[发明专利]一种双层区块链的蓝牙Mesh分簇组网方法

说明书

本发明涉及无线通信网络技术领域，尤其涉及一种双层区块链的蓝牙Mesh分簇组网方法，包括以下步骤：首先，汇聚节点选择一定数量的蓝牙节点作为簇头节点，剩余蓝牙节点根据接收信号强度大小加入各自簇头节点；然后，建立双层区块链，由簇头节点形成簇头链和各簇内的蓝牙节点形成簇内链；此外，根据网络需求，对新节点增加和节点替换的过程进行区块链维护；最后，簇内剩余能量高的蓝牙节点轮流当选簇头，持续更新区块链网络。本发明的组网方案适用于智能家居、工业物联网等场景，减少蓝牙Mesh组网过程中对网关或汇聚节点的过度依赖，提高网络的吞吐量，增强蓝牙Mesh组网的安全性，进一步降低了蓝牙Mesh网络的能耗。

技术领域

本发明涉及无线通信网络技术领域，尤其涉及一种双层区块链的蓝牙Mesh分簇组网方法。

背景技术

物联网因适配性好、兼容性强等特点，已在网络通信有着广泛的应用，但同时也面临着严峻的问题，例如，网络内的节点长时间工作导致功耗大、生命期较短；对汇聚节点或网关的依赖导致通信时数据拥塞；节点间的认证过程较简单，网络易受攻击等。因此，进一步优化物联网的功耗、网络容量及安全性具有重要意义。传统的物联网LEACH分簇算法采用轮流当簇头的方式，通过分层按簇进行数据融合提高数据处理效率，但分簇网络每一轮结束都需要重新选择簇头、其余节点加入对应的簇，该持续重复的过程对节点能量的消耗也很大；此外，LEACH分簇算法过于依赖汇聚节点，未考虑安全性等问题。

因此，本发明有必要提出一种双层区块链的蓝牙Mesh分簇组网方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种双层区块链的蓝牙Mesh分簇组网方法，在组网过程中综合考虑了区块链的“分布式账本”功能以及蓝牙Mesh的友谊特性，从而提高了组网安全性，降低了组网的功耗。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种双层区块链的蓝牙Mesh分簇组网方法，包括以下步骤；

S101：蓝牙Mesh分簇网络的建立，汇聚节点认证各蓝牙节点、选出簇头，剩余蓝牙节点就近加入簇，形成分簇网络；

S102：双层区块链的建立，分别以汇聚节点为主导链接所有簇头节点建立簇头链、以簇头节点为主导链接簇内蓝牙节点建立簇内链；

S103：根据网络需求，增加新节点对网络进行维护，以及替换原有节点对网络进行维护；

S104：按需更新网络，簇内的各个节点轮流当选簇头；此后跳转回步骤S103，持续进行网络的维护与簇头的更新。

优选地，所述步骤S101中，蓝牙Mesh分簇网络的建立包括以下步骤：

S201：各节点向汇聚节点发送入网认证数据包，其中包含公钥、剩余电量、RSSI值等信息；

S202：汇聚节点验证收到的入网认证数据包，判断公钥是否正确，若正确，则跳转S204，否则，跳转S203；

S203：汇聚节点对节点进行不予入网处理；

S204：汇聚节点读取验证节点的信息，节点入网完成；

S205：汇聚节点随机选择p％(0＜p＜100)的节点作为簇头节点；

S206：除汇聚节点和已被选的簇头节点，剩余节点探测各簇头节点的RSSI值，并对其进行排序；

S207：各剩余节点分别向RSSI值最高的、可加入的簇头节点发送入簇认证数据包，其中包含公钥、剩余电量、RSSI值等信息；若簇内节点数量已满，则向RSSI值更小的簇头节点发送入簇认证数据包；

S208：簇头节点判断簇内的节点数是否达到可附带节点数量的阈值，若已达到，则跳转步骤S209，否则，跳转步骤S210；