一种无线传感网络的传输方法和无线传感网络的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域中无线传感网络技术领域，具体地，涉及一种无线传感网络的传输方法和无线传感网络。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络(WSN)集信息采集、信息传输、信息处理于一体，具有广阔的应用前景，是当前无线网络领域研究的热点之一。随着无线传感器网络的应用领域不断拓展，数量巨大的传感器节点接入Internet，使得地址空间逐渐耗尽的IPv4协议难以满足无线传感器网络的需求。而IPv6协议所具有的128位巨大地址空间、内建的安全机制、移动性、即插即用等优势能很好地解决这些问题。IPv6协议与WSN的结合必将极大地推动无线传感器网络的发展。
[0003]现如今最流行、最有效实现无线传感器网络和IPv6结合的方案是6L0WPAN无线传感器网络。例如:中国专利申请“基于IPv6的物联网终端与互联网主机的通信方法”(南京邮电大学.CN102857968A.2013)。该技术的特点包括:I)在物联网终端的协议栈中加入61wpan协议对数据包进行适配，实现其在1wpan域内通过802.15.4协议发送轻量级的数据包。2)提出了物联网终端实现context主动更新机制，并将该机制用于互联网中的ipv6主动访问1wpan域内物联网终端的流程中，同时提出了物联网终端主动上报数据给互联网主机的流程，从而实现1wpan域内物联网终端与互联网中主机的互联互通。
[0004]现有技术的缺点:基于IPv6的物联网终端与互联网主机通信方法，首先这种技术没有使用6L0WPAN协议栈的标准^LOWPAn协议栈传输层可以采用TCP) ;2)该技术要求物联网网关同时维护主机和物联网终端的上下文信息context，存在过多占用通信通道的问题。同时该技术可扩展性不强，如果6L0WPAN协议栈中添加了新的应用层协议，该技术就不支持。
【发明内容】
[0005]本发明是为了克服现有技术中无线传感器网络终端处理能力弱，难以直接接入互联网的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种无线传感网络的传输方法。
[0006]本发明实施例提供的一种无线传感网络的传输方法，包括:
[0007]根节点虚拟一个IPV6地址，与外部的网络完成IPV6通信，该根节点为根据树状组网结构确定的节点；
[0008]根节点收集子节点上报的所有子节点地址，生成子节点登记表；
[0009]根节点接收服务器发送的包含目的地址的IPV6数据包，根据子节点登记表和目的地址的对应关系，确定目的子节点的地址；目的子节点为与目的地址相对应的子节点；
[0010]根节点将IPV6数据包打包为6L0WPAN数据包后转发至目的子节点。
[0011]在上述技术方案中，树状组网结构为采用6L0WPAN树状路由协议的组网结构；
[0012]子节点登记除上级节点外的其他相关子节点地址，完成所有子节点的登记后上报到根节点。
[0013]在上述技术方案中，根节点将IPV6数据包打包为6L0WPAN数据包后转发至目的子节点，包括:
[0014]上级节点将6L0WPAN数据包转发至下级节点，并指示下级节点判断下级节点的地址是否为目的地址；
[0015]若下级节点的地址不是目的地址，则根节点指示下级节点根据子节点登记表查找目的地址，并根据查找结果向相应的下一级子节点转发6L0WPAN数据包。
[0016]在上述技术方案中，该方法还包括:
[0017]根节点接收子节点采集的本地数据，并将本地数据转发至外部的网络。
[0018]在上述技术方案中，根节点接收子节点采集的本地数据，并将本地数据转发至外部的网络，包括:
[0019]根节点接收子节点上传的6L0WPAN本地数据包，6L0WPAN本地数据包为子节点按照采集功能要求所采集的本地数据；
[0020]根节点将6L0WPAN本地数据包重新打包为IPV6本地数据包，并将IPV6本地数据包转发至外部的网络。
[0021]基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种无线传感网络，包括根节点和子节点，根节点和子节点组成的网络为树状组网结构，根节点为根据树状组网结构确定的节占.V，
[0022]根节点用于虚拟一个IPV6地址，与外部的网络完成IPV6通信；收集子节点上报的所有子节点地址，生成子节点登记表；
[0023]根节点接收服务器发送的包含目的地址的IPV6数据包，根据子节点登记表和目的地址的对应关系，确定目的子节点的地址；目的子节点为与目的地址相对应的子节点；将IPV6数据包打包为6L0WPAN数据包后转发至目的子节点；
[0024]子节点用于登记除上级节点外的其他相关子节点地址，完成所有子节点的登记后上报到根节点，并将上级节点下传的6L0WPAN数据包转发至相应的下级节点。
[0025]在上述技术方案中，根节点具体用于:
[0026]根节点将6L0WPAN数据包转发至下级节点，并指示下级节点判断下级节点的地址是否为目的地址；
[0027]若下级节点的地址不是目的地址，则根节点指示下级节点根据子节点登记表查找目的地址，并根据查找结果向相应的下一级子节点转发6L0WPAN数据包。
[0028]在上述技术方案中，根节点还用于接收子节点采集的本地数据，并将本地数据转发至外部的网络。
[0029]在上述技术方案中，根节点具体用于:
[0030]接收子节点上传的6L0WPAN本地数据包，6L0WPAN本地数据包为子节点按照采集功能要求所采集的本地数据；将6L0WPAN本地数据包重新打包为IPV6本地数据包，并将IPV6本地数据包转发至外部的网络。
[0031]本发明实施例提供的一种无线传感网络的传输方法和无线传感网络，基于IPV6以太网和树状组网结构的6L0WPAN无线传感网络，选取一个节点作为根节点，负责处理所有子节点的对外数据传输工作。跟节点虚拟成一个IPV6地址站点，完成IPV6网络通讯，这样既实现了对6L0WPAN协议的完整支持，又避免了需要维护主机和物联网终端的上下文信息context的问题。
[0032]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0033]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0034]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0035]图1为本发明实施例中无线传感网络的传输方法流程图；
[0036]图2为本发明实施例中树状组网结构示意图；
[0037]图3为实施例一中无线传感网络的传输方法流程图；
[0038]图4为本发明实施例中无线传感网络的结构图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0040]根据本发明实施例，提供了一种无线传感网络的传输方法，参见图1所示，该方法包括步骤101-104:
[0041]步骤101:根节点虚拟一个IPV6地址，与外部的网络完成IPV6通信。
[0042]本发明实施例中，LOWPAN无线传感器网络中采用树状组网结构，即树状组网结构为采用6L0WPAN树状路由协议的组网结构。根据树状组网结构即可确定根节点，该根节点为根据树状组网结构确定的节点，无线传感器网络的结构参见图2所示。同时，只将根节点虚拟一个IPV6地址，其余子节点仍然通过6L0WPAN树状路由协议与根节点进行通信，即将无线传感器网络整体虚拟为一个IPV6地址，外部网络的互联网主机可通过这个地址及子节点登记表对各传感器节点进行操控。
[0043]步骤102:根节点收集子节点上报的所有子节点地址，生成子节点登记表。
[0044]步骤103:根节点接收服务器发送的包含目的地址的IPV6数据包，根据子节点登记表和目的地址的对应关系，确定目的子节点的地址；目的子节点为与目的地址相对应的子节点。
[0045]本发明实施例中，除根节点外的所有子节点主要完成路由功能、叶子节点登记和本地数据采集上报功能。根节点则作为主控节点主要完成子节点登记、网关数据转换，IPV6地址虚拟功能。
[0046]具体的，子节点登记表中存储有所有子节点的地址和子节点之间的结构关系。子节点登记除上级节点外的其他相关子节点地址，完成所有子节点的登记后上报到根节点的子节点登记表。本发明实施例中“上级节点”和“下级节点”均为相应的节点，其分别意为某一节点的上一级节点、某一节点的下一级节点，即“上级节点”和“下级节点”并不是固定的一个节点。例如，一个节点在某一步骤中是“上级节点”，在下一个步骤中可能会变成“下级节点”;但是，根节点只能是“上级节点”，叶子节点只能是“下级节点”。
[0047]子节点按照采集功能要求完成本地数据的采集，并将该本地数据上传至上级节点。同时，子节点将上级节点下传的6L0WPAN数据包转发至相应的下级节点，实现路由功會K。
[0048]根节点接收子节点采集的本地数据，并将本地数据转发至外部的网络。
[0049]具体的，根节点接收子节点上传的6L0WPAN本地数据包，该6L0WPAN本地数据包为子节点按照采集功能要求所采集的本地数据；
[0050]根节点将6L0WPAN本地数据包重新打包为IPV6本地数据包，并将IPV6本地数据包转发至外部的网络。
[0051 ] 步骤104:根节点将IPV6数据包打包为6L0WPAN数据包后转发至目的子节点。
[0052]优选的，上述步骤104中的根节点将IPV6数据包打包为6L0WPAN数据包后转发至目的子节点，具体包括步骤A1-A3:
[0053]步骤Al、根节点将6L0WPAN数据包转发至下级节点；
[0054]步骤A2、下级节点判断下级节点本地的地址是否为目的地址；
[0055]步骤A3、若下级节点的地址不是目