[发明专利]基于linux应用层的6LOWPAN物联网网关及实现方法

说明书

技术领域

本发明属于在物联网业务中使互联网和6LOWPAN网络通讯的方法，特别是一种基于linux应用层的6LOWPAN物联网网关及实现方法。

背景技术

物联网（The Internet of things）是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器以及气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术的核心和基础是互联网技术，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。

因特网把人与所有的物体连接起来，物联网将人与人、人与物、物与物连接起来。虽然物联网的概念早在十多年前就有了雏形，但想要建立理想中物联网还有很多技术需要完善，例如安全、寻址、标准、接入方式、生物工程等。只有通过这些技术进步和出台统一的规范，才能够获取一个公平和以用户为中心的物联网。

物联网技术涵盖范围极广，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、智能电网、工业系统、楼控系统、家庭智能设施以及视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的各种资产（如贴上RFID、条形码标签）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网、和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

无线传感器网络在物联网中担当链接传统网络重任。

无线传感器网络作为物联网产业的核心产业，能显著带动诸多周边产业发展，对物联网的扶持应以无线传感器网络这样具有提纲挈领作用和床亲增长点的产业为重点。

无线传感器网络在工业，农业，军事，环境，医疗，交通等领域具有广泛的应用，并且他的规模具有扩大化，功能具有复杂化，应用领域也具有扩展和交叉。这导致了对无线传感器网络本身提出了更高的要求。现在主要体现在三个方面：第一，大规模无线传感器网络的通信和管理；第二，多个无线传感器网络之间任意节点的点对点通信；第三，无线传感器网络与有线IP网络的集成和无缝连接。

无线传感器网络具有“无处不在”和节点数量庞大等特点，部署无线传感器网络需要数量巨大的地址资源。而作为下一代互联网解决方案-IPV6技术，可以提供海量的地址，并且已经日渐成熟，较为成功的解决了IPV4所存在的问题，成为下一代互联网的标准。所以无线传感器和IPV6结合，是一个很好的选择。

现如今最流行、最有效实现无线传感器网络和IPv6结合的方案是6LOWPAN无线传感器网络。例如：中国专利申请《基于IPv6的物联网终端与互联网主机的通信方法》（南京邮电大学.CN102857968A.2013）。

现有技术的缺点：基于IPv6的物联网终端与互联网主机通信方法，首先这种技术没有使用6LOWPAN协议栈的标准（6LOWPAN协议栈传输层可以采用TCP，具体标准参考图1）；物联网网关包括两大核心处理功能模块，第一个模块是以太网接口，该接口是网关与互联网之间的接口，第二个模块是无线射频接口，该接口是网关和6LOWPAN网络之间的接口。物联网网关同时具备这两个接口功能，才能很轻易的实现物联网和互联网之间的互联互通。（具体实现模块参考图2），该技术要求物联网网关设备需要有两个MCU（微控制器），一个处理6LOWPAN网络数据，一个处理以太网数据，这是一种浪费资源并且不环保。同时该技术可扩展性不强，如果6lowpan协议栈中添加了新的应用层协议，该技术就不支持。

针对6LOWPAN无线传感器网络和互联网通讯，设计一种基于linux应用层的6LOWPAN物联网关及实现方法非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种以太网格式的数据包和6LOWPAN物联网格式的数据包之间的转换，基于linux应用层的6LOWPAN物联网网关及实现方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：