[发明专利]一种基于物联网的数据通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据通信方法，尤其涉及的是一种基于物联网的数据通信方法。

背景技术

在典型的物联网构架中，一个电子标签具有全球唯一的电子编码，将其附着在物品上标识目标对象。目前的物联网架构能够很好地跟踪目标对象，但仍存在以下不足：

1)用户只能通过数据库服务器来获取目标对象信息，无法实现与目标对象直接地点到点通信；

2)用户只能查询目标对象的信息，无法直接控制目标对象的状态；

3)目标对象信息只能通过读写器被动地读取，目标对象无法根据当前的状态主动请求数据更新或发出警报信息。

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，提供一种基于物联网的数据通信方法。本发明克服了上述不足，从而实现物联网数据的实时通信。

技术方案：本发明公开了一种基于物联网的数据通信方法，所述物联网中包含接入路由器、接入节点、传感器节点和执行节点；接入路由器与路由骨干网相连，接入节点配置一个有线接口与接入路由器相连，配置一个无线接口与传感器节点和执行节点相连；传感器节点用于采集数据，例如温度，执行节点用于执行操作，例如关闭空调；传感器节点或者执行节点配置一个无线接口，通过该无线接口与接入节点链路相连；一个接入节点与该接入节点链路相连的传感器节点和执行节点构成一个子网，该子网内的传感器节点和执行节点通过该接入节点实现通信；一个接入路由器和与该接入路由器相连的所有接入节点以及与所述接入节点链路相连的传感器节点和执行节点构成一个网络；

一个接入路由器由其硬件ID标识，例如媒体接入控制地址；一个传感器节点能采集一种类型的数据，该数据由一个数据ID唯一标识，该传感器节点由该数据ID唯一标识；一个执行节点能执行一种类型的命令，该命令由命令ID唯一标识，该执行节点由该命令ID唯一标识；

一个接入路由器、接入节点、传感器节点和执行节点配置一个具有全球唯一性的地址，该地址由网络前缀、子网ID、节点ID和内部ID构成；一个网络内所有接入节点、执行节点和传感器节点的网络前缀都相同，等于该网络内的接入路由器的网络前缀；接入路由器的网络前缀预先设置，例如3fe8:1:1:1::；

一个接入路由器的地址中，子网ID和内部ID为0，节点ID为1；

一个接入节点的地址中，网络前缀等于所在网络的接入路由器的网络前缀；子网ID等于接入节点的硬件ID，节点ID和内部ID为0；

一个传感器节点的地址中，网络前缀和子网ID等于所在子网的接入路由器的网络前缀和子网ID，节点ID等于自己所能采集数据的数据ID，内部ID为自己的硬件ID,例如媒体接入控制地址；

一个执行节点的地址中，网络前缀和子网ID等于所在子网的接入路由器的网络前缀和子网ID，节点ID等于自己所能执行命令的命令ID，内部ID为自己的硬件ID,例如媒体接入控制地址；

一个接入路由器定期广播信标消息，消息源地址为自己的地址；接入节点通过有线节点收到接入路由器广播的信标消息后，通过查看信标消息的源地址能够获取所在网络的网络前缀，接入节点将网络前缀与自己的子网ID相结合构成自己的地址，该地址的节点ID和内部ID为0；接入节点定期通过无线接口广播信标消息，该信标消息的源地址为自己的地址；

传感器节点或者执行节点启动接收到接入节点发送的第一个信标消息后，将自己的节点ID和内部ID与该信标消息的源地址中的网络前缀和子网ID相结合构成自己的地址，该地址做为永久地址，在传感器节点或者执行节点的整个生命周期内保持不变，该接入节点做为该传感器节点或者执行节点的永久接入节点；

当传感器节点或者执行节点脱离永久接入节点的通信范围与另外一个接入节点链路相连时，传感器节点或者执行节点能接收到该接入节点的信标消息，然后将自己的节点ID和内部ID与该信标消息的源地址中的网络前缀和子网ID相结合构成自己的地址，该地址做为暂时地址，该接入节点做为该传感器节点或者执行节点的暂时接入节点；

一个接入节点维护一个节点表，每个节点表包含永久地址域、暂时地址域、切换标识符和生命周期；当切换标识符为1时，表明该节点表表项所对应的节点已经完成移动切换，当切换标识符为0时，表明该节点表表项所对应的节点准备执行移动切换；

一个传感器节点或者执行节点定期广播信标消息，信标消息负载为它的永久地址，源地址为它当前的暂时地址；