一种IPv6微功率无线通信方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种无线通信方法，具体讲设及一种IPv6微功率无线通信方法。
【背景技术】
[0002] 随着智能电网在全国的深入推广，对电力管理对数据的采集和传输手段要求越来 越高。由于电力行业终端用户数量庞大，并且现场环境复杂，所W传统的抄表模式已经不能 满足需求。目前所采用的自动化抄表主要包括无线公网GPRS抄表，电力线载波抄表，微功 率无线自组网抄表等。使用微功率无线方式可W实现跨电压等级、跨台区抄表；同时由于 传输速率快（数据传输速率可达376(K)bit/s)，实时性高，可W为智能电网的末端管理提供 更强的通信能力，实现"远程售电"、"远程费控"、"阶梯电价调整"等远程管理功能。微功率 无线自组网采用微功率无线通信技术，将电能表与采集器、集中器组成一个抄表网络。使用 时，集中器主抄模块通过发送组网信标进行组网，在组网过程中同时建立节点路由表，然后 集中器主抄模块根据路由表来选择最优路径抄读终端模块数据。但在实际应用中，因各种 原因使有些节点路由失效或通过路由路径无法与该节点进行通信。此种情况下，使用路由 抄表是失败的。电力设备终端（集中器、智能表、采集器）没有分配IP地址，抄表网络软 件结构冗余，维护人员工作量大，且参数的设置及通信流量复杂，设备无法实现点到点端通 信。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明提出一种IPv6微功率无线通信方法，通过使用本发 明，在单播路由抄表失败的情况下，若节点无效，路由将汇聚并重新建立一个新的最佳路 径；若路径无效，路由将汇聚到下一个最佳路径。并且可W进行多播抄表，使用动态的RPL 路由，在WL路由协议中采用细流算法，根据节点路由信息状态控制了发送速率，大大降低 了维持网络路由信息的开销。同时由于算法易于实现，可根据不同的网络状态采用不同参 数配置，算法的可扩展性良好。由于其路由的维持开销小，相对来说，路由信息更新所需的 资源更充分，鲁椿性更好，网络的收敛性也更好。路由器可W休眠，也可W采用电池供电，降 低成本，能够实现与其他IP设备的互操作性，避免重复抄收，大幅度提高了抄表的成功率， 降低了维修率，节省了成本。同时解决了应用单一及网关安全问题，简化了管理进程。有效 地解决了节点之间无法通信的问题。
[0004] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0005] 一种IPv6微功率无线通信方法，其改进之处在于，所述方法包括
[0006] (1)根据集中器主抄模块的配置命令启动微功率无线自动组网并发出抄表命令；
[0007] (2)判断目标IP地址的个数；
[000引 （3)找到多个目标IP地址的目标路径，构造一个网络层的多播抄表下行命令帖并 下发；
[0009] (4)发起命令申请的终端模块收到下行多播抄表命令，判断多播的下行命令帖是 否已处理；
[0010] (5)微功率无线通信模块将下行命令帖中的目标IP地址与自身的目标IP地址对 比，确定是否发出多播抄表终止命令；
[001U (6)判断是否在超时之前收到电能表响应帖，超时之前收到电能表的响应帖，则执 行多播抄表上行命令，将电能表响应数据发送给集中器。
[0012] 优选的，所述步骤（1)包括根据集中器主抄模块的配置命令启动微功率无线自动 组网，此微功率无线组网是基于IPv6,组网完成后集中器发出抄表命令。
[001引优选的，所述步骤（2)包括判断目标IP地址的个数，目标IP地址为1个，则开始 基于最佳路径值的单播路由抄表，抄表器不间断监控802. 15. 4无线信号强度检测器，并使 用动态IPV6路由协议RPL;如节点无效，则路由将汇聚并重新建立一个新的最佳路径；如路 径无效，则路由将汇聚到下一个最佳路径。
[0014] 优选的，所述步骤（3)包括找到多个目标IP地址的目标路径时，集中器基于IPv6 的本地微功率无线通信模块构造一个网络层的多播抄表下行命令帖，将集中器传来的应用 层数据帖封装在命令帖中，集中器基于IPv6的本地微功率无线通信模块W多播的形式发 出多播抄表下行命令帖。
[0015] 优选的，所述步骤（4)包括电能表上的基于IPv6的微功率无线通信模块在收到多 播抄表的下行命令帖时，将该扩展MAC地址的帖序号对应的目标IP地址和多播IP地址对 比，判断多播的下行命令帖是否已处理；已处理，则丢弃该命令帖。
[0016] 优选的，所述步骤（5)包括如不匹配，则在每级生命周期内进行多播转发处理；如 匹配，则将目标IP地址加入一个多播组，将下行命令帖中的应用层数据请求帖发送到电能 表的基于IPv6的微功率无线模块的应用层抄表，同时基于IPv6的微功率无线通信模块发 出多播抄表终止命令。
[0017] 优选的，所述步骤做包括电能表中基于IPv6的微功率无线通信模块的应用层收 到下行传来的应用层数据请求帖时，将应用层数据请求帖发送到电能表，超时未收到电能 表的响应帖，则处理终止；在超时之前收到电能表的相应数据，则执行电能表的基于IPv6 的微功率无线通信模块的网络层的多播抄表上行命令，将电能表响应数据发送给集中器。 [001引进一步地，所述路由协议WL基于IPv6的微功率无线模块中第一次收到信息对 象DIO的节点作为父节点，基于目标功能OF计算Rank值，W多播方式传输DIO给其它节点 并动态分配节点目标IPv6地址；如不是第一次收到信息对象DI0的满足标准的节点，则处 理该个信息对象，并判断Rank值，若为自身的Rank值，则改变他的位置并获取较低的Rank 值，丢弃较低Rank值父节点，W多播方式传输DIO给其它节点并动态分配节点目标IPv6地 址诺不是自身Rank值，保持它在D0DAG位置，W多播方式传输DI0给其它节点并动态分配 节点目标IPv6地址。
[0019] 优选的，所述多播传输中采用细流算法，定义了控制消息发送间隔参数，网络稳定 时，则间隔参数成倍的增加；网络有动荡时，则发送间隔迅速降为最小值，高频率的发送控 制消息W修复网络。
[0020] 与最接近的现有技术比，本发明具有的优异效果为：
[0021] 本发明面向互动用电与高级量测的IPv6微功率无线通信方法，此方法使用的基 于IPv6的微功率无线模块是安装在智能电能表上，与集中器的基于IPv6的微功率无线通 信模块实现通信联络，进行电能表多项参数自动抄收的专用无线通信设备。主要作为集中 器与智能电能表之间的数据传输通道。应用此基于IPv6的微功率无线模块，可W实现自动 组网，支持WL动态路由，可W有选择的使用单播和多播路由抄表，与洪泛抄表相比，节省 通信流量。路由器可W休眠，也可W采用电池供电，降低成本，能够实现与其他IP设备的互 操作性，避免重复抄收，解决应用单一及网关安全问题，简化管理进程。
[0022] 通过使用本发明，在单播路由抄表失败的情况下，若节点无效，路由将汇聚并重新 建立一个新的最佳路径；若路径无效，路由将汇聚到下一个最佳路径。并且可W进行多播 抄表，节省通信流量，使用动态的WL路由，细流算法通过引导节点的发送来实现节点间的 高效数据同步。当某个节点与相邻节点的路由信息不一致时，算法会引导节点通过快速通 信实现路由信息的同步。算法中定义了控制消息发送间隔参数I，当网络很稳定时，则I成 倍的增加；而网络有动荡时，则发送间隔迅速降为最小值，高频率的发送控制消息W修复网 络。，根据节点路由信息状态控制了发送速率，大大降低了维持网络路由信息的开销。同时 由于算法易于实现，可根据不同的网络状态采用不同参数配置，算法的可扩展性良好。由于 其路由的维持开销小，相对来说，路由信息更新所需的资源更充分，鲁椿性更好，网络的收 敛性也更好。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明提供的一种IPv6微功率无线通信方法流程图。
[0024] 图2为本发明提供的一种面向互动用电与高级量测的IPv6的微功率无线模块的 自动抄表方法中的WL路由协议分析示意图。
[0025] 图3为本发明提供的一种面向互动用电与高级量测的IPv6的微功率无线模块的 自动抄表方法中的WL路由协议分析示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0027] 本发明一种IPv6微功率无线通信方法，具