一种互联网中无线传感器网络协议构建方法与流程

文档序号:14197205阅读:177来源:国知局

本发明涉及一种互联网中无线传感器网络协议构建方法,属于医疗卫生服务互联网技术领域。



背景技术:

无线传感器网络(wsn)是集信息采集、信息处理、信息传输于一体的综合智能信息系统,在军事应用、环境观测和预报系统、医疗护理、智能家居、建筑物状态监控等诸多领域都有广阔的应用前景,是目前非常活跃的一个领域;传感器节点是一种微型嵌入式设备,通常携带能量十分有限的电池,而且要求价格低功耗小,必然导致其携带的处理能力比较弱,存储器容量较小,所以在传感器节点上只能存储非常有限的数据;无线传感器网络需要和一个外部网络连接在一起,使得传感器节点上的数据可以传输到外部网络上的具有大容量存储器的服务器上,同时使外部网络可以监视和控制无线传感器网络;无论从地理范围,还是从网络规模来讲,internet互联网都是最大的一种网络,因此将无线传感器网络和internet网互联是一件很有意义的事,而无线传感器网络与internet网之间如何有效地相互通信是一个有待解决的问题。ipv6是下一代互联网的主导协议,在地址空间、报文格式、安全性等方面做了重大的改进,巨大的地址空间、邻居发现、自动地址配置等特性为某些无线传感器网络应用提供了可行性;传感器节点是一种低功耗的微型嵌入式设备,而ipv6设计之初并没有考虑嵌入式应用以及功耗问题,使得在传感器节点上实现ipv6协议是一个具有一定挑战性的问题;通常无线传感器网络使用与具体应用相关的专用协议通信,通过一个代理服务器跟外部网络通信,这样可以提高数据传输的效率,节省传感器节点传输数据消耗的能量,但是这种方式的致命缺陷是协议栈跟具体无线传感器网络的应用相关,不具有可扩展性和移植性,而且外部网络的用户不能直接访问无线传感器网络中的节点。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提出了一种互联网中无线传感器网络协议构建方法,根据无线传感器网络应用的特点,对ipv6协议进行裁剪,使其可以在传感器节点上实现,并考虑到无线传感器网络对功耗的要求,对ipv6报文进行压缩。

本发明的互联网中无线传感器网络协议构建方法,所述方法包括以下步骤:

第一步,介绍无线传感器网络协议和ipv6协议的基础理论,

a.介绍了无线传感器网络的体系结构;

b.介绍了无线传感器网络协议的设计原则;

c.介绍了无线传感器网络和ipv6网络的契合点以及尚待解决的问题;

第二步,介绍无线传感器网络和ipv6网络互联体系结构,

a.给出了无线传感器网络和ipv6网络几种可能的互联方式;

b.对给出的互联方式进行比较分析;

c.给出一种互联方式并对其进行网络性能分析;

第三步,介绍无线传感器网络ipv6协议的裁剪算法,

a.介绍了协议裁剪的基础理论;

b.对无线传感器网络ipv6协议裁剪的必要性和可行性进行分析,并给出一个裁剪算法;

c.通过实验验证该裁剪算法的正确性;

第四步,介绍基于ipv6的无线传感器网络的路由算法,

a.介绍了无线传感器网络路由协议的基本理论;

b.给出一个基于整个无线传感器网络拓扑结构的路由算法和基于ipv6的无线传感器网络的路由算法;

c.用实验对ipv6路由算法进行验证;

第五步,介绍基于ieee802.15.4的无线传感器网络ipv6协议栈的实现,

a.介绍了ieee802.15.4链路层协议;

b.给出一个基于ieee802.15.4的无线传感器网络ipv6协议实现方案,并给出一个ipv6报文头部的压缩算法;

c.用实验对该压缩算法进行性能分析;

第六步,介绍无线传感器网络协议测试,

a.简单介绍协议测试的基本概念;

b.给出无线传感器网络仿真平台的模型;

c.采用面向组件的思想设计并实现了无线传感器网络仿真平台。

本发明与现有技术相比较,本发明的互联网中无线传感器网络协议构建方法,根据无线传感器网络应用的特点,对ipv6协议进行裁剪,使其可以在传感器节点上实现,并考虑到无线传感器网络对功耗的要求,对ipv6报文进行压缩。

具体实施方式

本发明的互联网中无线传感器网络协议构建方法,所述方法包括以下步骤:

第一步,介绍无线传感器网络协议和ipv6协议的基础理论,

a.介绍了无线传感器网络的体系结构;

b.介绍了无线传感器网络协议的设计原则;

c.介绍了无线传感器网络和ipv6网络的契合点以及尚待解决的问题;

第二步,介绍无线传感器网络和ipv6网络互联体系结构,

a.给出了无线传感器网络和ipv6网络几种可能的互联方式;

b.对给出的互联方式进行比较分析;

c.给出一种互联方式并对其进行网络性能分析;

第三步,介绍无线传感器网络ipv6协议的裁剪算法,

a.介绍了协议裁剪的基础理论;

b.对无线传感器网络ipv6协议裁剪的必要性和可行性进行分析,并给出一个裁剪算法;

c.通过实验验证该裁剪算法的正确性;

第四步,介绍基于ipv6的无线传感器网络的路由算法,

a.介绍了无线传感器网络路由协议的基本理论;

b.给出一个基于整个无线传感器网络拓扑结构的路由算法和基于ipv6的无线传感器网络的路由算法;

c.用实验对ipv6路由算法进行验证;

第五步,介绍基于ieee802.15.4的无线传感器网络ipv6协议栈的实现,

a.介绍了ieee802.15.4链路层协议;

b.给出一个基于ieee802.15.4的无线传感器网络ipv6协议实现方案,并给出一个ipv6报文头部的压缩算法;

c.用实验对该压缩算法进行性能分析;

第六步,介绍无线传感器网络协议测试,

a.简单介绍协议测试的基本概念;

b.给出无线传感器网络仿真平台的模型;

c.采用面向组件的思想设计并实现了无线传感器网络仿真平台。

本发明的互联网中无线传感器网络协议构建方法,根据无线传感器网络应用的特点,对ipv6协议进行裁剪,使其可以在传感器节点上实现,并考虑到无线传感器网络对功耗的要求,对ipv6报文进行压缩。

上述实施例,仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种互联网中无线传感器网络协议构建方法,所述方法包括以下步骤:第一步,介绍无线传感器网络协议和IPv6协议的基础理论;第二步,介绍无线传感器网络和IPv6网络互联体系结构;第三步,介绍无线传感器网络IPv6协议的裁剪算法;第四步,介绍基于IPv6的无线传感器网络的路由算法;第五步,介绍基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络IPv6协议栈的实现;第六步,介绍无线传感器网络协议测试。本发明的互联网中无线传感器网络协议构建方法,根据无线传感器网络应用的特点,对IPv6协议进行裁剪,使其可以在传感器节点上实现,并考虑到无线传感器网络对功耗的要求,对IPv6报文进行压缩。

技术研发人员:李淑范
受保护的技术使用者:哈尔滨光凯科技开发有限公司
技术研发日:2016.10.11
技术公布日:2018.04.17
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