一种基于NAT服务的异构网融合方法

本发明涉及物联网通信领域，特别是指一种基于nat服务的异构网融合方法。

背景技术：

物联网有着广泛应用，遍及智能交通、环境保护、政府工作、水系监测、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个应用领域。

但在一些具体应用领域，数据通信网络与信息网络的融合还存在问题。目前物联网通信应用中常用的方式是采用单一通信协议，各个设备之间通信在同一个无线局域网之中，然后通过汇聚节点的移动联网设备与互联网进行通信。但是这样的解决方法要求所有的设备节点必须采用一种共同的通信协议。众所周知，不同的无线通信协议在数据传输速率、最大通信距离、最低功耗等方面各有所长，所以没有办法针对同一场景的不同应用需求采用最优的通信协议。

针对这样的问题，现有一些开始进行ipv6和6lowpan边界路由器设计，但是它们主要还是集中在少部分协议上，没有对主流的无线通信协议进行全面覆盖，这样在一些应用场景下对于选择合适的通信协议具有很大的局限性。例如在水利信息化领域，目前陆续建成的灌区输水闸门自动控制系统、水资源监测系统等，还存在测控网孤立、自组网跨模块组网困难、设备访问方式单一、上层难以实施灵活精准的控制与管理等问题。需要解决物联网应用系统中的异构网融合问题，畅通海量测控节点自组网间、自组网与上层信息中心的互联互通。

亟待出现一种可解决上述问题的新型的异构网融合方法。

技术实现要素：

本发明提出的一种基于nat服务的异构网融合方法，解决了现有技术中不同类型设备组网间的数据交互及控制灵活性低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于nat服务的异构网融合方法，包括具有无线局域网的设备自组网层，还包括用于地址转换的路由层；用于地址转换和实时监控的网络层；通信模块；所述设备自组网层的无线局域网包括连接设备节点的汇聚节点；所述汇聚节点通过通信模块连接路由层；所述路由层通过通信模块连接网络层。

进一步地，所述路由层包括用于存储协议栈、协议对应表、地址文件的存储模块；用于判断汇聚节点地址的处理模块；所述处理模块通信连接汇聚节点和存储模块。

进一步地，所述处理模块还包括录入和分配ipv6地址的录入单元；所述录入单元连接存储模块，将录入的ipv6地址存储进地址文件中。

优选地，所述汇聚节点的ipv6地址还包括用于识别其通信协议的特定字段。

进一步地，所述网络层包括通信模块和可发送指令进行远程监控和进行地址转换的远程服务器。

优选地，所述路由层为微处理器。

本发明公开的一种基于nat服务的异构网融合方法通过设置路由层，各自组网层通过路由层进行统一的地址转换和转发，不同类型自组网间的数据交互便捷；设备之间可互相寻址；通过设置网络层实现整个网络的数据交互、访问和下载，大大提升系统的可用性与测控灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：系统结构拓扑图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开的一种基于nat服务的异构网融合方法，包括具有无线局域网的设备自组网层，还包括用于地址转换的路由层；用于地址转换和实时监控的网络层；通信模块；所述设备自组网层的无线局域网包括连接设备节点的汇聚节点；所述汇聚节点通过通信模块连接路由层；所述路由层通过通信模块连接网络层。

进一步地，所述路由层包括用于存储协议栈、协议对应表、地址文件的存储模块；用于判断汇聚节点地址的处理模块；所述处理模块通信连接汇聚节点和存储模块。

进一步地，所述处理模块还包括录入和分配ipv6地址的录入单元；所述录入单元连接存储模块，将录入的ipv6地址存储进地址文件中。

优选地，所述汇聚节点的ipv6地址还包括用于识别其通信协议的特定字段。

进一步地，所述网络层包括通信模块和可发送指令进行远程监控和进行地址转换的远程服务器。

优选地，所述路由层为微处理器。

具体实施例一：

设备节点发送数据时，通过通信模块，一般来说是其无线通信局域网中的其余节点，利用单跳或多跳的方式将发送数据传递到汇聚节点。路由层中的处理模块根据接收节点的ipv6地址的特定字段，判断接收地址对应的通信协议，并调用并转换为协议对应表中相对应的通信协议地址，然后通过通信模块将数据转发至接收节点，完成数据在不同网络之间的传递。

具体实施例二：

设备节点将数据发送至汇聚节点，路由层中的处理模块根据接收节点的ipv6地址的特定字段，判断接收地址对应的通信协议，通过通信模块将数据上传至网络层中的远程服务器，完成网络数据上传，实现远程的数据下载。

网络层对整个网络进行组网，每一个设备节点可以使用通信模块向上位机或远程服务器发送数据；实现数据在整个网络中的传递。

具体实施方式三：

远程服务器发送相关控制指令到路由层时，路由层首先根据接收节点的ipv6地址，通过协议对应表和ipv6地址中的特定字段，将该地址转化为目标协议地址，同时进行协议转化，然后将控制命令下发至相对应的设备节点。大大曾美佳系统访问和控制的灵活性。

本发明公开的一种基于nat服务的异构网融合方法通过设置路由层，各自组网层通过路由层进行统一的地址转换和转发，不同类型自组网间的数据交互便捷；设备之间可互相寻址；通过设置网络层实现整个网络的数据交互、访问和下载，大大提升系统的可用性与测控灵活性。

当然，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员应该可以根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种基于nat服务的异构网融合方法，包括具有无线局域网的设备自组网层，其特征在于：还包括用于地址转换的路由层；用于地址转换和实时监控的网络层；通信模块；

所述设备自组网层的无线局域网包括连接设备节点的汇聚节点；

所述汇聚节点通过通信模块连接路由层；所述路由层通过通信模块连接网络层。

2.根据权利要求1所述的一种基于nat服务的异构网融合方法，其特征在于：所述路由层包括用于存储协议栈、协议对应表、地址文件的存储模块；用于判断汇聚节点地址的处理模块；所述处理模块通信连接汇聚节点和存储模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于nat服务的异构网融合方法，其特征在于：所述处理模块还包括录入和分配ipv6地址的录入单元；所述录入单元连接存储模块，将录入的ipv6地址存储进地址文件中。

4.根据权利要求3所述的一种基于nat服务的异构网融合方法，其特征在于：所述汇聚节点的ipv6地址还包括用于识别其通信协议的特定字段。

5.根据权利要求1——4中任意一条所述的一种基于nat服务的异构网融合方法，其特征在于：所述网络层包括通信模块和可发送指令进行远程监控和进行地址转换的远程服务器。

6.根据权利要求5所述的一种基于nat服务的异构网融合方法，其特征在于：所述路由层为微处理器。

技术总结
本发明涉及物联网通信领域，特别是指一种基于NAT服务的异构网融合方法，解决了现有技术中不同类型设备组网间的数据交互及控制灵活性低的问题。本发明包括具有无线局域网的设备自组网层，还包括用于地址转换的路由层；用于地址转换和实时监控的网络层；通信模块；所述设备自组网层的无线局域网包括连接设备节点的汇聚节点；所述汇聚节点通过通信模块连接路由层；所述路由层通过通信模块连接网络层。本发明通过设置路由层，各自组网层通过路由层进行统一的地址转换和转发，不同类型自组网间的数据交互便捷；设备之间可互相寻址；通过设置网络层实现整个网络的数据交互、访问和下载，大大提升系统的可用性与测控灵活性。

技术研发人员：宁芊;陈炳才;周新志;黄霖宇;赵成萍
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2021.04.26
技术公布日：2021.07.27