[发明专利]一种无线多媒体传感器网络接入IP网络的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线多媒体传感器网络接入其他网络如IP网络的问题，可用于运行私有协议的无线多媒体传感器网络系统，属于信息技术领域。 

背景技术

随着无线传感器网络技术的发展，在网络中传输的数据包类型从比较单一的数据包逐渐发展到了多媒体类型的数据包，应用程序对数据的需求也逐渐变大，已有网络应用程序直接访问无线网卡数据的形式已经不能满足开发的需要，如何使得IP数据包“透传”无线多媒体传感器网络，如何增加应用的移植性，如何明显的减轻开发人员的负担，成为无线多媒体传感器网络中需要解决的问题。 

网络领域IP化的趋势，同样影响到了无线多媒体传感器网络，但是由于无线多媒体传感器网络多业务的特点，需要传输视频、图像、语音、数据等不同业务类型的数据，考虑到无线信道的环境，相应的网络协议也要适应于无线多媒体传感器网络的特点，一般的IP网络协议是不适合于无线多媒体传感器网络的，但是，无线多媒体传感器网络也需要接入到IP网络，因此，就需要提供一种方法和机制来完成此项功能。 

无线多媒体传感器网络存在自身的网络访问API，但是，在普通的网络编程中，一般都是采用SOCKET规范编程方法来访问网络，为了增加应用程序的可移植性和标准化，应用程序不用修改即可以访问网络资源，也为了降低应用程序的开发难度，更好的完成无线传感器网络接入到IP网络，所以，需要一套标准化的方法来实现上述功能。 

在已有技术中，IP网络数据包不能直接到达无线多媒体传感器节点，无线多媒体传感器网络实现IP化的方法可以是直接在无线网卡上构建IP网络协议栈，这样，一个无线网卡便是一个IP网络节点，但是，无线多媒体传感器 网络的特点使得其采用这种方式并不合适，无线多媒体传感器网络节点通信运行了不同于IP网络的协议，IP格式的数据包不能被无线多媒体传感器网络所识别，因此，影响了网络的兼容性，不能和应用最为广泛的IP网络实现互联互通，这成为了无线多媒体传感器网络的一个缺陷；另外一种实现无线多媒体传感器网络接入IP网络的方法是采用网关设备[CN.200910033224.1，孙力娟等“无线多媒体传感器网络与无线局域网因特网的互联方法”。]，在原有的基础上开发协议转换功能，实现IP数据到达无线多媒体传感器网络节点，但这种方式需要增加额外的硬件设备，需要专门为该网关设备开发不同于无线多媒体传感器网络节点的程序，增加时间和成本上的投入。原有的无线多媒体传感器网络实现IP化存在以上所述的问题。 

在应用程序开发过程中，原有的技术采用无线传感器网络特有的API进行网络访问，这样就给开发过程中的并行开发带来了困难，应用程序开发人员必须等待无线网卡固件开发人员完成协议栈的构建以后才能进行网络部分的开发，同时网络访问API函数的非标准化，给应用程序的移植性和通用性带来了困难，当网络形式发生变化时，应用程序也便失效了，应用程序开发人员针对新的网络形式进行新的开发，降低了工作效率，重复劳动，因此，这也成为了无线多媒体传感器网络不能与SOCKET网络编程规范兼容的一个不足之处。 

为了克服已有技术上的不足，因此，本申请拟开发一种基于虚拟网关的无线多媒体传感器网络接入IP网络中间件，实现了协议转换，使得无线多媒体传感器网络接入到了IP网络中。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线多媒体传感器网络接入IP网络的方法，本发明是基于无线多媒体传感器网络形式，构建一种基于操作系统平台的虚拟网关，所述的虚拟网关可以在软件层面使IP数据包“透传”无线多媒体传感器网络，整个方案的网络拓扑结构图可以如图1描述。 

在图1中，多媒体数据包括视频、图像、语音、数据在由无线网卡构成的无线多媒体传感器网络中进行传输，其网络拓扑结构可以是多种形式的， 例如星型、网型、树形等。PC机和手持设备运行IP网络协议栈，操作系统内部传递的是IP数据包的形式，在无线网卡中传输的数据格式是无线多媒体传感器网络的协议包格式，为了实现IP数据包能够“透传”无线多媒体传感器网络，使应用程序的开发具有通用性，需要在PC机和手持设备上构建虚拟网关，用来完成协议的转换。该虚拟网关所处的层次结构图如图2所示： 

虚拟网关主要存在于PC机与手持设备上，应用程序位于最上层，应用程序的编写遵从SOCKET规范，也就是说，有了虚拟网关，遵从SOCKET网络编程规范的应用程序便可以访问该无线多媒体传感器网络。应用程序实现网络应用，具有很好的移植性，当更换网络形式时，应用程序几乎不需要做出改变就可以继续使用，提高了应用程序的通用性和跨平台特性。