智能仪表系统、管理路由器以及仪表的制作方法

智能仪表系统、管理路由器以及仪表的制作方法
【专利摘要】得到一种在包损失率高的网络中能够委托前缀信息的智能仪表系统。管理路由器（111～113）进行如下控制：对管理服务器（101）进行前缀信息委托请求，作为前缀信息委托请求的应答，从管理服务器（101）接收前缀信息管理委托，针对来自仪表（121～131）的前缀信息委托请求，在从管理服务器（101）进行了管理委托的范围内委托前缀信息的管理，仪表（121～131）进行如下控制：对管理路由器（111～113）进行前缀信息委托请求，作为前缀信息委托请求的应答，从管理路由器（111～113）接收前缀信息管理委托，对与自身连接的宅内网络内的宅内装置通知被管理委托的前缀信息。
【专利说明】智能仪表系统、管理路由器以及仪表
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能仪表系统。
【背景技术】
[0002]以往，在IP (Internet Protocol:互联网协议)通信网络中，服务器等所连接的上级网络和与路由器连接的比路由器靠前的网络为不同的网络。IPv6的全局地址能够直接指定与路由器连接的网络中存在的终端的IPv6地址，因此在进行中继的路由器的中继前的网络和中继后的网络中，要求设定关联的前缀(prefix)。
[0003]前缀信息的交付源的路由器为了进行相关联，将作为IPv6的网络地址的前缀信息在广范围内进行管理，对交付目的地的路由器委托在管理范围内的一部分前缀信息的管理。由此，交付目的地的路由器能够制作包括在交付源的路由器所管理的网络内的附加有相关联的如缀的网络。
[0004]在此，在存在多个路由器的情况下，在与各路由器连接的网络中，需要成为包含在交付源的路由器所管理的网络中、且独立于与其它路由器连接的网络的前缀。因而，不允许路由器自由地制作前缀并决定。
[0005]因此，交付源的路由器进行前缀信息的管理委托。关于管理委托，一般使用DHCPv6-PD (Dynamic Host Configuration Protocol Version6-Prefix Delegation:动态主机配置协议版本6-前缀委托)。然而，DHCPv6的时序是以多播方式搜索服务器的方法，因此在如网状网络那样终端数多而进行多跳的网络中，多播消息成为流向网状网络整体的广播消息，担心拥塞。
[0006]为了避免拥塞，例如在下述专利文献I中，公开了如下技术:在有线网络的以太网(注册商标)中，在交付目的地的路由器的下属中存在多个用户终端的情况下，通过在路由器请求(RS)消息和路由器通告(RA)消息中使用终端的ID，向各终端通知不同的前缀信息。
[0007]专利文献1:日本特表2009-500970号公报

【发明内容】

[0008]然而，根据上述以往的技术，网络是有线的以太网，另外，在I台路由器之前存在多个网络的情况下，路由器之前的各终端装置对路由器请求(RS)消息中赋予装置自身的ID，作为其应答而接收到装置专用的路由器应答(RA)消息，也就是仅对路由器的特定线路输出路由器应答(RA)消息。因此，存在无法应用于如无线网状网络那样的包损失率高的网络这样的问题。
[0009]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种在包损失率高的网络中能够委托前缀信息的智能仪表系统。
[0010]为了解决上述问题并达到目的，本发明包括对上级网络与下属的网状网络的通信进行中继的管理路由器以及与所述管理路由器一起构建所述网状网络的多个仪表。在与IPv6对应的智能仪表系统中，所述管理路由器进行如下控制:对经由所述上级网络连接的管理服务器进行请求能够在所述网状网络中使用的地址的前缀信息的管理的委托的前缀信息委托请求，作为所述前缀信息委托请求的应答，从所述管理服务器接收作为对自身进行了管理委托的范围的前缀信息的前缀信息管理委托，针对来自所述仪表的前缀信息委托请求，在从所述管理服务器管理委托的范围内委托前缀信息的管理，所述仪表进行如下控制:对所述管理路由器进行前缀信息委托请求，作为所述前缀信息委托请求的应答，从所述管理路由器接收前缀信息管理委托，针对与自身连接的宅内网络内的宅内装置，通知从所述管理路由器进行了管理委托的前缀信息。
[0011]根据本发明，起到在包损失率高的网络中能够委托前缀信息的效果。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是表示实施方式I的网络系统的结构例的图。
[0013]图2是表示仪表的结构例的图。
[0014]图3是表示仪表的结构例的图。
[0015]图4是表示管理路由器的结构例的图。
[0016]图5是表示NS/RS消息所包含的前缀信息的委托请求选项的格式例的图。
[0017]图6是表示NA/RA消息所包含的前缀信息的委托请求选项的格式例的图。
[0018]图7是表示在管理路由器与1-Hop邻近仪表间进行前缀委托的处理的时序图。
[0019]图8是表示在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间进行前缀委托的处理的时序图。
[0020]图9是表示实施方式4的网络系统的结构例的图。
[0021]图10是表示实施方式4的网络系统的结构例的图。
[0022]图11是在管理路由器与1-Hop邻近仪表间进行前缀委托信息的通知的时序图。
[0023]图12是在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间进行前缀委托信息的通知的时序图。
[0024]附图标记说明
[0025]101:管理服务器；111~114:管理路由器；121~132:仪表；141~148:主机；151 ~154:宅内网络；161:网络；171 ~174:网状网络、201、206、301、401、406:PHY ;202、207、302、402、407:MAC ;203、303、403:CPU ;204、304、404:IPv6 前缀信息处理部；205、305、405:通信处理部；208、308、408:R0M ;209、309、409:RAM ；410 =WAN0
【具体实施方式】
[0026]下面，基于附图详细说明本发明所涉及的智能仪表系统的实施方式。此外，并不是通过该实施方式来限定本发明。
[0027]实施方式1.[0028]首先，简单说明以往已有的在由管理服务器所连接的网络和宅内装置所连接的宅内网络形成的网络系统中将前缀进行委托的系统中的具体例及其课题。
[0029]例如考虑如下系统:电力公司直接进行PCS (Power Conditioning Subsystem:功率调节子系统)的输出控制(以系统电压的稳定为目的)，而且直接访问宅内装置来进行宅内的HEMS (Home Energy Management System:住宅能源管理系统)控制(需求响应)以及从传感器获取信息。
[0030]在电力公司的管理服务器中，为了进行直接用IP指定宅内装置的通信，从管理服务器的网络至宅内网络是一贯的地址体系，且需要设定与其它网络独立的网络(独立的前缀)。
[0031]在假设直接通过有线网络与管理服务器连接的管理路由器(GW(网关)/集中器)与下属的路由器(智能仪表)通过920MHz特定低功率无线进行通信的模型的情况下，管理路由器的下属的各路由器(智能仪表)通过920MHz特定低功率无线来构建网状网络。并且，路由器(智能仪表)在宅内起到管理路由器的作用，利用920MHz特定低功率无线、PLC(Power Line Communication:电力线通信)、WiF1、以太网等的通信介质与宅内装置(PCS、HEMS、传感器等)进行通信。[0032]为了由管理服务器直接控制宅内装置，需要将从管理服务器至宅内装置在IP层中能够直接指定的IPv6全局地址/唯一局部地址经由作为包损失率高的Lossy Network的 920MHz 特定低功率无线的 6LoWPAN(IPv6over Low power Wireless Personal AreaNetworks:跨越低功率无线个人区域网络的IPv6)网状网络设定至宅内网络。
[0033]为了由管理服务器经由包损失率高的网络(Lossy Network:有耗网络)向路由器委托前缀信息，进一步对路由器所管理的宅内网络也设定独立的IPv6的前缀，需要以消息数少的时序完成前缀委托。
[0034]接着，说明在包损失率高的网络中能够委托前缀信息的包括本实施方式的智能仪表系统的网络系统。
[0035]图1是表示本实施方式的网络系统的结构例的图。网络系统包括管理服务器101、管理路由器111~113、仪表121~131、网络161以及网状网络171~173。
[0036]管理服务器101经由网络161与管理路由器111~113连接，另外，针对来自管理路由器111~113的前缀信息的委托请求，委托自身所管理的前缀信息的管理。
[0037]管理路由器111~113与多个仪表一起构建网状网络。管理路由器111~113在网状网络内作为协调器(coordinator)进行动作，另外，对从管理服务器101被委托管理的前缀信息进行管理，针对来自构成网状网络的仪表的前缀委托请求，进一步委托被委托管理的前缀信息的一部分的管理。在以后的说明中，在不指定某一管理路由器的情况下，有时不附加标记。
[0038]在此，管理路由器111~113所管理的前缀信息包含能够在作为各管理路由器的下属的网状网络中利用的前缀信息以及能够对下属的仪表进行管理委托的前缀信息的一部分。
[0039]例如在图1中，在管理服务器101在“2001: db8:: /32”的范围内管理前缀信息的情况下，管理服务器101针对管理路由器113及其下属的网状网络173在“200l:db8:AA:: /48”的范围内委托前缀信息的一部分的管理。并且示出，管理路由器113针对下属的仪表131及其下属的宅内网络151，在作为“2001:db8:AA::/48”的一部分范围的“ 200 l:db8:AA:BB:: /64 ”的范围内委托前缀信息的管理。
[0040]在管理路由器111~113中，在从上级的管理服务器101通过DHCPv6_PD来进行了管理委托的范围内管理前缀信息。此外，例如在管理路由器处于系统的顶点的情况下，管理路由器自身还能够独自决定前缀信息，管理该前缀信息。[0041]仪表121?131与其它仪表和上级的管理路由器一起构建网状网络，另外，在各仪表中能够与宅内网络连接。例如仪表131与主机(宅内装置)141、142构建宅内网络151。与仪表131同样地，其它仪表也能够与宅内装置构建宅内网络，但是也可以如仪表121?126、128、129那样成为末端装置而不与宅内装置构建宅内网络。在以后的说明中，在不指定某一仪表的情况下，有时不附加标记。
[0042]宅内网络151是由仪表131和主机141、142构建的网络。在此假设为无线网络，但是只要是IPv6网络，也可以是有线网络。另外，也可以是能够与IPv6并用地利用IPv4的网络。
[0043]网络161是将管理服务器101与管理路由器111?113进行连接的网络，对于管理路由器111?113来说成为上级网络。在此假设为基于有线的IPv6网络，但这是一例，只要能够进行前缀委托请求和管理委托，也可以是无线网络，而且也可以是能够与IPv6并用地利用IPv4的网络。
[0044]网状网络171?173是由一个管理路由器和多个仪表构成的网络。此外，仪表能够加入到两个以上的网状网络。例如在图1所示的网络系统中，网状网络171由管理路由器111和仪表121?125构建，网状网络172由管理路由器112和仪表124?129构建，网状网络173由管理路由器113和仪表127、130、131构建。这样，仪表124、125、127加入了两个网状网络。
[0045]接着，说明在图1所示的网络系统中构建网状网络的仪表121?131和管理路由器111?113的各结构。
[0046]图2是表示仪表121?131的结构例的图。仪表121?131包括PHY(PHYsical) 201、MAC (Media Access Control:媒体访问控制)202, CPU (CentralProcessing Unit:中央处理单兀)203、PHY206、MAC207、ROM (Read Only Memory:只读存储器)208 以及 RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)209。另外，CPU203 具备 IPv6前缀信息处理部204和通信处理部205。在此说明具备多个物理PHY的结构。
[0047]PHY201是用于与构建网状网络的其它仪表和管理路由器连接的I/F。另外，PHY206是用于与宅内装置连接的I/F。可以在PHY201和PHY206中都利用920MHz带的特定低功率无线，也可以仅在PHY206中利用W1-Fi无线。另外，PHY201只要能够构建网状网络，也可以不是920MHz带的特定低功率无线。
[0048]MAC202控制PHY201。MAC202进行MAC地址的管理，进行16比特短(short)地址、48比特的装置固有的MAC地址、64比特的EU1-64形式的MAC地址的管理。如果作为MAC层与其它装置独立，则在地址的长度上不加限制。
[0049]MAC207控制PHY206。在PHY206中利用920MHz带的特定低功率无线的情况下，MAC207具有与MAC202相同的功能，在PHY206中利用W1-Fi的情况下，MAC207进行48比特的装置固有的MAC地址的管理。在各MAC中，根据PHY的种类改变控制方法。
[0050]CPU203实施仪表内的各种控制处理。作为代表性的处理，有IPv6前缀信息处理部204所执行的前缀信息的管理。IPv6前缀信息处理部204是关于IPv6前缀信息的仪表内的信息处理单元，在经由通信处理部205从管理路由器接收到IPv6的RA (RouterAdvertisement:路由器通告)消息的情况下，获取作为RA消息的选项信息的前缀信息，实施用于用作在本仪表与管理路由器间的网状网络内利用的IPv6地址的前缀信息的处理。另外，IPv6前缀信息处理部204当从管理路由器接收到RA消息、NA (NeighborAdvertisement:邻居通告)消息所包含的前缀委托信息时，实施生成能够在本仪表与宅内装置间的宅内网络中利用的、与网状网络侧不同的前缀信息的处理。通信处理部205经由PHY201、MAC202、PHY206、MAC207控制各种消息的发送接收。
[0051]R0M208是保存由IPv6前缀信息处理部204和通信处理部205处理后的前缀信息、基于前缀信息生成的IPv6地址信息的存储部。此外，保存的信息并不限定于此，也可以保存网状网络的1-Hop之前的仪表、管理路由器的信息等。
[0052]RAM209是为了保存临时信息而利用的存储部。
[0053]此外，在此说明了具有两个接口的情况，但是例如也可以设为:在如图1所示那样仪表与宅内网络连接的情况下，使PHY、MAC为各两个来具备两个接口，在仪表与宅内网络不连接的情况下，使PHY、MAC为各一个来具备一个接口。
[0054]接着，说明仪表121~131的其它结构。图3是表示仪表121~131的结构例的图。仪表 121 ~131 包括 PHY301、MAC302、CPU303、R0M308 以及 RAM309。另外，CPU303 具备IPv6前缀信息处理部304和通信处理部305。在此说明具备一个物理PHY的结构。
[0055]PHY301是用于与构建网状网络的其它仪表和管理路由器连接以及与宅内装置连接的I/F。PHY301在网状网络侧与宅内装置侧的连接中都利用920MHz带的特定低功率无线等相同的传输介质。此外，只要是能够由MAC302控制的范围，频带也可以不同。例如还能够在网状网络侧利用923MHz，在宅内装置侧利用924MHz。也可以在网状网络侧和宅内装置侧利用相同的频带。
[0056]CPU303实施仪表内的各种控制处理。基本上实施与CPU203相同的处理。另外，关于IPv6前缀信息处理部304、通信处理部305、R0M308、RAM309，也分别实施与图2所示的IPv6前缀信息处理部204、通信处理部205、R0M208、RAM209相同的处理。
[0057]接着，说明管理路由器111~113的结构。图4是表示管理路由器111~113的结构例的图。管理路由器111~113包括？册401、嫩0402、0?说03、？册406、嫩0407、1?01408、RAM409以及WAN(Wide Area Network:广域网)410。另外，CPU403具备IPv6前缀信息处理部404和通信处理部405。
[0058]WAN410、PHY401、MAC402是与管理服务器101侧的有线网络连接的I/F。作为有线网络，例如有光纤、以太网等，但是并不限定于这些，只要能够通过IP与管理服务器101进行通信，也可以使用其它方式。
[0059]PHY406、MAC407是与构建网状网络的仪表侧的网络连接的I/F。此外，在WAN410、PHY40UMAC4侧的I/F和PHY406、MAC407侧的I/F中，能够利用不同的协议的地址。
[0060]CPU403在管理路由器内实施各种处理。IPv6前缀信息处理部404是关于IPv6前缀信息的管理路由器内的信息处理单元，在经由通信处理部405接收到来自管理服务器101侧的IPv6的RA消息的情况下，接收作为RA消息的选项信息的前缀信息，实施用于用作在本管理路由器与管理服务器101间的网络161内利用的IPv6地址的前缀信息的处理。另外，IPv6前缀信息处理部404利用通信处理部405的DHCPv6_PD，对从管理服务器101向本管理路由器委托的前缀信息进行处理。通信处理部405实施IPv6、6LoWPAN等的通信协议处理。通信处理部405经由WAN410、PHY401、MAC402、PHY406、MAC407控制各种消息的发送接收。[0061]R0M408是保存由IPv6前缀信息处理部404和通信处理部405处理后的前缀信息、从前缀信息生成的IPv6地址信息的存储部。此外，保存的信息并不限定于此，既可以保存本管理路由器中的管理信息，也可以保存网状网络的1-Hop之前的仪表的信息等。
[0062]RAM409是为了保存临时信息而利用的存储部。
[0063]接着，说明在网络系统中从仪表121?131对上级的管理路由器进行前缀信息的委托请求并由上级的管理路由器委托前缀信息的管理的动作。
[0064]例如，委托请求源的仪表能够将委托请求的信息包含在6LoWPAN_ND (Ne i ghborDiscovery:邻居发现)的NS (Neighbor Solicitation:邻居请求)消息中来发送到上级的管理路由器。管理路由器针对来自仪表的前缀信息的委托请求，能够通过管理委托的应答进行管理委托。在该情况下，管理路由器将管理委托的前缀信息包含在6LoWPAN-ND的NA消息中来返送给发送源的仪表。
[0065]或者，委托请求源的仪表能够将委托请求的信息包含在6LoWPAN_ND的RS (RouterSolicitation:路由器请求)消息中来发送到上级的管理路由器。管理路由器针对来自仪表的前缀信息的委托请求，能够通过管理委托的应答进行管理委托。在该情况下，管理路由器将管理委托的前缀信息包含在6LoWPAN-ND的RA消息中来返送给发送源的仪表。
[0066]设管理路由器所管理委托的前缀信息是与向其它仪表管理委托的前缀信息不同的独立的前缀信息。由此，管理路由器能够委托与向其它仪表管理委托的信息不同的信息的管理。
[0067]具体地说，管理服务器101对IPv6全局地址或IPv6唯一局部地址的前缀信息、即能够在超过管理路由器111?113的之前的网络(网状网络171?173)中利用的IPv6地址的前缀信息进行管理。管理服务器101所管理的前缀信息是足以能够对管理服务器101的下属的各个管理路由器111?113进行管理委托的范围。
[0068]从管理路由器111?113接收到前缀信息的委托请求的管理服务器101能够将所管理的前缀信息的一部分的管理委托给前缀信息的委托请求源的管理路由器111?113。管理路由器111?113从管理服务器101被委托管理的前缀信息是足以能够对各管理路由器的下属的各个仪表进行前缀管理委托的范围。
[0069]从下属的仪表接收到前缀信息的委托请求的管理路由器111?113能够将所管理的前缀信息的一部分的管理委托给前缀信息的委托请求源的仪表。仪表从上级的管理路由器被委托管理的前缀信息被用作用于与仪表的下属的宅内装置连接的网络信息。
[0070]在仪表中，通过利用被委托管理的前缀信息，即使在仪表的下属中存在多个宅内装置的情况下，也可以使为了与各宅内装置连接而使用的前缀信息不同。即，能够使仪表与各宅内装置间的网络不同。此外，前缀信息的利用方法并不限定于此。例如在仪表中，既可以将宅内装置整体和仪表作为一个网络而使前缀信息相同，也可以将一部分宅内装置分组来以该组为单位来使前缀信息不同于其它组。
[0071]管理路由器111?113也可以自身具有DHCPv6服务器的功能，以管理前缀信息。另外，管理路由器111?113也可以将DHCPV6服务器的功能交给与上级网络连接的服务器等。在该情况下，管理路由器111?113能够获知DHCPv6服务器的地址、所在位置等，能够在管理路由器111?113与DHCPv6服务器之间协作。此外，如果能够管理前缀信息，则并不限定于DHCPv6服务器的功能，例如也可以使用数据库等。另外，数据库、DHCPv6服务器也可以不是一个而是使用多个。
[0072]在此，在本实施方式中，特征在于，在管理路由器111?113与仪表间的传输介质中使用920MHz带的特定低功率无线、PLC等作为传输介质的特性而通信损失多的方式。在920MHz带的特定低功率无线中，采用多个仪表构建网状网络并构建至管理路由器111?113的通信路径的网状网络的方式。为了在该网状网络中利用IP，设考虑了传输效率的恶劣度(损失率高)的、利用6LoWPAN+IPv6的协议的IP系统。
[0073]此外，在能够充分确保传输效率的情况下，还能够设为仅为IPv6的系统。在利用该6LoWPAN+IPv6协议的网络中，利用使IPv6的ND协议与传输效率差的网络特性相符的6LoffPAN-ND协议。在此，改进该6LoWPAN_ND协议，在管理路由器111?113与仪表之间通过以下所示的⑴利用6LoWPAN NS/NA消息的方法、以及⑵利用6LoWPAN RS/RA消息的方法来实施前缀信息的委托的过程。
[0074](I)利用6LoWPAN NS/NA消息的方法
[0075]管理路由器的下属的仪表能够对管理路由器进行IPv6前缀信息的委托请求。作为IPv6前缀信息的委托请求方法，利用6LoWPAN-ND的NS/NA消息。即，仪表将前缀信息委托请求包含在NS消息的选项信息中来发送，管理路由器针对NS消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，将前缀信息管理委托包含在NA消息的选项信息中来应答。
[0076]首先，仪表为了请求自身的IPv6地址的重复确认，在NS消息中包含前缀信息的委托请求选项，通过多跳来传输至管理路由器，由此开始利用6LoWPAN-ND协议的管理路由器与仪表间的时序。此外，IPv6地址的设定方法能够通过与6LoWPAN-ND中记载的方法相同的方法来设定。
[0077]在此，说明6LoWPAN_ND中的IPv6地址的设定方法的概要。首先，管理路由器将在管理路由器与仪表间的网络中利用的前缀信息作为选项信息包含在RA消息中来分发。管理路由器既可以将RA消息作为来自仪表的RS消息的应答来送出，也可以定期地送出RA消息。另外，在按照6LoWPAN-ND构建了网状网络的情况下，来自仪表的RS消息的送出通过1-Hop多播方式到达至Ι-hop邻近即可。另外，来自管理路由器的RA消息的送出通过到发送了 RS消息的仪表为止的单播也同样到达至Ι-hop邻近即可。
[0078]接收到来自管理路由器的RA消息的仪表根据RA的前缀信息的选项，以临时状态生成自身的IPv6地址。为了将该临时状态设为可利用状态，利用6LoWPAN-ND的NS/NA消息。仪表将临时状态的IPv6地址包含在NS消息中，通过多跳DAD (Duplicate AddressDetection:重复地址检测)对管理路由器送出包含临时状态的IPv6地址的NS消息作为重复确认请求。此时，仪表为了从管理路由器接收到用于在管理路由器与仪表间以外的宅内网络等中利用的前缀信息，将前缀信息的委托请求的选项包含在NS消息中。
[0079]设在进行IPv6地址的重复确认请求和前缀信息的委托请求的仪表与对该请求进行应答的管理路由器间需要进行多跳的情况下，经由的节点和路由器无需变更请求信息，而使其到达管理路由器。
[0080]返回到利用6LoWPAN-ND协议的管理路由器与仪表间的时序的说明。管理路由器当接收到包含来自仪表的重复确认请求和前缀信息的委托请求选项的NS消息时，返送NA消息作为NS消息的应答。管理路由器在能够与对于重复确认请求的结果一起对前缀信息进行管理委托的情况下，将能够委托的范围的前缀信息作为选项包含在NA消息中来进行通知。
[0081]管理路由器在Ι-hop邻近内不存在请求源的仪表的情况下，将包含前缀信息的选项的NA消息通过多跳分发至请求源的仪表。此时的路径既可以是与NS消息相同的路径，也可以是与NS消息不同的路径，只要返送至请求源的仪表即可。
[0082]设在发送了 NS消息的管理路由器与NA消息的发送源的仪表间需要进行多跳的情况下，经由的节点和路由器无需变更前缀委托信息等的信息的内容，而使其到达NA消息的发送源的仪表。
[0083]接收到NA消息的仪表在判定为重复确认的结果是不重复的情况下，将原为临时状态的IPv6地址变更为可利用状态，另外，在前缀委托信息以能够委托的状态被包含的情况下，将其作为能够由自身管理的前缀委托信息进行保存。
[0084]在接收到NA消息的仪表中，在宅内网络中能够利用前缀委托信息。作为用于在宅内网络中利用的通知方法，能够利用RA消息。关于RA消息的送出方法，例如仪表既可以定期地以多播方式发送，也可以在接收到来自下属的宅内终端的RS消息时作为其应答发送RA消息。
[0085](2)利用6L0WPAN RS/RA消息的方法
[0086]管理路由器的下属的仪表能够对管理路由器进行IPv6前缀信息的委托请求。作为从请求源的仪表对管理路由器请求IPv6前缀信息的委托的方法，利用6LoWPAN-ND的RS消息，作为从管理路由器对请求源的仪表委托IPv6前缀信息的方法，利用RA消息。S卩，仪表将前缀信息委托请求包含在RS消息的选项信息中来发送，管理路由器针对RS消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，将前缀信息管理委托包含在RA消息的选项信息中来应答。
[0087]在此，管理路由器能够对仪表分配在网络中独立的MAC层的地址。该地址只要在相同的网络内独立即可，作为MAC层的地址，例如能够利用在IEEE802.15.4中定义的16比特的短地址。在假设IEEE802.15.4中构成的PAN(Personal Area Network:个人区域网络)内的情况下，管理路由器起到PAN协调器的作用，将16比特短地址分配给PAN内的节点。该16比特短地址是指能够在MAC层中利用的地址。
[0088]此外，在管理路由器没有对仪表分配16比特的短地址的系统的情况下，仪表也可以由自身制作16比特的短地址。另外，包含短地址的MAC层的地址的长度不限定于16比特。
[0089]仪表持有上述独立的地址、或16比特的短地址，能够将其用作MAC层的地址。前提是该16比特短地址与相同的网络内的其它仪表、节点不重复。
[0090]在从管理路由器分配16比特的短地址的情况下，仪表在6LoWPAN的网状网络内启动之后，能够在实施作为MAC层的处理的与管理路由器的联合处理的过程中得到分配。
[0091]在仪表中，在独自制作16比特短地址的情况下，对管理路由器实施重复确认请求。
[0092]包括管理路由器和仪表的网络是允许将独立的MAC层的地址或16比特的短地址用作MAC层的地址、而且允许利用IPv6地址的网络。
[0093]此外，作为管理路由器对各仪表通知在管理路由器与仪表间利用的IPv6的前缀信息的方法，既可以利用 IPv6 的 ICMPv6 (Internet Control Message Protocol for IPv6:针对IPv6的互联网控制报文协议)中的RA消息中的前缀信息选项，也可以在6LoWPAN-ND中的RA消息中进一步包含被扩展的选项信息。只要是在由管理路由器和仪表构成的网络内从管理路由器向各仪表分发共用的前缀信息的方法，也可以使用其它方法。
[0094]具体地说，仪表使表示前缀委托请求的选项包含在对管理路由器发送的RS消息中。
[0095]接收到包含前缀委托请求选项的RS消息的管理路由器从自身所管理的前缀的可委托范围选择一部分范围。管理路由器当决定了前缀的能够委托的范围时，将前缀委托范围的信息包含在RA消息中来返送给仪表。
[0096]接收到RA消息的仪表在判断出前缀的可委托范围之后，将自身的短地址追加到前缀的可委托范围中，制作新的前缀信息。
[0097]例如在从管理路由器示出:/48"的前缀委托范围而仪表具有“OxXXXX”的短地址的情况下，仪表生成新的“A:B:C:XXXX::/64"的前缀。仪表能够将新生成的前缀信息用作管理路由器与仪表间的网络以外、例如仪表的宅内侧的宅内网络信息。
[0098]仪表能够关于基于来自管理路由器的前缀的可委托范围新制作的前缀信息，对管理路由器进行重复确认请求。关于对管理路由器进行的重复确认请求，能够利用基于多跳 DAD 的 NS/NA 消息、DAR(Duplicate Address Registration:重复地址登记)/DAC(Duplicate Address Confirmation:重复地址确认)消息来进行。
[0099]仪表将前缀信息的重复确认选项与IPv6地址的重复确认的选项一起包含在NS消息中来发送到管理路由器。在仪表中，在Ι-hop之前不是管理路由器的情况下，利用多跳DAD中的DAR消息来通过多跳方式发送到管理路由器。
[0100]在接收到NS消息的管理路由器中，当前缀信息的重复确认完成时，将重复确认的状态包含在NA消息或DAC消息中来发送至发送源的仪表。
[0101]在仪表中，在管理路由器中的重复确认完成之后，能够利用IPv6地址，而且在管理路由器与仪表间的网络以外的网络中能够用作前缀信息。
[0102]这样，在本实施方式的网络系统中，针对来自仪表的NS消息所包含的前缀委托请求，管理路由器判断NS消息的前缀委托请求，作为其应答，能够对仪表以NA消息委托前缀
信息的管理。
[0103]或者，针对来自仪表的RS消息所包含的前缀委托请求，管理路由器判断RS消息的前缀委托请求，作为其应答，能够对仪表以RA消息委托前缀信息的管理。
[0104]此外，作为委托前缀信息的管理的方法，并不限定于管理路由器针对来自仪表的请求进行应答的方法，例如能够通过管理路由器定期地对仪表发送包含前缀委托信息的RA消息，来委托前缀信息的管理。
[0105]在此，说明在NS/RS消息和NA/RA消息中包含前缀信息的管理委托选项的情况下的前缀信息的管理委托选项的格式。
[0106]图5是表示在NS消息或RS消息中包含前缀信息的委托请求选项的情况下的前缀信息的委托请求选项的格式例的图。
[0107]前缀委托请求选项在DHCPv6_PD中有规定，但是DHCPv6是UDP (User DatagramProtocol:用户 数据报协议)上的消息，NS消息和RS消息是ICMPv6上的消息，因此格式不同。因此，在图5中，示出将NS消息或RS消息中的DHCPv6-PD的H)选项变更为ICMPv6的选项格式的例子。在图5中，最下层是选项的区域。
[0108]作为前缀委托请求选项，只要包含前缀委托请求的内容，而且包含在被委托前缀信息的管理的情况下设定的有效期限等即可。
[0109]此外，图5所示的格式是一例，前缀委托请求选项的格式并不限定于该形式。只要是在仪表与管理路由器间能够识别的格式、且能够包含在NS消息、RS消息中的格式，也能够使用其它形式的格式。
[0110]图6是表示在NA消息或RA消息中包含前缀信息的管理委托选项的情况下的前缀信息的管理委托选项的格式例的图。
[0111]与NS消息和RS消息同样地，作为前缀委托请求选项，只要包含前缀委托请求的内容，而且包含在被委托前缀信息的管理的情况下设定的有效期限等即可。在图6中，最下层是选项的区域。
[0112]此外，图6所示的格式是一例，前缀委托请求选项的格式并不限定于该形式。只要是在仪表与管理路由器间能够识别的格式、且能够包含在NA消息、RA消息中的格式，也能够使用其它形式的格式。
[0113]如以上所说明的那样，根据本实施方式，管理路由器进行如下控制:对管理服务器进行请求能够在网状网络中使用的地址的前缀信息的管理的委托的前缀信息委托请求，作为前缀信息委托请求的应答，从管理服务器接收作为对自身进行了管理委托的范围的前缀信息的前缀信息管理委托，针对来自仪表的前缀信息委托请求，在从管理服务器被管理委托的范围内委托前缀信息的管理。另外，仪表进行如下控制:对管理路由器进行前缀信息委托请求，作为前缀信息 委托请求的应答，从管理路由器接收前缀信息管理委托，对与自身连接的宅内网络内的宅内装置通知从管理路由器被管理委托的前缀信息。由此，在包损失率高的网络中，不会产生拥塞，而能够从管理路由器侧向仪表侧委托前缀信息。
[0114]此外，在本实施方式中，管理路由器存储有被管理委托的前缀信息，在对某一仪表委托了前缀信息的管理的情况下，不将同一前缀信息的管理委托给其它仪表，但是并不限定于此。例如，管理路由器针对每个前缀信息而记录被管理委托的时刻信息，在进行了管理委托之后起经过规定时间之前不将同一前缀信息的管理委托给其它仪表，即在经过规定时间之后也可以将同一前缀信息的管理委托给其它仪表。在经过规定时间之前从委托了前缀信息的管理的同一仪表再次接收到前缀信息委托请求的情况下，也可以更新时刻信息。
[0115]实施方式2.[0116]在本实施方式中，说明在实施方式I中说明的网络系统中，具体地在管理路由器与1-Hop邻近仪表间进行前缀委托的动作。
[0117]图7是表示在管理路由器与1-Hop邻近仪表间通过NS/NA消息进行前缀委托的处理的时序图。在此，作为一例，在图1中，说明在从管理服务器101至管理路由器113、仪表130、仪表131、主机141的通信流程中在管理路由器113与仪表130之间进行前缀委托的部分。
[0118]首先，仪表130通过RS消息的多播发送来搜索邻近的管理路由器(步骤S101)。
[0119]管理路由器113当接收到RS消息时，作为其应答，对仪表130单播发送包含前缀信息的RA消息(步骤S102)。
[0120]接收到RA消息的仪表130基于RA消息所包含的前缀信息，以临时状态生成在管理路由器113与仪表130间的网络(网状网络173)中利用的IPv6地址(步骤S103)。
[0121]该临时状态的IPv6地址依赖于前缀信息，可以是全局地址和唯一局部地址中的任一个地址。IPv6地址(前缀+ID部)的ID部能够使用基于EU1-64形式的ID，但是并不限定于此，例如，既可以由仪表130自身参考某些信息来独自决定ID，也可以由仪表130自身随机地独自决定ID。对ID部的制作方法不设限制。
[0122]为了实施临时状态的IPv6地址的重复确认，仪表130对管理路由器113实施利用6LoffPAN-ND的NS消息的重复确认请求(步骤S104)。此时，仪表130在具有与主机(宅内装置)的宅内网络的情况下，将前缀信息的委托请求选项与重复确认一起包含在NS消息中来对管理路由器113实施前缀委托请求。
[0123]接收到包含地址重复确认请求和前缀委托请求的选项的NS消息的管理路由器113进行IPv6地址的重复确认，另外，决定对请求源的仪表130委托自身所管理的前缀信息的一部分的管理的范围(步骤S105)。管理路由器113能够对仪表130委托前缀信息的管理的条件是，在管理路由器113所管理的范围内具有没有对其它仪表委托管理的范围。管理路由器113在剩有能够委托管理的范围的情况下，将其一部分的范围设为对请求源的仪表130进行管理委托的范围。
[0124]决定了进行管理委托的范围的管理路由器113将前缀管理委托的范围与仪表130的IPv6地址的重复确认的结果一起包含在作为针对NS消息的应答的NA消息中来发送到仪表130(步骤S106)。
[0125]接收到NA消息的仪表130在重复确认的结果是不重复的情况下，进行将IPv6地址从临时状态变更为可利用状态并确定的处理。另外，仪表130判断NA消息所包含的能够委托的前缀信息，仪表130管理作为用于在自身的下属的宅内网络中利用的前缀信息被委托的前缀信息。由此， 委托完成(步骤S107)。
[0126]此外，关于管理路由器113对仪表130委托前缀信息的哪个范围的管理，例如，仪表130可以将范围的信息包含在前缀委托请求中来请求，在该情况下，管理路由器113既可以按照来自仪表130的请求范围决定，也可以由自身独自决定。对委托前缀信息的范围不设限制。
[0127]如以上所说明的那样，在本实施方式中，仪表基于RA消息所包含的前缀信息以临时状态生成在网状网络中利用的IPv6地址，对管理路由器实施利用NS消息的临时状态的IPv6地址的重复确认以及前缀委托请求。管理路由器将IPv6地址的重复确认的结果和前缀管理委托的范围包含在NA消息中来发送到仪表。由此，在管理路由器与1-Hop邻近仪表间能够进行前缀委托。
[0128]实施方式3.[0129]在本实施方式中，说明在实施方式I中说明的网络系统中，具体地在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间进行前缀委托的动作。在此说明NS/NA消息、DAR/DAC消息的多跳DAD。
[0130]图8是表示在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间通过NS/NA消息、DAR/DAC消息的多跳DAD进行前缀委托的处理的时序图。在此，作为一例，在图1中，说明从管理服务器101至管理路由器113、仪表130、仪表131、主机141的通信流程中在管理路由器113与仪表131之间进行前缀委托的部分。[0131]首先，仪表131通过RS消息的多播发送来搜索邻近的管理路由器(步骤S201)。
[0132]作为管理路由器113的1-Hop邻近的仪表的仪表130当接收到RS消息时，作为其应答，对仪表131单播发送包含前缀信息的RA消息(步骤S202)。此时，设分配前缀信息的一侧的仪表130预先从管理路由器113或与管理路由器113更近的上级的仪表接收到自身所利用的前缀信息、以及能够分配给下级的前缀信息的分配。由此，接收到前缀信息的管理委托的仪表能够针对来自未接收到前缀信息的管理委托的仪表的前缀信息委托请求，委托前缀信息的管理。
[0133]接收到RA消息的仪表131基于RA消息所包含的前缀信息，以临时状态生成在管理路由器113与仪表131间的网络(网状网络173)中利用的IPv6地址(步骤S203)。
[0134]该临时状态的IPv6地址依赖于前缀信息，可以是全局地址或唯一局部地址中的任一个地址。IPv6地址(前缀+ID部)的ID部能够使用基于EU1-64形式的ID，但是并不限定于此，例如，既可以由仪表131自身参考某些信息来独自决定ID，也可以由仪表131自身随机地独自决定ID。对ID部的制作方法不设限制。
[0135]为了实施临时状态的IPv6地址的重复确认，仪表131经由仪表130对管理路由器113实施利用6LoWPAN-ND的NS/NA、DAR/DAC消息的重复确认请求(步骤S204?S208)。首先，仪表131在具有与主机(宅内装置)的宅内网络的情况下，将前缀信息的委托请求选项与重复确认一起包含在NS消息中来对仪表130实施前缀委托请求(步骤S204)。
[0136]接收到包含地址重复确认请求和前缀委托请求的选项的NS消息的1-Hop邻近的仪表130进一步将NS消息所包含的地址重复确认请求和前缀委托请求的选项改为承载于DAR消息来发送给上级的管理路由器113 (步骤S205)。在仪表130中，通过使DAR消息多跳来发送至管理路由器113。此外，仪表130在不是1-Hop邻近的仪表的情况下进一步对上级的仪表发送DAR消息。
[0137]接收到附加有地址重复确认请求和前缀委托请求的选项的DAR消息的管理路由器113进行IPv6地址的重复确认，另外，决定对请求源的仪表131委托自身所管理的前缀信息的一部分的管理的范围(步骤S206)。管理路由器113能够对仪表131委托前缀信息的管理的条件是，在管理路由器113所管理的范围内具有没有对其它仪表委托管理的范围。管理路由器113在剩有能够管理委托的范围的情况下，将其一部分的范围设为对请求源的仪表131进行委托管理的范围。
[0138]决定了进行管理委托的范围的管理路由器113将前缀管理委托的范围与仪表131的IPv6地址的重复确认的结果一起作为选项而包含在作为针对DAR消息的应答的DAC消息中来发送到1-Hop邻近的仪表130 (步骤S207)。
[0139]接收到DAC消息的1-Hop邻近的仪表130将DAC消息所包含的重复确认的结果和前缀委托的信息的选项改为承载于NA消息来传输给发送了 NS消息的仪表131 (步骤S208)。此外，在仪表130与仪表131之间还存在其它仪表的情况下，仪表130从其它仪表接收DAR消息，因此对该仪表传输DAC消息。
[0140]接收到NA消息的仪表131在重复确认的结果是不重复的情况下，进行将IPv6地址从临时状态变更为可利用状态并确定的处理。另外，仪表131判断NA消息所包含的能够委托的前缀信息，仪表131管理作为用于在自身的下属的宅内网络151中利用的前缀信息被委托的前缀信息。由此，委托完成(步骤S209)。[0141]此外，在通过多跳被委托前缀信息的情况下，关于管理路由器113对仪表131委托前缀信息的哪个范围的管理，例如也可以仪表131将范围的信息包含在前缀委托请求中来请求，在该情况下，管理路由器113既可以按照来自仪表131的请求范围决定，也可以由自身独自决定。对委托前缀信息的范围不设限制。
[0142]如以上所说明的那样，在本实施方式中，仪表将从其它仪表接收到的NS消息的选项信息包含在DAR消息中来发送到管理路由器或位于比自身更靠管理路由器侧的位置的下一仪表，管理路由器检测DAR消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，作为针对前缀信息委托请求的应答，将前缀管理委托包含在DAC消息的选项信息中来发送到DAR消息的发送源的仪表。由此，在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间也能够进行前缀委托。
[0143]实施方式4.[0144]在本实施方式中，说明使用短地址制作前缀的网络系统。
[0145]图9是表示本实施方式的网络系统的结构例的图。网络系统包括管理路由器114、仪表121~132以及网状网络174。示出如下系统:从管理路由器114向仪表121~132实施短地址的分配设定，仪表121~132基于来自管理路由器114的6LoWPAN-ND的RA消息所包含的前缀委托信息，制作不同于其它仪表的独立的前缀。管理路由器114的结构与实施方式I中的管理路由器111~113相同，仪表132的结构与实施方式I中的仪表121~131相同。
[0146]管理路由器114作为PAN(Personal Area Networks:个人区域网络)协调器进行动作，管理能够用作MAC地址的短地址信息。在此，短地址是指被分配设定给作为管理路由器114的下属的网状网络174内的仪表121~132而作为MAC层的地址能够固有地判断各仪表的、独立于其它仪表的地址。管理路由器114能够对下属的仪表分配设定所管理的短地址信息。
[0147]此外，管理路由器114所管理的短地址信息在管理路由器114的下属的网状网络174中针对每个仪表独立地被 设定，但是在管理路由器不同的网状网络中，也可以设定相同的短地址。
[0148]例如对属于管理路由器A的下属的网状网络的仪表A-1设定短地址“OxAO”，对属于相同的网状网络的仪表A-2设定与“OxAO”不同的短地址“OxAl”。但是，能够对属于管理路由器B的下属的网状网络的仪表B-1设定短地址“OxAO”。
[0149]管理路由器114所管理的短地址能够使用IEEE802.15.4中记载的16比特的短地址，但是并不限定于此。例如也可以是比16比特短的地址或比16比特长的地址，只要是管理路由器114能够对下属的仪表121~132独立设定的MAC层的地址即可。
[0150]在管理路由器114中，作为对下属的仪表121~132设定短地址的方法，能够利用IEEE802.15.4的MAC命令的MAC关联(MAC关联的应答)。
[0151]在仪表121~132中，能够从管理路由器114接收短地址的设定。作为请求短地址信息的方法，能够利用IEEE802.15.4的MAC命令的MAC关联(MAC关联的请求)。
[0152]这样，在本实施方式的网络系统中，当仪表121~132发送短地址请求时，管理路由器114接收短地址请求，在能够分配短地址的情况下，能够对仪表121~132设定短地址。另外，在网络系统中，能够将 短地址用作IP层的前缀信息的一部分。[0153]例如，管理路由器114对1-Hop邻近的仪表发送包含前缀委托信息的RA消息。在已分配短地址的从管理路由器114邻近1-Hop的仪表中，能够将接收到的前缀委托信息与仪表固有的自身的短地址相组合来制作独自的前缀信息。
[0154]在图9中，在来自管理路由器114的RA消息所包含的前缀委托信息= “A:A:A::/48”、且仪表130固有的短地址=“0χΒ”的情况下，在仪表130中，通过在前缀委托信息中后面接续仪表固有的短地址，来能够制作独自的前缀信息=“A:A:A:B/64”。仪表130在宅内网络153中能够对所连接的主机145、146使用独自的前缀信息^Α:Α:Α:Β/64”。另外，在仪表124固有的短地址=“OxC”的情况下，在仪表124中，通过在前缀委托信息中后面接续仪表固有的短地址，来能够制作独自的前缀信息=“A:A:A:C/64”。仪表124在宅内网络152中能够对所连接的主机143、144使用独自的前缀信息=“A:A:A:C/64”。
[0155]对各仪表121~132分配设定的短地址在网状网络174内是固有的，因此各仪表121~132所制作的前缀信息在网状网络174内是独立的。
[0156]各仪表所制作的独立的前缀信息能够用作将各仪表与主机(宅内装置)等连接的宅内网络的前缀信息。
[0157]另外，仪表121~132在获取到RA消息所包含的前缀委托信息之后，在从各个仪表121~132发送RA消息的情况下,能够将相同的前缀委托信息包含在内来发送。
[0158]图10是表示本实施方式的网络系统的结构例的图。示出从管理路由器114接收到包含前缀委托信息的RA消息的仪表124、130发送包含相同的前缀委托信息的RA消息的情形。
[0159]获取到前缀委托信息的仪表124、130对1-Hop邻近且不是管理路由器114的1-Hop邻近的仪表发送RA消息。该RA消息中包含有与管理路由器114的RA消息所包含的前缀委托信息相同的信息。
[0160]在从仪表124、130接收到RA消息的其它仪表中，由于在网状网络174内设定有固有的短地址，因此与仪表124、130同样地能够将前缀委托信息与仪表固有的自身的短地址相组合来制作独自的前缀信息。
[0161]在图10中，来自仪表124、130的RA消息所包含的前缀委托信息—‘A:A:A::/48”，因此在仪表122固有的短地址=“OxE”的情况下，在仪表122中，通过在前缀委托信息中后面接续仪表固有的短地址，来能够制作独自的前缀信息=“A:A:A:E/64”。仪表122在宅内网络154中能够对所连接的主机147、148使用独自的前缀信息=“A:A:A:E/64”。另外，在仪表131固有的短地址=“OxD”的情况下，在仪表131中，通过在前缀委托信息中后面接续仪表固有的短地址，来能够制作独自的前缀信息d‘A:A:A:D/64”。仪表131在宅内网络151中能够对所连接的主机141、142使用独自的前缀信息=“A:A:A:D/64”。
[0162]各仪表所制作的独立的前缀信息能够用作将各仪表与主机(宅内装置)等连接的宅内网络的前缀信息。
[0163]如以上所说明的那样，根据本实施方式，管理路由器对仪表分配短地址，仪表将从管理路由器分配的短地址设定为MAC层的地址，将被管理委托的前缀信息与短地址相组合来新制作前缀信息。由此，在仪表中，能够将新制作的前缀信息用作宅内网络的前缀信息。
[0164]此外，在管理路由器中，还能够即使不存在来自仪表的请求也自发地分配短地址。
[0165]实施方式5.[0166]在本实施方式中，说明在实施方式4中说明的网络系统中，具体地在管理路由器与1-Hop邻近仪表间进行短地址的分配以及前缀委托的动作。
[0167]图11是在管理路由器与1-Hop邻近仪表间通过短地址的通知和6LoWPAN_ND的RS/RA消息进行前缀委托信息的通知的时序图。在此，作为一例，设为与图1相同的结构，在图9中，说明在从未图示的管理服务器101至管理路由器114、仪表130、仪表131、未图示的主机141的通信流程中在管理路由器113与仪表130之间进行短地址分配以及前缀委托的部分。
[0168]首先，作为MAC层的处理，仪表130从管理路由器114接收短地址的分配。短地址的分配处理能够使用作为IEEE802.15.4的MAC命令的关联请求和关联应答来实现。
[0169]具体地说，仪表130对管理路由器114发送关联请求(步骤S301)，作为其应答，管理路由器114将包含所分配的短地址的关联应答发送到仪表130 (步骤S302)，仪表130接收关联应答，由此完成短地址的分配处理(步骤S303)。
[0170]接着，1-Hop邻近的仪表130将包含前缀委托请求的RS消息发送到管理路由器114(步骤S304)，接收到包含前缀委托请求的RS消息的管理路由器114根据前缀委托请求的信息对仪表130应答包含前缀委托信息的RA消息(步骤S305)。接收到包含前缀委托信息的RA消息的仪表130利用前缀委托信息和自身的短地址制作该仪表固有的IPv6前缀(步骤 S306)。
[0171]仪表130将所制作的前缀信息包含在NS消息中来对管理路由器114进行登记处理的请求(步骤S307)。受理了前缀信息的登记处理的请求的管理路由器114进行登记处理(步骤S308)，将登记处理的结果包含在NA消息中来发送到仪表130 (步骤S309)。然后，在仪表130中，在登记处理的结 果是登记有IPv6地址的情况下确定IPv6地址(步骤S310)。
[0172]如以上所说明的那样，在本实施方式中，仪表将所分配的短地址与RA消息所包含的前缀信息相组合来新制作前缀信息，对管理路由器进行利用NS消息的登记处理的请求。管理路由器将登记处理的结果包含在NA消息中来发送到仪表。由此，管理路由器与1-Hop邻近的仪表能够确定新制作的前缀信息来利用。
[0173]此外，在此，关于NS消息和NA消息,仅利用于仪表130自身的IPv6全局地址的登记处理，但是并不限定于此，也可以不进行前缀信息的登记处理而仅使用于重复确认的请求。
[0174]实施方式6.[0175]在本实施方式中，说明在实施方式4中说明的网络系统中，具体地在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间进行短地址的分配以及前缀委托的动作。
[0176]图12是在管理路由器与远离该管理路由器多于1-Hop的仪表间通过短地址的通知和6LoWPAN-ND的RS/RA消息进行前缀委托信息的通知的时序图。在此，作为一例，设为与图1相同的结构，在图10中，说明在从未图示的管理服务器101至管理路由器114、仪表130、仪表131、主机141的通信流程中在仪表130与仪表131之间进行短地址的分配以及前缀委托的部分。
[0177]首先，作为MAC层的处理，仪表131从仪表130接收短地址的分配。短地址的分配处理能够使用作为IEEE802.15.4的MAC命令的关联请求和关联应答来实现。
[0178]具体地说，仪表131对仪表130发送关联请求(步骤S401)，作为其应答，仪表130将包含所分配的短地址的关联应答发送到仪表131 (步骤S402)，仪表131接收关联应答，由此完成短地址的分配处理(步骤S403)。此时，设分配短地址的一侧的仪表130预先从管理路由器114或与管理路由器114更近的上级的仪表接收到自身所利用的短地址、以及能够分配给下级的短地址的分配。由此，被分配短地址的仪表能够针对来自未分配短地址的仪表的短地址分配请求，分配短地址。
[0179]在此，在邻近的仪表130中，以已经从管理路由器114或与管理路由器114更近的上级的仪表(在此是从管理路由器114)获取到前缀委托信息作为条件。邻近的仪表130所输出的RA消息所包含的前缀委托信息需要与从管理路由器114或与管理路由器114更近的上级的仪表(在此是从管理路由器114)获取到的前缀委托信息相同。
[0180]仪表131将包含前缀委托请求的RS消息发送到仪表130 (步骤S404)，接收到包含前缀委托请求的RS消息的仪表130根据前缀委托请求的信息对仪表131应答包含前缀委托信息的RA消息(步骤S405)。接收到包含前缀委托信息的RA消息的仪表131利用前缀委托信息和自身的短地址制作该仪表固有的IPv6前缀(步骤S406)。
[0181]仪表131将所制作的前缀信息包含在NS消息中来经由仪表130对管理路由器114实施利用6LoWPAN-ND的NS/NA、DAR/DAC消息的登记处理的请求(步骤S407?S411)。首先，仪表131将IPv6前缀的信息包含在NS消息的选项中来对仪表130实施登记请求(步骤 S407)。
[0182]接收到包含登记处理的请求的选项的NS消息的1-Hop邻近的仪表130进一步将NS消息所包含的登记处理的请求的选项改为承载于DAR消息来发送给上级的管理路由器114(步骤S408)。在仪表130中，通过使DAR消息多跳来发送至管理路由器114。此外，仪表130在不是1-Hop邻近的仪表的情况下，进一步对上级的仪表发送DAR消息。
[0183]接收到附加有登记处理的请求的选项的DAR消息的管理路由器114进行IPv6地址的登记处理(步骤S409)。
[0184]执行了登记处理的管理路由器114将仪表131的IPv6地址的登记处理的结果的选项包含在作为针对DAR消息的应答的DAC消息中来发送到1-Hop邻近的仪表130 (步骤S410)。
[0185]接收到DAC消息的1-Hop邻近的仪表130将DAC消息所包含的登记处理的结果的选项改为承载于NA消息来传输给发送了 NS消息的仪表131 (步骤S411)。此外，在仪表130与仪表131之间还存在其它仪表的情况下，仪表130从其它仪表接收DAR消息，因此对该仪表传输DAC消息。
[0186]接收到NA消息的仪表131在登记处理的结果是登记有IPv6地址的情况下确定IPv6地址(步骤S412)。
[0187]此外，此时的利用NS/NA消息和DAR/DAC消息的地址登记处理只要是基于6LoffPAN-ND的多跳DAD的时序即可。只要进行至管理路由器114的登记处理，则对协议不设限制。另外，关于NS/NA消息和DAR/DAC消息，仅利用于仪表131自身的IPv6全局地址的登记处理，但是并不限定于此，也可以不进行前缀信息的登记处理而仅使用于重复确认的请求。
[0188]如以上所说明的那样，在本实施方式中，仪表将从其它仪表接收到的NS消息的选项信息包含在DAR消息中来发送到管理路由器或位于比自身更靠管理路由器侧的位置的下一仪表，管理路由器检测DAR消息的选项信息所包含的登记处理的请求，作为针对登记处理的请求的应答，将登记处理的结果包含在DAC消息的选项信息中来发送到DAR消息的发送源的仪表。由此，在远离管理路由器多于1-Hop的仪表中，也能够确定新制作的前缀信息来利用。
[0189]产业上的可利用性
[0190]如上，本发明所涉及的智能仪表系统对于IP通信网络有用，特别适于使用IPv6地址的情况。
【权利要求】
1.一种智能仪表系统，与IPv6对应，该智能仪表系统包括对上级网络与下属的网状网络的通信进行中继的管理路由器以及与所述管理路由器一起构建所述网状网络的多个仪表，该智能仪表系统的特征在于， 所述管理路由器进行如下控制:对经由所述上级网络连接的管理服务器进行请求能够在所述网状网络中使用的地址的前缀信息的管理的委托的前缀信息委托请求，作为所述前缀信息委托请求的应答，从所述管理服务器接收作为对自身进行了管理委托的范围的前缀信息的前缀信息管理委托，针对来自所述仪表的前缀信息委托请求，在从所述管理服务器进行了管理委托的范围内委托前缀信息的管理， 所述仪表进行如下控制:对所述管理路由器进行前缀信息委托请求，作为所述前缀信息委托请求的应答，从所述管理路由器接收前缀信息管理委托，针对与自身连接的宅内网络内的宅内装置，通知从所述管理路由器进行了管理委托的前缀信息。
2.根据权利要求1所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器和所述仪表分别在与所述网状网络连接的接口中检测与6LoWPAN即跨越低功率无线个人区域网络的IPv6对应的、能够利用作为控制消息的ICMPv6即针对IPv6的互联网控制报文协议、且在6LoWPAN-ND即邻居发现中定义的ICMPv6的NS即邻居请求消息、NA即邻居通告消息、RS即路由器请求以及RA即路由器通告消息的选项信息。
3.根据权利要求2所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表将前缀信息委托请求包含在6LoWPAN-ND的NS消息的选项信息中来发送， 所述管理路由器判断所接收到的所述NS消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，在能够管理委托的情况下，将前缀信息管理委托包含在NA消息的选项信息中来进行应答。
4.根据权利要求2所述的智能仪表`系统，其特征在于， 所述仪表将前缀信息委托请求包含在6LoWPAN-ND的RS消息的选项信息中来发送， 所述管理路由器判断所接收到的所述RS消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，在能够管理委托的情况下，将前缀信息管理委托包含在RA消息的选项信息中来进行应答。
5.根据权利要求2、3或4所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表将从其它仪表接收到的NS消息的选项信息包含在DAR即重复地址登记消息中来将该DAR消息发送到所述管理路由器或位于比自身更靠所述管理路由器侧的位置的下一仪表， 所述管理路由器检测所接收到的DAR消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，作为针对该前缀信息委托请求的应答，将前缀管理委托包含在DAC即重复地址确认消息的选项信息中来将该DAC消息发送到所述DAR消息的发送源的仪表。
6.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表传输发往构建所述网状网络的其它仪表的消息以及发往所述管理路由器的消息。
7.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表在接收到前缀信息的管理委托的情况下，在从未被接收前缀信息的管理委托的仪表接收到前缀信息委托请求的情况下，对进行了前缀信息委托请求的仪表委托前缀信息的管理。
8.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器在所述网状网络中作为处于该网状网络的顶点的协调器进行动作。
9.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 在存在多个网状网络的情况下，所述仪表能够加入不同的网状网络。
10.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器具备所述上级网络用的接口和所述网状网络用的接口，在各接口中能够利用不同的协议的地址。
11.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器存储被管理委托的前缀信息，在对某一仪表委托了前缀信息的管理的情况下，不会将同一前缀信息的管理委托给其它仪表。
12.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器存储被管理委托的前缀信息，在对某一仪表委托了前缀信息的管理的情况下，针对每个前缀信息而记录被管理委托的时刻信息，在进行了管理委托之后起经过规定时间之前不会将同一前缀信息的管理委托给其它仪表。
13.根据权利要求12所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器在经过所述`规定时间之前从委托了前缀信息的管理的仪表再次接收到前缀信息委托请求的情况下，更新所述时刻信息。
14.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述管理路由器对所述仪表分配短地址， 所述仪表将从所述管理路由器分配的短地址设定为MAC即媒体访问控制层的地址，另外将被管理委托的所述前缀信息与所述短地址相组合来新制作前缀信息，将新制作的前缀信息用作所述宅内网络的前缀信息。
15.根据权利要求14所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表对所述管理路由器进行短地址的分配请求， 作为所述短地址的分配请求的应答，所述管理路由器对所述仪表分配短地址。
16.根据权利要求15所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表在被分配有短地址的情况下，在从未被分配短地址的仪表接收到短地址的分配请求时，对进行了短地址的分配请求的仪表分配短地址。
17.根据权利要求14所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表对所述管理路由器请求新制作的前缀信息的登记处理， 所述管理路由器基于所述登记处理的请求进行所述仪表新制作的前缀信息的登记。
18.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述前缀信息是IPv6全局地址的前缀信息或IPv6唯一局部地址的前缀信息。
19.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述网状网络是无线网状网络。
20.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于， 所述仪表在与所述宅内装置连接的情况下具备所述宅内网络用的接口。
21.根据权利要求1~4中的任一项所述的智能仪表系统，其特征在于，所述宅内网络是无线网络。
22.—种管理路由器，是与IPv6对应的智能仪表系统中的管理路由器，该智能仪表系统包括对上级网络与下属的网状网络的通信进行中继的所述管理路由器以及与所述管理路由器一起构建所述网状网络的多个仪表，该管理路由器的特征在于，进行如下控制: 对经由所述上级网络连接的管理服务器进行请求能够在所述网状网络中使用的地址的前缀信息的管理的委托的前缀信息委托请求，作为所述前缀信息委托请求的应答，从所述管理服务器接收作为对自身进行了管理委托的范围的前缀信息的前缀信息管理委托，针对来自所述仪表的前缀信息委托请求，在从所述管理服务器进行了管理委托的范围内委托前缀信息的管理。
23.根据权利要求22所述的管理路由器，其特征在于， 在与所述网状网络连接的接口中检测与6LoWPAN即跨越低功率无线个人区域网络的IPv6对应的、能够利用作为控制消息的ICMPv6即针对IPv6的互联网控制报文协议、且在6LoffPAN-ND即邻居发现中定义的ICMPv6的NS即邻居请求消息、NA即邻居通告消息、RS即路由器请求以及RA即路由器通告消息的选项信息。
24.根据权利要求23所述的管理路由器，其特征在于， 在所述仪表将前缀信息委托请求包含在6LoWPAN-ND的NS消息的选项信息中来发送的情况下，判断所接收到的所述NS消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，在能够管理委托的情况下，将前缀信息管理委托包含在NA消息的选项信息中来进行应答。
25.根据权利要求23所述的管理路由器，其特征在于， 在所述仪表将前缀信息委托请求包含在6LoWPAN-ND的RS消息的选项信息中来发送的情况下，判断所接收到的所述RS消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，在能够管理委托的情况下，将前缀信息管理委托包含在RA消息的选项信息中来进行应答。
26.根据权利要求23、24或25所述的管理路由器，其特征在于， 在所述仪表将从其它仪表接收到的NS消息的选项信息包含在DAR即重复地址登记消息中来将该DAR消息发送到所述管理路由器或位于比自身更靠所述管理路由器侧的位置的下一仪表的情况下，检测所接收到的DAR消息的选项信息所包含的前缀信息委托请求，作为针对该前缀信息委托请求的应答，将前缀管理委托包含在DAC即重复地址确认消息的选项信息中来将该DAC消息发送到所述DAR消息的发送源的仪表。
27.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 在所述网状网络中作为处于该网状网络的顶点的协调器进行动作。
28.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 具备所述上级网络用的接口和所述网状网络用的接口，在各接口中能够利用不同的协议的地址。
29.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 存储被管理委托的前缀信息，在对某一仪表委托了前缀信息的管理的情况下，不会将同一前缀信息的管理委托给其它仪表。
30.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 存储被管理委托的前缀信息，在对某一仪表委托了前缀信息的管理的情况下，针对每个前缀信息而记录被管理委托的时刻信息，在进行了管理委托之后起经过规定时间之前不会将同一前缀信息的管理委托给其它仪表。
31.根据权利要求30所述的管理路由器，其特征在于， 在经过所述规定时间之前从委托了前缀信息的管理的仪表再次接收到前缀信息委托请求的情况下，更新所述时刻信息。
32.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 所述管理路由器对所述仪表分配短地址。
33.根据权利要求32所述的管理路由器，其特征在于， 在所述仪表对所述管理路由器进行短地址的分配请求的情况下，作为所述短地址的分配请求的应答，对所述仪表分配短地址。
34.根据权利要求32所述的管理路由器，其特征在于， 在所述仪表对所述管理路由器请求新制作的前缀信息的登记处理的情况下，基于所述登记处理的请求，进行所述仪表新制作的前缀信息的登记。
35.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 所述前缀信息是IPv6全局地址的前缀信息或IPv6唯一局部地址的前缀信息。
36.根据权利要求22~25中的任一项所述的管理路由器，其特征在于， 所述网状网 络是无线网状网络。
37.一种仪表，是与IPv6对应的智能仪表系统中的仪表，该智能仪表系统包括对上级网络与下属的网状网络的通信进行中继的管理路由器以及与所述管理路由器一起构建所述网状网络的多个所述仪表，该仪表的特征在于，进行如下控制: 对所述管理路由器进行请求能够在所述网状网络中使用的地址的前缀信息的管理的委托的前缀信息委托请求，作为所述前缀信息委托请求的应答，从所述管理路由器接收作为对自身进行了管理委托的范围的前缀信息的前缀信息管理委托，对与自身连接的宅内网络内的宅内装置通知从所述管理路由器进行了管理委托的前缀信息。
38.根据权利要求37所述的仪表，其特征在于， 在与所述网状网络连接的接口中检测与6LoWPAN即跨越低功率无线个人区域网络的IPv6对应的、能够利用作为控制消息的ICMPv6即针对IPv6的互联网控制报文协议、且在6LoffPAN-ND即邻居发现中定义的ICMPv6的NS即邻居请求消息、NA即邻居通告消息、RS即路由器请求以及RA即路由器通告消息的选项信息。
39.根据权利要求38所述的仪表，其特征在于， 将前缀信息委托请求包含在6LoWPAN-ND的NS消息的选项信息中来发送。
40.根据权利要求38所述的仪表，其特征在于， 将前缀信息委托请求包含在6LoWPAN-ND的RS消息的选项信息中来发送。
41.根据权利要求38、39或40所述的仪表，其特征在于， 将从其它仪表接收到的NS消息的选项信息包含在DAR即重复地址登记消息中来将该DAR消息发送到所述管理路由器或位于比自身更靠所述管理路由器侧的位置的下一仪表。
42.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 传输发往构建所述网状网络的其它仪表的消息以及发往所述管理路由器的消息。
43.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 在接收到前缀信息的管理委托的情况下，在从未被接收前缀信息的管理委托的仪表接收到前缀信息委托请求时，对进行了前缀信息委托请求的仪表委托前缀信息的管理。
44.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 在存在多个网状网络的情况下，能够加入不同的网状网络。
45.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 在所述管理路由器对所述仪表分配短地址的情况下，将从所述管理路由器分配的短地址设定为MAC即媒体访问控制层的地址，而且将被管理委托的所述前缀信息与所述短地址相组合来新制作前缀信息，将新制作的前缀信息用作所述宅内网络的前缀信息。
46.根据权利要求45所述的仪表,其特征在于， 对所述管理路由器进行短地址的分配请求。
47.根据权利要求46所述的仪表，其特征在于， 在分配有短地址的情况下，在从未被分配短地址的仪表接收到短地址的分配请求时，对进行了短地址的分配请求的仪表分配短地址。
48.根据权利要求45所述的仪表，其特征在于， 对所述管理路由器请求新制作的前缀信息的登记处理。
49.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 所述前缀信息是IPv6全局地址的前缀信息或IPv6唯一局部地址的前缀信息。
50.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于，` 所述网状网络是无线网状网络。
51.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 在与所述宅内装置连接的情况下，具备所述宅内网络用的接口。
52.根据权利要求37~40中的任一项所述的仪表,其特征在于， 所述宅内网络是无线网络。
【文档编号】H04L12/771GK103873375SQ201310363067
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2012年12月17日
【发明者】杣信吾, 松川康一 申请人:三菱电机株式会社