[发明专利]一种支持多频段6LoWSN并行接入Internet的方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及传感网接入方法、协议适配方法、数据包传输方法、系统及通信设备，具体是一种支持多频段6LoWSN并行接入Internet的方法。

背景技术

无线传感网作为物理世界的感知网络，实现了对事物属性的信息采集，提供了物理世界的属性量化值。但是无线传感网的局域性限制了这些量化值的服务范围，因此使无线传感网内部信息资源能够被观察者远程监控和应用是当前无线传感网研究的关键技术，最终实现无线传感网资源拓展和网络延伸是研究的主要目的。无线传感网与Internet之间的互联互通是实现上述目标较好的网络架构，Internet丰富的网络资源给传感网的拓展提供了强有力的保障，两者中间架设的接入设备成了两者互联互通的重要组成部分，其功能和架构的优越性直接关系到两种网络资源共享的畅通问题。

将多个IPv6传感网同时接入Internet中，并实现IPv6传感网数据信息与传统的IPv4网络互通和共享是探索的主要问题。通过使用设备标识符、接入通道标识符、IP头部适配、地址映射、端口轮询扫描等方法实现多通道传感网与Internet的接入。该接入方法可以实现多子网并行接入，可以广泛应用在智能家居、综合安防、智能电网、环境监测、智能交通、工业控制、智能医疗等领域。

当前无线传感网接入Internet存在多种方法，如网关接入方法、重叠方法、全局IP化方法等。

网关接入方法的特点是在传感网与Internet之间架设专用设备，该设备主要完成传感网协议和Internet协议对等层协议的适配工作，针对工作层次的不同可以将该专用的网关设备分为应用透明性网关和NAT(Network Address Translation)网关，网关接入方法需要架设专用设备，数据包类型和格式需要严格依赖于该网关的设置，针对于不同类型的传感网，该方法扩展性不强。

重叠方法将传感网协议部分在IP网络中以负载的形式展示，传感网内部使用私有的传感网协议栈运行，当传感网信息需要进入Internet时，将传感网协议部分作为UDP/TCP/IP负载传输。该方法没有较好地按照协议对等层规则进行数据包的封装与解封装，针对于单向数据传输可行，当需要满足上行和下行数据传输要求时，该方法不能很好地满足需求。

全局IP化方法将可通信节点全部IP化，互联互通的多个异构网络均采用IP协议进行通信。该方法确保每个网络设备均具有IP地址，全部使用IP路由寻址机制，只要按照标准协议封装数据包则可以将数据发送到指定节点。该方法的难度在于所提供的传感节点和设备必须运行相应的IP协议。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出了一种具有良好的可扩展性的支持多频段6LoWSN并行接入Internet的方法。本发明的技术方案如下：一种支持多频段6LoWSN并行接入Internet的方法，所述无线传感网WSN端采用IPv6协议，Internet端采用IPv4协议，其包括以下步骤：

101、在所述无线传感网WSN端和Internet端之间设置接入设备，所述接入设备根据类别和频段设置有M个通道，所述接入设备与无线传感网WSN端之间还设置有边界节点，在接入设备中建立统一的设备标识符以唯一确定各个边界节点；

102、当无线传感网WSN端有数据通过通道传入接入设备后，建立设备标识符轮询机制以得知标识符当前状态，有数据则将该通道的数据接收并添加通道标识符，所述通道标识符在数据包中标识数据来源；

103、当添加通道标识符后，重新计算数据包的长度和校验字段，确保数据包正确到达目的IPv4主机；传感网传输的是IPv6协议类型的数据，当前Internet是IPv4，江IPv6协议和IPv4协议IP头部各个字段对应解析和适配。将数据传输到IPv4的Internet中。

进一步的，当接入设备的类别和频段为2.4GHz、433MHz、470MHz、780MHz、WiFi 5个类型时，则对应的设置有5个通道，即对应的通道标识符为F1、F2、F3、F4、F5，所述的F1-F5通道均可同时接入并完成数据从无线传感网WSN端到远端Internet主机的通信过程，边界节点与接入设备之间通信采用自定义协议封装格式或者标准SLIP协议封装格式。