[发明专利]基于地理位置的无线传感器网络IPv6地址配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器网络中地址自动配置的实现方法，尤其涉及的是一种基于地理位置的无线传感器网络IPv6地址配置方法。

背景技术

随着下一代网络(IPv6网络)的不断成熟和发展，无线传感器网络与下一代网络实现全IP通信互联已成为未来发展的必然趋势，实现无线传感器网络与下一代互联网全IP通信需要解决的关键技术之一就是传感器网络的IPv6地址自动配置问题。

IPv6地址自动配置是IPv6的一个重要技术特色，它可以在无人干预的情况下为每个接口配置具有唯一性的IPv6地址，这一特性与无线传感器网络自组织、自配置的设计目标十分一致。但与此同时，在资源有限的无线传感器网络中实施现有的IPv6地址自动配置方式还存在一些问题，例如现有的有状态地址配置方案采用服务器/客户端的通信方式分配IPv6地址，即节点向DHCP服务器提出申请地址的请求，然后由DHCP服务器统一为网络内的节点分配IPv6地址，显而易见，这种地址配置方案带来大量的控制包开销，同时也消耗了大量的存储资源；在现有的基于邻居发现协议的无状态地址配置方案中，每个被分配的IPv6地址都需要在整个无线传感器网络中进行重复地址检测以确保它的唯一性，同样导致了大量的控制包开销，消耗了大量的网络资源。

因此针对资源有限的无线传感器网络需要建立一种低开销的IPv6地址自动配置方案。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于地理位置的无线传感器网络IPv6地址配置方法。

技术方案：本发明公开了一种基于地理位置的无线传感器网络IPv6地址配置方法，所述无线传感器网络包括两类节点：全功能传感器节点和部分功能传感器节点；全功能传感器节点具有路由功能，部分功能传感器节点不具备路由功能；所述无线传感器网络区域划分为多个面积为(l×l)平方米的正方形，l为正整数，每个正方形由坐标标识，因为每个传感器节点的IPv6地址包括其所在区域的地址位置坐标信息，因此每个传感器节点可以很好地传递其所在的地理位置信息，例如在地下煤矿中，传感器节点的地理位置对于监测环境参数和营救都是非常重要的，而传统的树状无线传感器网络区域划分则无法实现这样的功能；一个传感器节点通过其地理位置坐标(Lx，Ly)确定其所在正方型坐标(x，y)，其中and一个正方形区域内如果包含多个全功能传感器节点，则同一时刻只有一个处于激活状态的全功能传感器节点，其他全功能传感器节点则处于休眠状态；一个正方形区域内所有传感器节点能够实现一跳通信；用于连接无线传感器网络与IPv6网络的接入节点为全功能传感器节点，一个正方形区域内至多包含一个接入节点；所述传感器节点的IPv6地址由四个部分组成，第一部分是全局路由前缀，一个无线传感器网络中所有节点的IPv6地址的全局路由前缀都相同；第二部分是横坐标，其值等于传感器节点所在正方形区域的横坐标；第三部分是纵坐标，其值等于传感器节点所在正方形区域的纵坐标；第四部分为内部ID地址，内部ID地址在一个正方形区域内具有唯一性；所述接入节点IPv6地址的内部ID地址为0，所述处于激活状态的全功能传感器节点IPv6地址的内部ID地址为1；所述处于激活状态的全功能传感器节点采用有状态地址分配方案为所在正方形区域内的部分功能节点统一分配内部ID地址，采用除留余数法和线性探测法产生内部ID地址。本发明中，将无线传感器网络划分为多个正方形的目的在于这些正方形可以用坐标进行标识，而坐标反应了正方形所在地理位置的信息。每个传感器节点的IPv6地址包括其所在正方形区域的坐标信息，也就是包括了其所在正方形区域的地理位置信息，因此每个传感器节点的IPv6地址可以很好地传递其所在的地理位置信息。

本发明所述方法中，所述接入节点在无线传感器网络内定时广播全局路由前缀，时间可以根据需要设定，可以为1秒，也可以为1分钟或者1小时。

本发明所述方法中，所述处于激活状态的全功能传感器节点保存已分配的内部ID地址集合，采用除留余数法为相同区域内的部分功能节点分配内部ID地址，并保存除留余数法中的键值。

本发明所述方法中，一个新的传感器节点在获取其所在无线传感器网络的全局路由前缀及其所在正方型区域的坐标后，通过如下流程获取IPv6地址：

步骤301：流程开始；

步骤302：检测新传感器节点所在区域是否有处于激活状态的全功能传感器节点，如果有，进行步骤306，否则进行步骤303；

步骤303：新节点是否为全功能传感器节点？如果是，进行步骤305，否则进行步骤304；