间的连线加密流程，使得网络设备控制装置1得通过中介节点装置，传输一指令数据至网状网络900中的多个节点设备100、200、300。
40.网络密钥产生模块60是具有网络密钥产生功能的晶片或软件，用以于一装置设定阶段产生网络密钥。装置管理模块70是具有网络密钥设定功能的晶片或软件，用以于装置设定阶段，将网络密钥产生模块60产生的网络密钥设定到节点装置100、200、300。装置设定阶段是指网络设备控制装置1第一次与各节点设备100、200、300连线时。
41.记忆体80信号连接数据库10、网络模块20、节点名称取得模块30、函数库辨识模块40、设定模块50、网络密钥产生模块60和装置管理模块70，记忆体80用以储存进行在网状网络整合控制的方法所需的数据和软件。
42.如图1和图2所示，本发明的网络设备控制方法被编程为一应用程序并储存于记忆体80，且该应用程序会呈现于网络设备控制装置1的触控屏幕以供使用者操作。当使用者想设定或控制多个节点装置100、200、300时，使用者可以运用网络设备控制装置1以执行网络设备控制方法的步骤101：于一装置设定阶段产生网络密钥，使多个节点装置的函数库具有相同的网络密钥。
43.在网络设备控制装置1通过网络模块20而第一次与各节点设备100、200、300连线时，网络设备控制装置1会检视数据库10储存的连线记录以确定该次连线是否为首次连线。若确定为首次连线，则会产生装置设定阶段，网络密钥产生模块60会产生蓝牙网络的网络密钥。网络密钥是随机产生的32位元密码，且网络密钥包括一应用层加密金钥及一网络层金钥；但网络密钥的格式不以上述为限。装置管理模块70会将网络密钥产生模块60产生的网络密钥设定到节点装置100、200、300的函数库110、210、310，使得各个函数库110、210、
310具有同样的网络密钥；如此一来，网络设备控制装置1可以使用同样的网络密钥，而连线至各个节点装置100、200、300并取得各个节点装置100、200、300的使用权限。另外，在装置设定阶段，网络设备控制装置1连线到各节点设备100、200、300时，也会分析各节点设备100、200、300传送的封包，以取得节点装置100、200、300的函数库110、210、310及装置名称的数据并储存于数据库10。
44.接着，网络设备控制装置1会执行在网状网络整合控制的方法的步骤102：信号连接至中介节点装置。
45.如上所述，多个节点装置已被设定为具有同样的网络密钥；借此，网络模块20可以透过同样的网络密钥而信号连接至多个节点装置100、200、300的任一者，并且将连线的节点装置100、200、300的该任一者视为中介节点装置。在本实施例中，网络模块20信号连接的是节点装置100，并将其视为中介节点装置。
46.接着，网络设备控制装置1会执行在网状网络整合控制的方法的步骤103：取得中介节点装置的装置名称。
47.在网络模块20信号连接节点装置100时，也会接收到节点装置100传来的蓝牙网络封包，蓝牙网络封包会被传送给节点名称取得模块30。在本实施例中，节点名称取得模块30会解析该封包，并解析出中介节点装置的节点装置100的一名称为“灯具a01”，制作厂商为x公司。
48.接着，网络设备控制装置1会执行在网状网络整合控制的方法的步骤104：根据装置名称，辨识中介节点装置的函数库以及函数库的内容，以确认函数库所使用的一连线加密流程。
49.节点名称取得模块30解析出中介节点装置的节点装置100的名称为“灯具a01”，且制作厂商为x公司后，由于各个函数库110、210、310分别记载节点装置100、200、300的相关数据，例如各个节点装置100、200、300的制作厂商和装置名称，因此函数库辨识模块40会根据名称，而从封包内容辨识“灯具a01”的名称对应的设备为节点装置100，以及节点装置100对应的函数库110；其中函数库110的内容会记载其所执行的网络功能的加密流程的种类，因此函数库辨识模块40还会进一步辨识函数库110里的网络功能所采取的加密流程。函数库辨识模块40会根据辨识出的函数库110的内容，而确认函数库110所采用的加密流程，并将确认后的加密流程传送给设定模块50。
50.最后，网络设备控制装置1会执行在网状网络整合控制的方法的步骤105：切换成对应函数库所使用的连线加密流程，以完成网络设备控制装置与中介节点装置间的连线加密流程，使得网络设备控制装置得通过中介节点装置，传输一指令数据至网状网络中的多个节点设备。
51.函数库将确认后的加密流程传送给辨识模块40之后，设定模块50会切换成可以对应函数库的连线加密流程，以完成网络设备控制装置1与中介节点装置间的连线加密流程，使得网络设备控制装置1和中介节点装置的节点装置100相容而得以互相传输数据。
52.完成连线加密流程后，网络设备控制装置1便可以通过中介节点装置的节点装置100，传输一指令数据至网状网络900中的其他节点设备200、300。指令数据包括一设定指令，网络设备控制装置1通过网络密钥而连线到中介节点装置的节点装置100，以取得中介节点装置的节点装置100对应的函数库110的设定权限，以对中介节点装置的节点装置100
对应的函数库110进行设定。
53.另外，指令数据还可以包括一控制指令(例如“播放音乐”)，网络设备控制装置1通过中介节点装置的节点装置100对应的函数库110，将控制指令传输至网状网络900中，欲控制的其他节点设备300；借此，网络设备控制装置1可以透过中介节点装置的节点而控制节点装置300播放音乐。
54.通过本发明的网络设备控制装置1和在网状网络整合控制的方法，可实现跨平台整合控制不同厂商的节点装置。虽然各家厂商的加密流程、操作软件和网络金钥皆不相同，但它们皆是建立在共通的蓝牙网状架构和原理之上，因此通过统一各个节点装置的网络金钥，并透过单一操作软件来下达指令，并透过辨识各个节点装置所属的函数库以切换加密流程，则可实现网状网络相容，使多家不同的厂商开发出来的节点装置可以互相传递信息、互相控制，达成单一操作软件可同时控制多家厂商的装置的效果，以提升使用方便性。
55.需注意的是，上述仅为实施例，而非限制于实施例。譬如此不脱离本发明基本架构者，皆应为本专利所主张的权利范围，而应以权利要求书为准。