[發(fā)明專利]一種基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410056638.7
• 申請(qǐng)日: 2014-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103813372B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王平;王恒;劉念;徐曉媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W24/04
• 分類號(hào): H04W24/04;H04W84/18
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司50102
• 代理人: 劉小紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法。

背景技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型、具有無(wú)線通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，具有資源受限、大規(guī)模部署、高度動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)被部署在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，相互協(xié)作完成特定的監(jiān)控任務(wù)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存和能量有限，而傳感器節(jié)點(diǎn)所負(fù)擔(dān)的任務(wù)不同，各傳感器節(jié)點(diǎn)的能量消耗不平均，導(dǎo)致個(gè)別傳感器節(jié)點(diǎn)容易失效。任何一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的變化或故障都有可能影響端到端鏈路的可靠通信，這是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所存在的顯著差異。

IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，具有地址資源豐富、地址自動(dòng)配置、安全性高、移動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的IP化是當(dāng)前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)。基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是IP技術(shù)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的融合，具有兩者各自部分特征，同時(shí)也具有其獨(dú)特性，因此，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)無(wú)法應(yīng)用在儲(chǔ)存資源和處理資源受限的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)計(jì)一種適用于IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理方法變得尤為重要。

目前，雖然對(duì)工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法的研究日益趨多，但是這些方法存在其局限性，不能很好的迎合IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理的需求。在專利《一種可靠地?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法》中，僅提出了對(duì)節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)、退網(wǎng)和自適應(yīng)調(diào)頻的管理，并沒(méi)有對(duì)節(jié)點(diǎn)其他的性能參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的管理。本發(fā)明提出了一種基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，目的在于對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的管理，維護(hù)IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種有效地管理無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，維護(hù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能的基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理方法，其中基于IPv6的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括協(xié)調(diào)器、路由器及節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)管理方法包括以下步驟：

101、當(dāng)節(jié)點(diǎn)或路由器采用主動(dòng)交互模式的因事主動(dòng)匯報(bào)消息時(shí)，節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)送報(bào)告Report/Sink信息給路由器進(jìn)行匯報(bào)，或路由器主動(dòng)發(fā)送報(bào)告Report/Sink信息給協(xié)調(diào)器進(jìn)行匯報(bào)，采用報(bào)告Report/Sink通信模式，跳轉(zhuǎn)至步驟103；

當(dāng)節(jié)點(diǎn)或路由器采用主動(dòng)交互模式的周期性主動(dòng)匯報(bào)消息時(shí)，節(jié)點(diǎn)或路由器周期性發(fā)送發(fā)布訂閱Publish/Subscribe消息給協(xié)調(diào)器，包括周期的KeepAlive匯報(bào)、周期性的鄰居節(jié)點(diǎn)及信道質(zhì)量匯報(bào)，跳轉(zhuǎn)至步驟103；

102、當(dāng)節(jié)點(diǎn)或路由器采用被動(dòng)交互模式與路由器或協(xié)調(diào)器通信時(shí)，路由器或協(xié)調(diào)器發(fā)出讀、寫、執(zhí)行命令給節(jié)點(diǎn)或路由器，采用客戶/服務(wù)器Client/Server通信模式訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)或路由器管理信息庫(kù)的屬性，對(duì)于常用信息的獲取采用網(wǎng)絡(luò)專用命令幀，跳轉(zhuǎn)至步驟103；

103、當(dāng)路由器或協(xié)調(diào)器采用網(wǎng)絡(luò)管理專用命令幀，用于常用的屬性報(bào)告、讀和寫命令操作，將命令和對(duì)象的屬性綁定。

104、當(dāng)路由器或協(xié)調(diào)器沒(méi)有采用網(wǎng)絡(luò)管理專用命令幀時(shí)，則采用通用管理對(duì)象統(tǒng)一的訪問(wèn)方法。

進(jìn)一步的，步驟101中節(jié)點(diǎn)主動(dòng)交互模式的因事主動(dòng)匯報(bào)消息包括：設(shè)備信息匯報(bào)對(duì)象，樹(shù)形拓?fù)鋵?duì)象，mesh拓?fù)鋵?duì)象，警報(bào)對(duì)象，休眠匯報(bào)對(duì)象，關(guān)機(jī)匯報(bào)對(duì)象。

進(jìn)一步的，步驟101中節(jié)點(diǎn)和路由器周期性主動(dòng)匯報(bào)消息包括：周期性KeepAlive匯報(bào)對(duì)象與周期性鄰居信息匯報(bào)對(duì)象。

進(jìn)一步的，步驟102中節(jié)點(diǎn)和路由器被動(dòng)交互模式管理信息對(duì)象包括：全局類管理信息對(duì)象，協(xié)議棧分層管理信息對(duì)象，固件更新管理對(duì)象、時(shí)間管理對(duì)象和節(jié)能管理對(duì)象。

更進(jìn)一步的，所述全局類管理信息對(duì)象包括設(shè)備信息管理對(duì)象，設(shè)備監(jiān)視狀態(tài)管理對(duì)象，協(xié)議棧系統(tǒng)信息管理對(duì)象；所述協(xié)議棧分層管理信息對(duì)象包括：物理層管理對(duì)象，數(shù)據(jù)鏈路層管理對(duì)象，適配層和網(wǎng)絡(luò)層管理對(duì)象，應(yīng)用支持子層管理對(duì)象。

更進(jìn)一步的，所述適配層和網(wǎng)絡(luò)層管理對(duì)象包括：拓?fù)涔芾韺?duì)象，鄰居發(fā)現(xiàn)管理對(duì)象，IP管理對(duì)象，ICMP管理對(duì)象，6LoWPAN管理對(duì)象，RPL管理對(duì)象，樹(shù)形路由管理對(duì)象。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下：

本方法有效地管理無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，維護(hù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能，并且在實(shí)現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)管理功能的時(shí)候，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)管理專用命令幀，減小網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程的能量消耗，設(shè)計(jì)對(duì)管理對(duì)象通用的統(tǒng)一訪問(wèn)方法，對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化，極大的節(jié)省程序可用空間