專利名稱：集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的一種無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
為了降低大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)的部署成本和運(yùn)營成本，解決大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)的可控、可管理問題，如圖1所示，一種新型的集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)設(shè)備被設(shè)計出來，從而可以有效地解決大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)管理、安全、業(yè)務(wù)控制和互操作性等方面的問題。相比目前的無線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，這種新型的集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)增加了泛在傳感網(wǎng)絡(luò)控制器和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備這兩個新型的組網(wǎng)設(shè)備。泛在傳感網(wǎng)絡(luò)控制器可以看作是一組邏輯設(shè)備，為整個無線傳感網(wǎng)絡(luò)提供集中控制、管理、數(shù)據(jù)處理等功能；無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是局域范圍內(nèi)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，它在泛在傳感網(wǎng)絡(luò)控制器的控制下，實現(xiàn)對局域無線傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接入、拓?fù)渚S護(hù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和管理控制，對局域無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線傳感器節(jié)點提供網(wǎng)絡(luò)接入、節(jié)點配置和管理、數(shù)據(jù)傳輸和處理等功能。一個泛在傳感網(wǎng)絡(luò)控制器可以控制成百上千個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備來共同組建超過十萬以上無線傳感器節(jié)點的大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)。在這種集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，每個無線傳感器節(jié)點需要通過無線傳感接入復(fù)用設(shè)備接入到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中來，從而接收無線傳感網(wǎng)控制信息，傳送傳感器采集信息， 并實現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)中其它無線傳感器節(jié)點之間的互聯(lián)互通。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對圖1所示的集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)設(shè)備，提出了一種無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，從而幫助基于IP的無線傳感器節(jié)點自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備并選擇最佳無線傳感接入復(fù)用設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)連接。無線傳感器節(jié)點在兩種情況下會進(jìn)入無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)狀態(tài)(1)無線傳感器節(jié)點剛上電或重新啟動，初始化工作完成，需要建立和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的連接，接入無線傳感網(wǎng)絡(luò)；( 無線傳感器節(jié)點和已連接的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備通信連接中斷，需要重新建立和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的連接，以重新接入到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息定義。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中所承載的信息包括發(fā)現(xiàn)類型、無線傳感器節(jié)點硬件描述單元、無線傳感器節(jié)點描述單元。其中，發(fā)現(xiàn)類型用于表示無線傳感器節(jié)點獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的地址的方法；無線傳感器節(jié)點硬件描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的硬件信息；無線傳感器節(jié)點描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點信息。
無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息被無線傳感器節(jié)點用于自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中傳送無線傳感器節(jié)點的基本能力到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。一個無線傳感器節(jié)點必須提供這些信息給無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，以保證和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備后續(xù)的信息交換和無線傳感器節(jié)點的功能特點相一致。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息定義。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中所承載的信息包括無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元、 無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱、替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元。其中無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元用于承載無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述信息；無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱由標(biāo)識無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的字符串組成；替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元由無線傳感接入復(fù)用設(shè)備IP地址和無線傳感器節(jié)點連接數(shù)量兩部分的列表組成，用以向無線傳感器節(jié)點通知其它可接入的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的信息。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息來應(yīng)答接收到的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息定義。 主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中所承載的信息包括無線傳感器節(jié)點硬件描述單元、無線傳感器節(jié)點描述單元。無線傳感器節(jié)點發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息來檢測它的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是否可用。當(dāng)無線傳感器節(jié)點配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的 IP地址，但由于主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備負(fù)載原因或者網(wǎng)絡(luò)通信不暢等原因，會造成無線傳感器節(jié)點在啟動后無法接入其主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，從而接入到其它無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。在出現(xiàn)這種情況時，無線傳感器節(jié)點在運(yùn)行過程中，會周期性地發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息來檢查它的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是否已經(jīng)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息定義。 主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中所承載的信息包括無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元、無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱、替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，用主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息來應(yīng)答。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了無線傳感器節(jié)點硬件描述單元定義。無線傳感器節(jié)點硬件描述單元包括設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識、無線傳感器節(jié)點序列號、無線傳感器節(jié)點MAC 地址。其中設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識是指無線傳感器節(jié)點生產(chǎn)廠商的標(biāo)識符；無線傳感器節(jié)點序列號表示無線傳感器節(jié)點的硬件序列號；無線傳感器節(jié)點MAC地址用于指示無線傳感器節(jié)點地址信息。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了無線傳感器節(jié)點描述單元定義。無線傳感器節(jié)點描述單元包括節(jié)點類型、加密能力參數(shù)、硬件版本號、軟件版本號、引導(dǎo)程序版本號、其他軟件版本號。其中節(jié)點類型用于表示無線傳感器節(jié)點類型；加密能力參數(shù)用于表示無線傳感器節(jié)點是否具有對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的加密能力；硬件版本號用于表示無線傳感器節(jié)點的硬件版本；軟件版本號用于表示無線傳感器節(jié)點當(dāng)前運(yùn)行的軟件版本；引導(dǎo)程序版本號用于表示無線傳感器節(jié)點的引導(dǎo)程序版本；其他軟件版本號表示無線傳感器節(jié)點上存儲的非運(yùn)行狀態(tài)的軟件版本號。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元定義。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元包括當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量、無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制、安全類型。其中當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量是指所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備目前所接入的無線傳感器節(jié)點個數(shù)；無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制是指所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備最大可以接入的無線傳感器節(jié)點數(shù)量；安全類型是指無線傳感接入復(fù)用設(shè)備和無線傳感器節(jié)點之間通信的安全方式，其中1表示明文通信方式，2表示加密通信方式。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了在未預(yù)先配置主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備情況下，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)流程。其中，包括以下步驟a)無線傳感器節(jié)點獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表；b)無線傳感器節(jié)點發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到步驟a)所獲取的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表中的一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息來應(yīng)答所述無線傳感器節(jié)點；c)無線傳感器節(jié)點等候接收無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息。如果無線傳感器節(jié)點超時未接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，且無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表中包括多個候選無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，無線傳感器節(jié)點選擇表中下一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，重復(fù)步驟b)發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息；d)如果無線傳感器節(jié)點接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，結(jié)束發(fā)現(xiàn)過程。如果無線傳感器節(jié)點上未預(yù)先配置主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，則無線傳感器節(jié)點在啟動后，通過上述流程發(fā)現(xiàn)可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了在預(yù)先配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備情況下，主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)流程。其中，包括以下步驟a)無線傳感器節(jié)點發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到預(yù)先配置的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址；b)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后， 發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息給無線傳感器節(jié)點。如果無線傳感器節(jié)點上預(yù)先配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，則無線傳感器節(jié)點在啟動后，通過上述流程發(fā)現(xiàn)可用的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入過程。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，如果無線傳感器節(jié)點在無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程中未接收到來自任何無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，則無線傳感器節(jié)點無法進(jìn)入下一步工作狀態(tài)，它需要在等候一段延時時間后，重新啟動無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)流程，直到找到可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備來接入到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中為止。采用本發(fā)明的方案，無線傳感器節(jié)點可以自動發(fā)現(xiàn)可以連接的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，從而建立與無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的連接，并通過其接入無線傳感網(wǎng)絡(luò)。


通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯。本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的無線傳感器節(jié)點硬件描述單元的格式示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的無線傳感器節(jié)點描述單元的格式示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元的格式示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的無主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備配置情況下的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程的流程圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的有主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備配置情況下的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程的流程圖。其中，相同或相似的附圖標(biāo)記表示相同或相似的步驟特征或裝置/模塊。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。以下，對本發(fā)明的第一方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中所承載的信息包括發(fā)現(xiàn)類型、無線傳感器節(jié)點硬件描述單元、無線傳感器節(jié)點描述單元。發(fā)現(xiàn)類型用于表示無線傳感器節(jié)點獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的地址信息的方法，包括1表示靜態(tài)配置方法、2表示推舉方法。無線傳感器節(jié)點可以通過靜態(tài)配置來獲取可以接入的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址，也可以通過無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中的替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元的信息獲取其他可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址信息。無線傳感器節(jié)點硬件描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的硬件信息。無線傳感器節(jié)點描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點描述信息。無線傳感器節(jié)點發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息給候選的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，利用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中的信息元來傳遞無線傳感器節(jié)點的基本能力和標(biāo)識，以允許接收到該消息的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備判斷是否有能力且可以為所述無線傳感器節(jié)點提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。以下，對本發(fā)明的第二方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中所承載的信息包括無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元、無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱、替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元用于承載無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的描述信息。
無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱由標(biāo)識無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的字符串組成。替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元由無線傳感接入復(fù)用設(shè)備IP地址和無線傳感器節(jié)點連接數(shù)量兩部分的列表組成。其中，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備IP地址是指可以替換所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的另一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的IP地址，無線傳感器節(jié)點連接數(shù)量是指該無線傳感接入復(fù)用設(shè)備當(dāng)前連接的無線傳感器節(jié)點數(shù)量。替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元可以包含0到多個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備信息。替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元用來為無線傳感器節(jié)點提供更多的可以連接的候選無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址信息，以防當(dāng)前請求連接的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備連接失效或者出現(xiàn)單點故障。當(dāng)接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備無法為該無線傳感器節(jié)點提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)時，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備可以在無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中通過替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元來向無線傳感器節(jié)點推薦其他可以提供無線傳感網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。無線傳感器節(jié)點可以通過查看替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元中的各無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的無線傳感器節(jié)點連接數(shù)量，來選擇當(dāng)前負(fù)荷較輕的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息，請求接入到該無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。以下，本發(fā)明的第三方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中所承載的信息包括無線傳感器節(jié)點硬件描述單元、無線傳感器節(jié)點描述單元。無線傳感器節(jié)點硬件描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的硬件信息。無線傳感器節(jié)點描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的描述信息。無線傳感器節(jié)點發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息來檢測它的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是否可用。當(dāng)無線傳感器節(jié)點配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備， 且當(dāng)前它被連接到了另外一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備上時，無線傳感器節(jié)點周期性地發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息來檢查它的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是否已經(jīng)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。以下，對本發(fā)明的第四方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中所承載的信息包括無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元、無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱、替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元用于承載無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述信息。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱由標(biāo)識無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的字符串組成。替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元由無線傳感接入復(fù)用設(shè)備IP地址和無線傳感器節(jié)點連接數(shù)量兩部分的列表組成。其中，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備IP地址是指可以替換所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的其他無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的IP地址，無線傳感器節(jié)點連接數(shù)量是指該無線傳感接入復(fù)用設(shè)備當(dāng)前連接的無線傳感器節(jié)點數(shù)量。主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息為無線傳感接入復(fù)用設(shè)備提供了一種可以向?qū)⑵渑渲脼橹饔脽o線傳感接入復(fù)用設(shè)備的請求連接的無線傳感器節(jié)點廣告其服務(wù)能力的機(jī)制。以下，參照圖2對本發(fā)明的第五方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。無線傳感器節(jié)點硬件描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的硬件信息，包括設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識、無線傳感器節(jié)點序列號、無線傳感器節(jié)點MAC地址。設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識是指無線傳感器節(jié)點生產(chǎn)廠商的標(biāo)識符。無線傳感器節(jié)點序列號表示無線傳感器節(jié)點的硬件序列號。無線傳感器節(jié)點MAC地址用于指示無線傳感器節(jié)點地址信息。以下，參照圖3對本發(fā)明的第六方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。無線傳感器節(jié)點描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點信息，包括節(jié)點類型、加密能力參數(shù)、硬件版本號、軟件版本號、弓I導(dǎo)程序版本號、其他軟件版本號。節(jié)點類型用于表示無線傳感器節(jié)點類型。加密能力參數(shù)，用于通知無線傳感接入復(fù)用設(shè)備關(guān)于無線傳感器節(jié)點是否具有對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進(jìn)行加密的能力，0表示無線傳感器節(jié)點無加密能力，1表示無線傳感器節(jié)點有加密能力。只用當(dāng)無線傳感器節(jié)點和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備都具有加密能力時，無線傳感器節(jié)點和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流可以被加密，從而提高數(shù)據(jù)的安全性。硬件版本號用于表示無線傳感器節(jié)點的硬件版本信息。軟件版本號用于表示無線傳感器節(jié)點當(dāng)前運(yùn)行的軟件版本信息。弓I導(dǎo)程序版本號用于表示無線傳感器節(jié)點的弓I導(dǎo)程序版本信息。其他軟件版本號表示無線傳感器節(jié)點上存儲的非運(yùn)行狀態(tài)的軟件版本號。無線傳感器節(jié)點上可以保存多于一個軟件版本，尤其是為了提供軟件版本的在線加載功能，無線傳感器節(jié)點上可以同時保存原來的軟件版本和新加載的軟件版本，并通過設(shè)置當(dāng)前版本標(biāo)識來指出無線傳感器節(jié)點啟動時應(yīng)該運(yùn)行哪個軟件版本。以下，參照圖4對本發(fā)明的第七方面進(jìn)行描述，其中，圖1及其相關(guān)描述在此一并作為參考。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元用于承載無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述信息，包括當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量、無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制、安全類型。當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量是指所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備目前所接入的無線傳感器節(jié)點個數(shù)，即無線傳感接入復(fù)用設(shè)備所控制的局域無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線傳感器節(jié)點個數(shù)。無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制是指所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備最大可以接入的無線傳感器節(jié)點數(shù)量。通過當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量和無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制參數(shù)，接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息的無線傳感器節(jié)點可以判斷無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的負(fù)荷輕重，從而決定是否接入該無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。安全類型是指無線傳感接入復(fù)用設(shè)備和無線傳感器節(jié)點之間通信的安全方式，其中1表示明文通信方式，2表示加密通信方式。無線傳感器節(jié)點和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信可以采用加密方式或者明文方式，如果無線傳感器節(jié)點具備加密能力，則可以在無線傳感器節(jié)點和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備之間采用加密通信方式，從而提高無線傳感數(shù)據(jù)信息的安全性。
根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種在未預(yù)先配置主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備情況下，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)流程。下面根據(jù)圖5并結(jié)合圖1來介紹該流程。該流程包括以下處理步驟S10，無線傳感器節(jié)點獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表。在無線傳感器節(jié)點發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備前，它需要首先獲取發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息的目標(biāo)IP地址。如果無線傳感器節(jié)點和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備位于同一個子網(wǎng)內(nèi)，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息的目的IP地址可以設(shè)置為廣播IP地址(255. 255. 255. 255)，否則無線傳感器節(jié)點需要預(yù)先獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的IP地址。無線傳感器節(jié)點可以有幾種方式取得無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的 IP地址靜態(tài)配置方式、推舉方式。在靜態(tài)配置方式下，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的IP地址預(yù)先配置并保存在無線傳感器節(jié)點的非易失存儲器內(nèi)。在推舉方式下，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備可以在無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中攜帶可替代的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備IP 地址列表，從而幫助無線傳感器節(jié)點發(fā)現(xiàn)更多的可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。步驟S11，無線傳感器節(jié)點從步驟SlO所獲取的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備列表中選擇一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到所選擇的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息來應(yīng)答無線傳感器節(jié)點。無論接收到的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息是用廣播方式發(fā)送的還是單播方式發(fā)送的，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備一接收到發(fā)現(xiàn)請求消息，均會用無線傳感器節(jié)點的單播IP地址發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息到無線傳感器節(jié)點。步驟S12，無線傳感器節(jié)點等候接收來自無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息。如果無線傳感器節(jié)點超時未接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，且無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表中包括多個候選無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，無線傳感器節(jié)點選擇表中下一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，重復(fù)步驟Sll發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息。步驟S13，如果無線傳感器節(jié)點接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，結(jié)束發(fā)現(xiàn)過程，并啟動到該無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入操作。根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種在預(yù)先配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備情況下，主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)流程。下面根據(jù)圖6并結(jié)合圖1來介紹該流程。該流程包括以下處理步驟S20，無線傳感器節(jié)點發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到預(yù)先配置的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。步驟S21，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息給所述無線傳感器節(jié)點。由于無線傳感器節(jié)點已經(jīng)預(yù)先配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，故無線傳感器節(jié)點不需要使用其他方式來獲取可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址。如果當(dāng)無線傳感器節(jié)點在發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，可以及時收到主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求響應(yīng)消息，則無線傳感器節(jié)點開始建立和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的連接， 不再和其他無線傳感接入復(fù)用設(shè)備執(zhí)行發(fā)現(xiàn)過程。否則，無線傳感器節(jié)點需要使用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程來發(fā)現(xiàn)其他可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，從而幫助基于IP的無線傳感器節(jié)點自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備并選擇最佳無線傳感接入復(fù)用設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)連接，其特征在于，IP無線傳感器節(jié)點在兩種情況下會進(jìn)入無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)狀態(tài)a)無線傳感器節(jié)點剛上電或重新啟動，初始化工作完成，需要建立和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的連接，接入無線傳感網(wǎng)絡(luò)；b)無線傳感器節(jié)點和已連接的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備通信連接中斷，需要重新建立和無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的連接，以重新接入到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，其特征還在于，在未預(yù)先配置主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備情況下，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)流程包括以下步驟a)無線傳感器節(jié)點獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表；b)無線傳感器節(jié)點發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表中的一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息來應(yīng)答無線傳感器節(jié)點。c)無線傳感器節(jié)點等候接收來自無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，如果無線傳感器節(jié)點超時未接收到，且無線傳感接入復(fù)用設(shè)備地址列表中包括多個候選無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，無線傳感器節(jié)點選擇表中下一個無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，重復(fù)步驟b)發(fā)送無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息；d)如果無線傳感器節(jié)點接收到無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，結(jié)束發(fā)現(xiàn)過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，其特征還在于，在預(yù)先配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備情況下，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)流程包括以下步驟a)無線傳感器節(jié)點發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息到預(yù)配置的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備；b)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在接收到主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息后，發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息給所述無線傳感器節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，其特征還在于a)無線傳感器節(jié)點發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息來檢測它的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是否可用；b)當(dāng)無線傳感器節(jié)點配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，但由于主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備負(fù)載原因或者網(wǎng)絡(luò)通信不暢等原因，會造成無線傳感器節(jié)點在啟動后無法接入其主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備，從而通過無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程接入到其它無線傳感接入復(fù)用設(shè)備；c)當(dāng)配置了主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的無線傳感器節(jié)點接入到了非主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備上時，無線傳感器節(jié)點在運(yùn)行過程中，會周期性地發(fā)送主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息來檢查它的主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備是否已經(jīng)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)；d)如果無線傳感器節(jié)點在無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)流程中未接收到來自任何無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，則無線傳感器節(jié)點無法進(jìn)入下一步工作狀態(tài)，它需要在等候一段延時時間后，重新啟動無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)流程， 直到找到可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備來接入到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息的特征在于a)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息被無線傳感器節(jié)點用于自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備；b)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中所承載的信息包括發(fā)現(xiàn)類型、無線傳感器節(jié)點硬件描述單元、無線傳感器節(jié)點描述單元；c)發(fā)現(xiàn)類型用于表示無線傳感器節(jié)點獲取無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的地址的方法；d)無線傳感器節(jié)點硬件描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的硬件信息，它包括設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識、無線傳感器節(jié)點序列號、無線傳感器節(jié)點MAC地址；e)設(shè)備生產(chǎn)廠商標(biāo)識用于表示無線傳感器節(jié)點生產(chǎn)廠商的標(biāo)識符；f)無線傳感器節(jié)點序列號用于表示無線傳感器節(jié)點的硬件序列號；g)無線傳感器節(jié)點MAC地址用于表示無線傳感器節(jié)點地址信息。h)無線傳感器節(jié)點描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息的特征在于a)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備用發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息來應(yīng)答接收到的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息；b)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中所承載的信息包括無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元、無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱、替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元；c)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元用于承載無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述信息；d)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱由標(biāo)識無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的字符串組成；e)替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元，用于向無線傳感器節(jié)點通知其它可接入的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息的特征在于a)主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息中所承載的信息包括無線傳感器節(jié)點硬件描述單元、無線傳感器節(jié)點描述單元。b)無線傳感器節(jié)點硬件描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點的硬件信息；c)無線傳感器節(jié)點描述單元用于承載無線傳感器節(jié)點信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息的特征在于a)主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息中所承載的信息包括無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元、無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱、替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元；b)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元用于承載無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述信息；c)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備名稱由標(biāo)識無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的字符串組成；d)替代無線傳感接入復(fù)用設(shè)備單元用于向無線傳感器節(jié)點傳遞其它可接入的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求5和權(quán)力要求7所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息和主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)請求消息，無線傳感器節(jié)點描述單元的特征在于a)無線傳感器節(jié)點描述單元包括節(jié)點類型、加密能力參數(shù)、硬件版本號、軟件版本號、引導(dǎo)程序版本號、其他軟件版本號；b)節(jié)點類型用于表示無線傳感器節(jié)點類型；c)加密能力參數(shù)，用于表示無線傳感器節(jié)點是否具有對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的加密能力；d)硬件版本號用于表示無線傳感器節(jié)點的硬件版本；e)軟件版本號用于表示無線傳感器節(jié)點當(dāng)前運(yùn)行的軟件版本；f)引導(dǎo)程序版本號用于表示無線傳感器節(jié)點的引導(dǎo)程序版本；g)其他軟件版本號表示無線傳感器節(jié)點上存儲的非運(yùn)行狀態(tài)的軟件版本號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6和權(quán)力要求8所述的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息和主用無線傳感接入復(fù)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元的特征在于a)無線傳感接入復(fù)用設(shè)備描述單元包括當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量、無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制、安全類型；b)當(dāng)前無線傳感器節(jié)點數(shù)量是指所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備目前所接入的無線傳感器節(jié)點個數(shù)；c)無線傳感器節(jié)點數(shù)量限制是指所述無線傳感接入復(fù)用設(shè)備最大可以接入的無線傳感器節(jié)點數(shù)量；d)安全類型是指無線傳感接入復(fù)用設(shè)備和無線傳感器節(jié)點之間通信的安全方式，其中 1表示明文通信方式，2表示加密通信方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及信息與通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的一種無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法。為了解決大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)的可控、可管理問題，一種新型的集中控制式無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)設(shè)備被設(shè)計出來。在這種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，無線傳感接入復(fù)用設(shè)備在泛在傳感網(wǎng)絡(luò)控制器的控制下，實現(xiàn)對局域無線傳感網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渚S護(hù)和管理控制，對局域無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線傳感器節(jié)點提供網(wǎng)絡(luò)接入、配置、管理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。本發(fā)明提出了一種無線傳感接入復(fù)用設(shè)備的發(fā)現(xiàn)方法，從而幫助基于IP的無線傳感器節(jié)點自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的無線傳感接入復(fù)用設(shè)備并選擇最佳無線傳感接入復(fù)用設(shè)備建立網(wǎng)絡(luò)連接。
文檔編號H04L12/28GK102571888SQ20101062315
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者湯曉輝, 馬松偉 申請人:江蘇聯(lián)優(yōu)信息科技有限公司