[发明专利]一种无线传感器网络协议的转换方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种无线传感器网络协议的转换方法。

背景技术

无线传感器网络由大量低功耗、低速率、低成本、低复杂度的微型节点组成，采用无线通信方式和动态组网的多跳移动性对等网络，具有自我组织与自愈能力。利用传感器网络可以实现数据的采集融合、传输应用和远程控制访问，为用户提供所需信息，从而提高人们的生活质量和工作效率。

针对这种低速率、低成本无线网络的需求，2000年12月IEEE成立IEEE802.15.4工作组，致力于定义一种廉价、便携、移动、低成本、低复杂度、低能耗和低速率的无线连接技术。IEEE802.15.4主要制定了物理层和MAC协议，突出优点是：组网能力强，适用面广，可靠性高，节能性好。它定义了两个物理层标准，分别是2.4GHz物理层和868/915Mhz物理层，每个频段提供不同的数据传输速率；提供自动帧确认和数据校验等功能。MAC层信道访问机制为CSMA/CA；支持Beacon(信标)和Beaconless(无信标)两种工作模式。在2.4GHz ISM频段中定义了16个信道，每一信道宽3MHz，信道中心间隔为5MHz，使相邻信道间留有2MHz的频率间隔。802.15.4协议已经在无线传感器网络中得到了广泛的应用。虽然IEEE802.15.4协议具有灵活、快速、低成本和低功耗的优势，但面对传输距离长、数据量大或者需要快速响应的紧急消息时，会显得力不从心。

在无线传输网络中，另一种常见的无线传输协议是IEEE 802.11b。在802.11协议定义了物理层和MAC层的基础上，802.11b作为补充版本，定义了2.4GHz频段上数据率高达11Mbps的物理层。802.11b无线局域网引进了CSMA/CA机制。具有以百米为单位的传输范围。此外，802.11b还具有可伸缩性，最多三个访问点可以同时定位于有效使用范围中，以支持上百个用户同时使用语音和数据交互信息。两个设备之间的通信可以采用Ad-hoc方式，也可以在基站(Base Station，BS)或者访问点(Access Point，AP)的协调下进行。IEEE 802.11b协议技术已经发展成熟，并且比起IEEE 802.15.4具有更好的安全性和网络服务质量保证，更具安全性和高效性，尤其对于图像、音频等数据量较大的数据，或者需要快速做出响应的紧急消息的传输，具有极大优势。

IEEE802.15.4协议和IEEE 802.11b协议具有不同的性能特点，可以满足无线传感器网络中不同数据服务的要求，图1是两种协议的性能比较表。在无线传感器网络中，各种数据的传输都有不同的服务要求，为了提高服务质量，需要有一种机制来为每种服务选择更合适的协议。

发明内容

本发明的目的在于，使支持IEEE802.15.4协议和IEEE 802.11b协议的传感器节点根据无线传感器网络传输服务和传输数据的类型，采用不同的通信协议进行通信，从而提高网络传输性能。

技术方案是：一种无线传感器网络协议的转换方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

步骤1：支持双协议的传感器节点存储地址绑定信息；

步骤2：支持双协议的传感器节点确定传输数据所需的协议；

步骤3：根据传输数据所需的协议进行相应处理后，返回步骤2。

所述支持双协议的传感器节点具体是支持IEEE 802.15.4协议和IEEE802.11b协议的传感器节点。

所述支持双协议的传感器节点存储地址绑定信息具体包括：

步骤11：支持双协议的传感器节点创建一个地址绑定表；

步骤12：支持双协议的传感器节点向无线网络中其他支持双协议的传感器节点发送广播包，确定其他支持双协议的传感器节点的IEEE 802.15.4协议地址与IEEE 802.11b协议地址；

步骤13：支持双协议的传感器节点向无线网络中其他支持双协议的传感器节点发送绑定请求，请求将自己的IEEE 802.15.4协议地址与IEEE 802.11b协议地址通过指针绑定在一起，形成地址绑定信息；

步骤14：支持双协议的传感器节点收到请求后，将自身和其他支持双协议的传感器节点的地址绑定信息存储到地址绑定表。

所述地址绑定表包括字段：支持双协议的传感器节点标识、IEEE 802.15.4协议地址和IEEE 802.11b协议地址。

所述支持双协议的传感器节点确定传输数据所需的协议具体包括：

步骤21：支持双协议的传感器节点从接收的数据包中解析数据类型和服务类型；