[發明專利]一種基于物聯網的數據通信方法

有效

• 申請號: 201710751568.0
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107395509B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 王曉喃
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L29/08;H04W4/38;H04W4/70
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發明涉及一種數據通信方法，尤其涉及的是一種基于物聯網的數據通信方法。

背景技術

在典型的物聯網構架中，一個電子標簽具有全球唯一的電子編碼，將其附著在物品上標識目標對象。目前的物聯網架構能夠很好地跟蹤目標對象，但仍存在以下不足：

1)用戶只能通過數據庫服務器來獲取目標對象信息，無法實現與目標對象直接地點到點通信；

2)用戶只能查詢目標對象的信息，無法直接控制目標對象的狀態；

3)目標對象信息只能通過讀寫器被動地讀取，目標對象無法根據當前的狀態主動請求數據更新或發出警報信息。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種基于物聯網的數據通信方法。本發明克服了上述不足，從而實現物聯網數據的實時通信。

技術方案：本發明公開了一種基于物聯網的數據通信方法，所述物聯網中包含接入路由器、接入節點、傳感器節點和執行節點；接入路由器與路由骨干網相連，接入節點配置一個有線接口與接入路由器相連，配置一個無線接口與傳感器節點和執行節點相連；傳感器節點用于采集數據，例如溫度，執行節點用于執行操作，例如關閉空調；傳感器節點或者執行節點配置一個無線接口，通過該無線接口與接入節點鏈路相連；一個接入節點與該接入節點鏈路相連的傳感器節點和執行節點構成一個子網，該子網內的傳感器節點和執行節點通過該接入節點實現通信；一個接入路由器和與該接入路由器相連的所有接入節點以及與所述接入節點鏈路相連的傳感器節點和執行節點構成一個網絡；

一個接入路由器由其硬件ID標識，例如媒體接入控制地址；一個傳感器節點能采集一種類型的數據，該數據由一個數據ID唯一標識，該傳感器節點由該數據ID唯一標識；一個執行節點能執行一種類型的命令，該命令由命令ID唯一標識，該執行節點由該命令ID唯一標識；

一個接入路由器、接入節點、傳感器節點和執行節點配置一個具有全球唯一性的地址，該地址由網絡前綴、子網ID、節點ID和內部ID構成；一個網絡內所有接入節點、執行節點和傳感器節點的網絡前綴都相同，等于該網絡內的接入路由器的網絡前綴；接入路由器的網絡前綴預先設置，例如3fe8:1:1:1::；

一個接入路由器的地址中，子網ID和內部ID為0，節點ID為1；

一個接入節點的地址中，網絡前綴等于所在網絡的接入路由器的網絡前綴；子網ID等于接入節點的硬件ID，節點ID和內部ID為0；

一個傳感器節點的地址中，網絡前綴和子網ID等于所在子網的接入路由器的網絡前綴和子網ID，節點ID等于自己所能采集數據的數據ID，內部ID為自己的硬件ID,例如媒體接入控制地址；

一個執行節點的地址中，網絡前綴和子網ID等于所在子網的接入路由器的網絡前綴和子網ID，節點ID等于自己所能執行命令的命令ID，內部ID為自己的硬件ID,例如媒體接入控制地址；

一個接入路由器定期廣播信標消息，消息源地址為自己的地址；接入節點通過有線節點收到接入路由器廣播的信標消息后，通過查看信標消息的源地址能夠獲取所在網絡的網絡前綴，接入節點將網絡前綴與自己的子網ID相結合構成自己的地址，該地址的節點ID和內部ID為0；接入節點定期通過無線接口廣播信標消息，該信標消息的源地址為自己的地址；

傳感器節點或者執行節點啟動接收到接入節點發送的第一個信標消息后，將自己的節點ID和內部ID與該信標消息的源地址中的網絡前綴和子網ID相結合構成自己的地址，該地址做為永久地址，在傳感器節點或者執行節點的整個生命周期內保持不變，該接入節點做為該傳感器節點或者執行節點的永久接入節點；

當傳感器節點或者執行節點脫離永久接入節點的通信范圍與另外一個接入節點鏈路相連時，傳感器節點或者執行節點能接收到該接入節點的信標消息，然后將自己的節點ID和內部ID與該信標消息的源地址中的網絡前綴和子網ID相結合構成自己的地址，該地址做為暫時地址，該接入節點做為該傳感器節點或者執行節點的暫時接入節點；

一個接入節點維護一個節點表，每個節點表包含永久地址域、暫時地址域、切換標識符和生命周期；當切換標識符為1時，表明該節點表表項所對應的節點已經完成移動切換，當切換標識符為0時，表明該節點表表項所對應的節點準備執行移動切換；

一個傳感器節點或者執行節點定期廣播信標消息，信標消息負載為它的永久地址，源地址為它當前的暫時地址；