[发明专利]基于6LoWPAN技术的智能家居系统及基于6LoWPAN技术的UDP报文收发方法

权利要求书

1.基于6LoWPAN技术的智能家居系统，其特征在于基于6LoWPAN技术的智能家居系统可以分为监控终端、6LoWPAN星型通信网络和系统服务器三部分；

监控终端包括带有JTAG调试接口的ATmega128单片机、若干个传感器、电源电路、时钟电路、LCD液晶屏、RFID射频识别子系统和电器设备控制子系统；

其中，监控终端中的若干个传感器和电器设备控制子系统以I/O口与ATmega128单片机连接；RFID射频识别子系统以串口UART2与ATmega128单片机连接；电源电路、时钟电路和LCD液晶屏直接与ATmega128单片机连接；

6LoWPAN星型通信网络包括6LoWPAN中心节点、若干个6LoWPAN子节点、IPv6路由器、Internet和/或移动通信网络、电脑、智能终端和/或手机；

其中，6LoWPAN星型通信网络中若干个6LoWPAN子节点通过无线链路与6LoWPAN中心节点连接；6LoWPan中心节点同时也是IPv6网络中的边缘路由器，该边缘路由器与网络中其他IPv6路由器有线连接；IPv6路由器与Internet网络有线连接，与移动通信网络无线连接；电脑、智能终端与Internet网络有线或无线连接，手机与移动通信网络无线连接；

系统服务器包括ARM9嵌入式平台，该平台硬件上配置一个触摸屏，软件上配置一个嵌入式WebServer；

监控终端以串口UART1与6LoWPAN星型通信网络的若干个6LoWPAN子节点连接；6LoWPAN星型通信网络的中心节点与系统服务器的ARM9嵌入式平台也通过串口方式连接；

2.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能家居系统，其特征在于监控终端中的若干个传感器为温湿度一体传感器、可燃气体传感器、火焰传感器、人体红外传感器和声音传感器；监控终端中的JTAG调试接口用于向ATmega128单片机输入应用程序。

3.如权利要求1所述的基于6LoWPAN技术的智能家居系统，其特征在于监控终端中的ATmega128单片机以中断的方式与RFID射频识别子系统连接。

4.如权利要求1、2或3所述的基于6LoWPAN技术的智能家居系统，其特征在于系统服务器的ARM9嵌入式平台配置一个Linux系统，并开发一个Qt图形用户界面程序，使用户能在触摸屏上看到各个子节点传来的数据并控制各个子节点的设备开关，在Linux系统的后台用Ajax+CGI+HTML技术编写网站服务器程序，让用户通过移动终端实现对系统服务器的上述操作。

5.如权利要求4所述的基于6LoWPAN技术的智能家居系统，其特征在于所述的移动终端为手机和平板电脑。

6.基于6LoWPAN技术的UDP报文收发方法，其特征在于此方法包括：UDP报文接收过程和UDP报文发送过程；

6LoWPAN协议下的UDP报文接收过程：

A1、6LoWPAN中心节点或者子节点接收到IEEE802.15.4数据包后，通过IEEE802.15.4的MAC帧处理之后，由6LoWPAN适配层完成报文处理：适配层首先判断IPv6报头是否采用了HC1编码压缩，如果确定IPv6报头采用了HC1编码压缩后，便进行IPv6报头解压缩处理，否则便做非解压缩处理；

A2、本发明采用UDP报文传输，如果确定UDP报头采用了HC2方式进行压缩后，数据包将进行UDP报头解压缩处理，否则进行非解压缩处理；

A3、通过UDP输入处理函数提交给具体的应用程序做进一步处理；

6LoWPAN协议下的UDP报文发送过程：

B1、判断UDP报头是否被压缩，如果是则进行UDP报头压缩处理，否则进行非压缩处理；

B2、UDP报文在填充完毕后，进行IPv6报头的填充，也是先判断IPv6报头是否被压缩，如果是则进行IPv6报头压缩处理，否则进行非压缩处理；

B3、完成报文填充后将完整的数据包添加到任务调度表中进行发送，便将数据帧传输到了IEEE802.15.4的MAC帧。