[发明专利]网络系统及其相应的方法和计算机可读存储介质

说明书

无线网络（252）具有节点（210、220）之间的无线通信链路的网状结构。网络使得不安全节点（230）能够通过与配置器（200）交换加入消息来加入网络。配置器（200）被配置成用于确定网络安全状态，其包括不安全状态，其中，所有节点处于不安全模式，并且所述网络对加入节点开放；部分安全状态，其中，至少一个节点（210、220）处于安全模式，并且所述网络对加入节点开放；以及安全状态，其中，所述网络向处于不安全模式下的节点关闭。节点检测安全状态并使其操作适应于检测到的网络安全状态和设备模式。已适应的操作使得能够实现网络的灵活的安全引导。

技术领域

本发明涉及一种包括网络设备、边界路由器和配置器的网络系统。网络设备和边界路由器组成无线网络中的节点，该无线网络在节点之间具有无线通信链路的网状结构。边界路由器可以经由骨干网连接到配置器。无线网络使得在不安全模式下操作的节点能够通过与配置器交换加入消息来加入无线网络。加入消息使得加入节点能够在安全模式下操作。

本发明进一步涉及配置器、网络设备、边界路由器、配置的方法、控制网络设备的方法、控制边界路由器的方法以及供在网络系统中使用的计算机程序产品。

在无线网络中，例如使用包括无线照明单元和传感器、安全协议的无线控制网络来引导安全并确保安全服务。此类网络在多个节点之间具有无线通信链路的网状结构，也称为多跳网络。

背景技术

文献WO2011/045714描述了一种用于在此类无线多跳网络系统中操作节点的方法。由新节点加入无线网络是通过向具有第二标识符的第二节点发送第一标识符而实现。然后第一节点基于第二标识符生成第一密钥，并且第一节点借助于第一密钥来认证（authenticate）第二节点。最后，如果第一和第二密钥是相等的，则第一节点与第三节点通信。

US2007/0147620描述了一种供在无线网状网络中使用的用于加密密钥管理的方法。当设备最初加入网络时，在无线设备与因特网访问点之间发起在时间和使用上受限的临时通信路由。

发明内容

在已知系统中，如果需要向无线网络添加许多新节点，则每个新节点需要在加入时与已作为安全网络的一部分、即具有在安全模式下操作所需的证书和密钥材料的节点通信。此类扩展安全网络可以称为洋葱样式。此类网络系统的问题是加入节点需要与已经安全的相邻节点通信。

本发明的目的是提供一种网络系统，其使得能够实现用于网状类型无线网络的有效安全引导。

出于此目的，提供了如在所附权利要求中定义的系统、设备和方法。

如在开头段落中描述的网络系统包括许多网络设备和至少一个边界路由器，该许多网络设备和至少一个边界路由器组成网状类型无线网络中的节点。边界路由器的基本作用是网状网络的锚定点和到被连接到系统的其它元件的网关。配置器被经由骨干网或经由到一个或多个节点的无线链路耦合到网络，从而使得未被配置和/或正在不安全模式下操作的加入节点能够通过与配置器交换加入消息来加入网络，该配置器基于加入消息来认证加入节点，并且经由该加入消息而使得加入节点能够在安全模式下操作。

配置器包括被布置成用于确定网络安全状态的配置器控制器。网络安全状态由配置器控制和实行（enforce），从而确定安全操作和通信的级别。此外，节点将从配置器接收配置信息，例如节点将从命令(instruct)节点如何处置（handle）消息的配置项检测网络安全状态。安全状态包括不安全状态，其中，所有节点处于不安全模式，并且所述无线网络对加入节点开放；部分安全状态，其中，至少一个节点处于安全模式，并且所述无线网络对加入节点开放；以及安全状态，其中，所述无线网络向在不安全模式下加入的节点关闭。有效地，安全状态使得能够针对入侵者及其它恶意或故障设备实现多个级别的保护，同时仍通过在最初将安全状态设定成部分安全状态或者临时地将安全状态变成部分安全状态，而使得新节点能够加入无线网络。