[發明專利]基于IPv6無線傳感器網絡的多功能邊界路由器

有效

• 申請號: 201310419229.4
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103441939A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 徐小媛;鄒繼;張斌;王平;王恒;李攀
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L12/771
• 分類號: H04L12/771;H04W84/18
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及IPv6無線傳感器網絡技術領域，具體涉及一種基于IPv6無線傳感器網絡的多功能邊界路由器。?

背景技術

傳統的無線傳感器網絡由于鏈路的特殊性，一般都是作為專用網絡單獨部署、獨立運行。隨著物聯網技術的發展，將傳感器網絡與互聯網融合成為一種趨勢，這樣能直接使用互聯網基礎資源，使用戶更加方便的應用和管理無線傳感器網絡。?

一方面，隨著IEEE802.15.4標準和6LoWPAN協議的出現，為IP技術有效的與LoWPAN（短距離、低功耗的無線個人區域網）相結合掃清了技術障礙，為IPv6無線傳感器網絡提供了理論基礎；另一方面，隨著微電子技術的發展，微控制器的處理能力和存儲能力越來越強大，使得TCP/IP協議棧在微控制器上的實現成為可能。目前已經有uIP、lwIP和nanoIP等多個輕量級的IP協議棧在嵌入式平臺上實現，為無線傳感器網絡與IP技術的結合提供了實踐基礎。?

6LoWPAN網絡由于支持IPv6協議而極易接入互聯網，只要在網絡的邊緣配置一個同時支持6LoWPAN和IPv6協議的雙棧路由器就能實現不同網絡的互聯。邊界路由器在傳統的Internet中其實非常常見，不同IP地址域的網絡通過邊界路由器來實現互聯。但是6LoWPAN網絡作為Internet的邊緣，不僅IP地址域不同，而且鏈路層技術差別非常大，各種各樣的鏈路如WIFI、GPRS和LR-WPAN等網絡器都將通過橋接技術接入Internet。隨著IP路由在無線通信領域應用的深入，邊界路由器的作用將越來越大。?

目前，國內在IPv6無線傳感器網絡上的網關或者邊界路由器等同類產品十分稀缺，傳統的無線傳感器網絡之間大都通過網關互聯，在網關內部進行地址映射、協議轉換和數據轉發等處理，會降低網絡數據轉發的效率，而且不利于實現端到端通信的實現。而基于IPv6無線傳感網在網絡層之上使用輕量級的TCP/IP協議棧，只需通過邊界路由器作為橋梁就能夠方便的接入骨干網，不同的IPv6無線傳感網之間通過各自的邊界路由器接入骨干網，就能夠實現互聯互通。邊界路由器有兩個網絡接口：LoWPAN網絡接口和骨干網接口（如Ethernet），并能夠對子網進行配置和管理，通過路由規則的設置，還能夠進行流量過濾，丟掉不屬于子網內部的報文或控制向外的流量，非常容易實現端到端的通信，提高了無線傳感器網絡互聯的效率，擴展了應用范圍。?

傳統的專用網關只能實現地址映射和協議轉換，難以對網絡進行管理和路由轉發；而傳感器網路由器只能負責網內或網間的數據轉發，并不能實現對子網的管理和數據匯集等功能，功能都比較單一，而且體積龐大，價格昂貴。隨著應用范圍的擴展，IPv6無線傳感器網絡會部署到越來越多的領域，而且物聯網對于子網的配置、管理以及互聯互通的需求越來越大。?

鑒于此，本發明設計了一種基于IPv6無線傳感器網絡的多功能邊界路由器，同時具有IEEE802.15.4網關、6LoWPAN邊界路由以及Sniffer協議分析三種功?能，能夠作為橋梁實現IPv6無線傳感器網絡與外部網絡的互聯互通。?

發明內容

針對以上現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種同時支持IEEE802.15.4網關、IPv6路由轉發、6LoWPAN協議分析功能的基于IPv6無線傳感器網絡的多功能邊界路由器。為達到上述目的，本發明的技術方案是：?

一種基于IPv6無線傳感器網絡的多功能邊界路由器，其包括微處理器、設置于微處理器上的USB接口及無線收發模塊，所述無線收發模塊通過SPI接口與微處理器進行通信，其中所述微處理器包括：?

數據接收模塊：用于接收并采集來自IPv6無線傳感器網絡發送來的IEEE802.15.4數據幀，然后轉發給數據處理模塊；?

數據處理模塊：用于將數據接收模塊發送來的數據幀根據SLIP協議進行數據幀的封裝處理，并傳輸給功能判斷模塊；?

功能判斷模塊：用于解析數據處理模塊發送來的數據幀，當數據幀的數據包頭部為0x3F02時，判定為網關請求，則將網關請求轉發給控制執行模塊；當數據包頭部為0x3F11時，判定為6LoWPAN邊界路由請求，則將6LoWPAN邊界路由請求轉發給控制執行模塊；當數據包頭部為0x66AB時，判定為Sniffer協議分析請求，，則將Sniffer協議分析請求轉發給控制執行模塊；?