傳感器網絡中的端到端通信制造技術

本發明專利技術提供了一種ZigBee網絡和IPv6網絡互聯互通方案，從而實現傳感器網絡中的端到端通信。在網絡加入過程中，由傳感器網絡中的網關為每個傳感器節點分配一個全局唯一的虛擬IPv6地址，為每個與傳感器節點通信的IPv6服務器分配一個ZigBee短地址。由此，從IPv6網絡中的服務器的角度來看，傳感器節點就相當于一個普通的IPv6節點；而從傳感器網絡中的傳感器節點的角度來看，IPv6服務器就相當于一個普通的、處于相同傳感器網絡中的傳感器節點。

【技術實現步驟摘要】
傳感器網絡中的端到端通信
本申請涉及傳感器網絡，尤其涉及傳感器網絡中的端到端通信。
技術介紹
在工業或民用領域中，傳感器網絡得到廣泛運用。目前，大部分傳感器網絡基于ZigBee協議來提供廉價、低功耗和雙向的通信。由于TCP/IP協議已經成為英特網中占主導地位的協議，因此，基于TCP/IP協議互連ZigBee網絡是不可避免的。此外，由于IPv4中存在許多問題(例如，IPv4地址短缺)，因此，IPv6是用于互聯ZigBee網絡的事實上的網絡標準。然而，由于ZigBee協議的基本設計與TCP/IP協議不兼容，因此，在它們之間提供網絡互聯并不容易。例如，由于ZigBee網絡中傳感器節點的電池壽命較短、體積較小以及因成本較低而導致的存儲空間和CPU速度受限、無線接口復雜度受限等原因，導致了ZigBee網絡的資源和能力嚴重受限。由于這些限制，ZigBee網絡中的傳感器節點無法像IPv6網絡中的服務器那樣實現IPv6功能。
技術實現思路
基于上述缺陷，在ZigBee網絡和IPv6網絡之間提供一種新的網絡互聯方案從而在傳感器網絡中提供端到端的通信是十分有利的。為了在IPv6網絡的服務器和傳感器網絡的傳感器節點之間提供端到端通信，在網絡加入過程中，由傳感器網絡中的網關為每個傳感器節點分配一個全局唯一的虛擬IPv6地址，該虛擬IPv6地址是基于該傳感器節點的MAC地址和該網關的IPv6網絡前綴生成的，例如，該虛擬IPv6地址可以一個是由該傳感器節點的64bit的MAC地址和該網關的64bit的IPv6網絡前綴結合生成的128bit的地址。由于每個傳感器節點被分配了一個虛擬IPv6地址，因此，從IPv6網絡中的服務器的角度來看，該傳感器節點就相當于一個普通的IPv6節點。為了在傳感器網絡的傳感器節點和IPv6網絡的服務器之間提供端到端通信，在網絡加入過程中，由傳感器網絡中的網關為每個想與傳感器節點通信的IPv6服務器分配一個ZigBee短地址，例如，16bit的ZigBee短地址。該ZigBee短地址在該傳感器網絡中是唯一的。由于IPv6服務器被分配了一個ZigBee短地址，因此，從傳感器網絡中的傳感器節點的角度來看，該IPv6服務器就相當于一個普通的傳感器節點。根據本專利技術的一個方面，提供了一種在IPv6網絡的服務器中用于加入傳感器網絡的方法，所述方法包括以下步驟：發送IPv6網絡加入請求消息至所述傳感器網絡的網關，所述IPv6網絡加入請求消息中包括該服務器所要加入的傳感器網絡的網絡標識信息以及用于指示該服務器是終端節點的標簽信息；以及接收來自所述網關的IPv6網絡加入確認消息，所述IPv6網絡加入確認消息中包括所述網關為所述服務器分配的ZigBee短地址。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種在傳感器網絡的網關中用于輔助IPv6網絡中的服務器加入該傳感器網絡的方法，所述方法包括以下步驟：接收來自所述服務器的IPv6網絡加入請求消息，所述IPv6網絡加入請求消息中包括該服務器所要加入的傳感器網絡的網絡標識信息以及用于指示該服務器是終端節點的標簽信息；為所述服務器分配ZigBee短地址，并且記錄所述服務器的IPv6地址、所述服務器所要加入的傳感器網絡的網絡標識信息以及為所述服務器分配的所述ZigBee短地址；以及發送IPv6網絡加入確認消息至所述服務器，所述IPv6網絡加入確認消息中包括為該服務器分配的所述ZigBee短地址。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種在傳感器網絡的網關中用于輔助傳感器節點加入該傳感器網絡的方法，所述方法包括以下步驟：接收來自所述傳感器節點的ZigBee網絡加入請求消息，所述ZigBee網絡加入請求消息中包括該傳感器節點的節點標識信息以及該傳感器節點所要加入的傳感器網絡的網絡標識信息；為所述傳感器節點分配ZigBee短地址，并且基于所述傳感器節點的MAC地址和所述網關的IPv6網絡前綴為所述傳感器節點生成虛擬IPv6地址，并且記錄所述傳感器節點的所述節點標識信息、所述傳感器節點所要加入的傳感器網絡的網絡標識信息、為所述傳感器節點分配的所述ZigBee短地址以及為所述傳感器節點生成的所述虛擬IPv6地址；以及發送ZigBee網絡加入確認消息至所述傳感器節點，所述ZigBee網絡加入確認消息中包括為所述傳感器節點分配的所述ZigBee短地址。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種在傳感器網絡的傳感器節點中用于與IPv6網絡中的服務器進行數據傳輸的方法，所述傳感器節點和所述服務器已加入所述傳感器網絡，其中，所述方法包括以下步驟：發送ZigBee數據請求消息至所述傳感網絡中的網關，所述ZigBee數據請求消息中包括所述傳感器節點所要發送的數據的業務標識信息；接收來自所述網關的ZigBee數據確認消息，所述ZigBee數據確認消息中包括所述服務器的ZigBee短地址，用于指示該服務器是所述傳感器節點所要發送的數據的目的地；以及發送ZigBee數據至所述網關，所述ZigBee數據的目的地址為所述服務器的ZigBee短地址。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種在IPv6網絡的服務器中用于配合傳感器網絡中的傳感器節點進行數據傳輸的方法，所述服務器和所述傳感器節點已加入所述傳感器網絡，其中，所述方法包括以下步驟：接收來自所述傳感器網絡的網關的IPv6數據請求消息，所述IPv6數據請求消息中包括所述傳感器節點所要發送的數據的業務標識信息；根據所述業務標識信息確定所述傳感器節點所要發送的數據是該服務器想要獲得的數據后，發送IPv6數據確認消息至所述網關；以及接收來自所述網關的IPv6數據，所述IPv6數據的源地址為所述傳感器節點的虛擬IPv6地址。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種在傳感器網絡的網關中用于輔助該傳感器網絡中的傳感器節點與IPv6網絡中的服務器進行數據傳輸的方法，所述傳感器節點和所述服務器已加入所述傳感器網絡，其中，所述方法包括以下步驟：接收來自所述傳感器節點的ZigBee數據請求消息，所述ZigBee數據請求消息中包括所述傳感器節點所要發送的數據的業務標識信息；將所述ZigBee數據請求消息的ZigBee網絡層包頭替換為IPv6包頭，以生成IPv6數據請求消息；將所述IPv6數據請求消息發送至所述服務器，所述IPv6數據請求消息中包括所述傳感器節點所要發送的數據的業務標識信息；接收來自所述服務器的IPv6數據確認消息；將所述IPv6數據確認消息的IPv6包頭替換為ZigBee網絡層包頭，以生成ZigBee數據確認消息，并且將所述服務器的ZigBee短地址加入所述ZigBee數據確認消息中，以用于指示該服務器是所述傳感器節點所要發送的數據的目的地；發送所述ZigBee數據確認消息至所述傳感器節點，所述ZigBee數據確認消息中包括所述服務器的ZigBee短地址；接收來自所述傳感器節點的ZigBee數據，所述ZigBee數據的目的地址為所述服務器的ZigBee短地址；將所述ZigBee數據的ZigBee網絡層包頭替換為IPv6包頭，以生成IPv6數據；以及將所述IPv6數據發送至所述服務器，所述IPv6數據的源地址為所述傳感器節點的虛擬IPv6地址。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種在IPv6網絡的服務器中用于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在IPv6網絡的服務器中用于加入傳感器網絡的方法，所述方法包括以下步驟：?發送IPv6網絡加入請求消息至所述傳感器網絡的網關，所述IPv6網絡加入請求消息中包括該服務器所要加入的傳感器網絡的網絡標識信息以及用于指示該服務器是終端節點的標簽信息；?接收來自所述網關的IPv6網絡加入確認消息，所述IPv6網絡加入確認消息中包括所述網關為所述服務器分配的ZigBee短地址。

【技術特征摘要】
1.一種在第一傳感器網絡的第一傳感器節點中用于與第二傳感器網絡中的第二傳感器節點進行數據傳輸的方法，所述方法包括以下步驟：-發送ZigBee業務發現請求消息至所述第一傳感器網絡的第一網關，所述ZigBee業務發現請求消息中包括所述第一傳感器節點感興趣的業務的業務標識信息；-接收來自所述第一網關的ZigBee業務發現確認消息，所述ZigBee業務發現確認消息中包括所述第二傳感器網絡中的所述第二傳感器節點的ZigBee短地址，用于指示該第二傳感器節點能夠提供所述第一傳感器網絡中的所述第一傳感器節點感興趣的業務；-接收來所述第一網關的ZigBee網絡重加入指示消息，所述ZigBee網絡重加入指示消息中包括所述第二傳感器網絡的網絡標識信息，用于指示所述第一傳感器節點所要重新加入的傳感器網絡；-發送ZigBee網絡重加入請求消息至所述第一網關，所述ZigBee網絡重加入請求消息中包括所述第二傳感器網絡的網絡標識信息，用于指示所述第一傳感器節點所要重新加入的傳感器網絡；-接收來自所述第一網關的ZigBee網絡重加入確認消息，所述ZigBee網絡重加入確認消息中包括所述第一傳感器節點在所述第二傳感器網絡中的ZigBee短地址；-發送ZigBee數據至所述第一網關，所述ZigBee數據的源地址為所述第一傳感器節點在所述第二傳感器網絡中的ZigBee短地址。2.一種在第一傳感器網絡的第一網關中用于輔助該第一傳感器網絡中的第一傳感器節點與第二傳感器網絡中的第二傳感器節點進行數據傳輸的方法，所述方法包括以下步驟：-接收來自所述第一傳感器節點的ZigBee業務發現請求消息，所述ZigBee業務發現請求消息中包括該第一傳感器節點感興趣的業務的業務標識信息；-將所述ZigBee業務發現請求消息的ZigBee網絡層包頭替換為IPv6包頭，以生成IPv6業務發現請求消息；-發送所述IPv6業務發現請求消息至所述第二傳感器網絡中的第二網關，所述IPv6業務發現請求消息中包括所述第一傳感器節點感興趣的業務的業務標識信息；-接收來自所述第二網關的IPv6業務發現確認消息，所述IPv6業務發現確認消息中包括所述第二傳感器網絡的網絡標識信息、所述第二傳感器節點在所述第二傳感器網絡中的ZigBee短地址以及所述第二傳感器節點的虛擬IPv6地址，用于指示所述第二傳感器網絡中的所述第二傳感器節點具有所述第一傳感器節點感興趣的業務，并且記錄所述第二傳感器節點在所述第二傳感器網絡中的ZigBee短地址以及所述第二傳感器節點的虛擬IPv6地址；-將所述IPv6業務發現確認消息的IPv6包頭替換為ZigBee網絡層包頭，以生成ZigBee業務發現確認消息；-發送所述ZigBee業務發現確認消息至所述第一傳感器節點，所述ZigBee業務發現確認消息中包括所述第二傳感器節點在所述第二傳感器網絡中的ZigBee短地址，用于指示該第二傳感器節點具有所述第一傳感器節點感興趣的業務；-發送ZigBee網絡重加入指示消息至所述第一傳感器節點，所述ZigBee網絡重加入指示消息中包括所述第二傳感器網絡的網絡標識信息，用于指示所述第一傳感器節點所要重新加入的傳感器網絡；-接收來自所述第一傳感器節點的ZigBee網絡重加入請求消息，所述ZigBee網絡重加入請求消息中包括所述第二傳感器網絡的網絡標識信息，用于指示所述第一傳感器節點所要重新加入的傳感器網絡；-將所述ZigBee網絡重加入請求消息的ZigBee網絡層包頭替換為IPv6包頭，以生成IPv6網絡重加入請求消息；-發送所述IPv6網絡重加入請求消息至所述第二傳感器網絡的所述第二網關，所述IPv6網絡重加入請求消息中包括所述第一傳感器節點...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊水根，賓梵翔，溫海波，
申請(專利權)人：上海貝爾股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31