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1、(10)申请公布号 CN 102523630 A (43)申请公布日 2012.06.27 C N 1 0 2 5 2 3 6 3 0 A *CN102523630A* (21)申请号 201110388808.8 (22)申请日 2011.11.30 H04W 80/06(2009.01) (71)申请人南京邮电大学 地址 210003 江苏省南京市鼓楼区新模范马 路66号 (72)发明人孙知信 高同 (74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人许方 (54) 发明名称 一种无线泛在网络体系结构 (57) 摘要 本发明涉及一种无线泛在网络体系结构，属 于无线网络技术。
2、领域。所述无线泛在网络体系结 构包括：泛在资源聚合层、泛在网网关中间件、业 务能力聚合层、服务聚合层。泛在资源聚合层组 织异构的泛在资源，屏蔽泛在资源提供设备的异 构性；泛在网关中间件将异构泛在资源传输出的 6LoWPAN数据转化为IPv6数据；业务能力聚合层 区分、管理泛在资源的业务能力，屏蔽无线设备的 异构性；服务聚合层综合管理泛在资源并生成相 应的web业务，为用户提供统一的应用接口。所述 无线泛在网络体系解决了泛在资源融合过程中不 同IP层的数据多样性问题；统一的应用程序编程 接口为开放化、混搭化的泛在网业务创新发展提 供了一种新途径。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4。
3、页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种无线泛在网络体系结构，其特征在于：包括泛在资源聚合层、泛在网网关中间 件、业务能力聚合层、服务聚合层；其中， 泛在资源聚合层用于组织异构的泛在资源，以及屏蔽泛在资源提供设备的异构性； 泛在网关中间件用于将异构泛在资源传输出的6LoWPAN数据转化为IPv6数据； 业务能力聚合层用于区分、管理泛在资源的业务能力，以及屏蔽无线设备的异构性； 服务聚合层综合用于管理泛在资源并生成相应的web业务，以及为用户提供统一的应 用接口。 2.根据权利要求1所述的无。
4、线泛在网络的体系结构，其特征在于：所述业务能力聚合 层包括：资源鉴权和接入控制中间件、业务能力服务器、框架服务器、应用服务器； 所述资源鉴权和接入控制中间件用于对泛在资源进行鉴权获得可用框架接口，以及在 判断即将接入的泛在资源符合规格时允许所述泛在资源接入； 框架服务器用于根据可用框架接口提供统一的应用程序编程接口； 所述业务能力服务器用于存储资源鉴权和接入控制中间件的鉴权结果和接入信息； 所述应用服务器用于根据接入的泛在资源生成相应的web服务业务。 权 利 要 求 书CN 102523630 A 1/4页 3 一种无线泛在网络体系结构 技术领域 0001 本发明涉及一种无线泛在网络体系结构。
5、，属于无线网络技术领域。 背景技术 0002 随着IT 技术和通信技术的发展， 通信网络将不仅仅要满足人与人之间的通信需 求， 而且要进一步发展到人与机器（或物体）以及机器到机器之间的通信，并朝着无所不在 的网络方向演进。在泛在网络环境中，多种网络技术彼此互补、融合发展，并在微电子技术、 嵌入式技术、短距离通信技术、传感器技术、智能标签技术的支撑下，最终促成“泛在信息社 会的实现”。 0003 无线泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的和新的网络技术，实现人与 人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，无线泛 在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性。
6、，为个人和社会提供泛在的、无所不含的 信息服务和应用。如何将泛在网络资源进行聚合与管理，并构建无线泛在网络应用环境，是 形成泛在网新型业务模式必须要解决的问题。 0004 泛在网无论是在业务模式、产业特征还是网络体系架构上均是对现有网络架构管 理模式的延伸与升级，由于涉及到无处不在的网络，泛在网一般以无线的方式存在，而泛在 网络中存在数量众多的交互实体，将泛在网络统一于IP已经是业界的共识。但是，IP层之 上和IP层之下仍然存在着多样性。在网络层以下，海量设备之间与通信协议之间存在异构 性；在网络层以上，不同的应用开发面对异构设备与异构数据，没有统一的应用程序接口， 难以快速展开。因此，需要一。
7、种无线泛在网络架构，将泛在异构网络进行融合，协同无线泛 在网络架构中的各个层次，使资源从底层向上层进行逐级聚合，并为应用层开发提供统一 的API，形成统一的产业标准模式。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种无线泛在网 络的体系结构。 0006 本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案： 一种无线泛在网络体系结构包括泛在资源聚合层、泛在网网关中间件、业务能力聚合 层、服务聚合层；其中， 泛在资源聚合层用于组织异构的泛在资源，以及屏蔽泛在资源提供设备的异构性； 泛在网关中间件用于将异构泛在资源传输出的6LoWPAN数据转化为IPv6数据； 业务能力聚合。
8、层用于区分、管理泛在资源的业务能力，以及屏蔽无线设备的异构性； 服务聚合层综合用于管理泛在资源并生成相应的web业务，以及为用户提供统一的应 用接口。 0007 所述无线泛在网络的体系结构中，业务能力聚合层包括：资源鉴权和接入控制中 间件、业务能力服务器、框架服务器、应用服务器； 说 明 书CN 102523630 A 2/4页 4 所述资源鉴权和接入控制中间件用于对泛在资源进行鉴权获得可用框架接口，以及在 判断即将接入的泛在资源符合规格时允许所述泛在资源接入； 框架服务器用于根据可用框架接口提供统一的应用程序编程接口； 所述业务能力服务器用于存储资源鉴权和接入控制中间件的鉴权结果和接入信息；。
9、 所述应用服务器用于根据接入的泛在资源生成相应的web服务业务。 0008 本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果： （1）将泛在网络资源进行聚合与管理，屏蔽泛在资源提供设备的异构性，解决了泛在网 络资源的统一化问题。 0009 （2）协同无线泛在网络架构中的各个层次，使资源从底层向上层进行逐级聚合，将 泛在异构网络进行融合，解决IP层之上和IP层之下的多样性问题。 0010 （3）为应用层开发提供统一的API，形成统一的产业标准模式，为开放化、混搭化的 泛在网业务创新发展提供了一种新途径。 附图说明 0011 图1为无线泛在网络体系结构的示意图。 0012 图2为泛在资源鉴权和接入控制的流。
10、程图。 0013 图3为业务能力聚合层的示意图。 具体实施方式 0014 下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明： 如图1所示的无线泛在网络体系结构，包括：泛在资源聚合层、泛在网网关中间件、业 务能力聚合层、服务聚合层。 0015 泛在资源聚合层组织异构的泛在资源，屏蔽泛在资源提供设备的异构性。支持 IPv6及无线通讯，引入6LoWPAN技术，并基于IEEE802.15.4标准进行低功耗的无线通讯。 对非标准的轻量级IPv6数据进行统一化处理，通过泛在网网关中间件将6LoWPAN IPv6数 据包转换为标准的IPv6数据包，为上层应用提供标准的IPv6服务。 0016 泛在网关中间件将异构泛。
11、在资源传输出的6LoWPAN数据转化为IPv6数据。泛在 资源的无线传输采用6LoWPAN技术，对IPv6报文进行压缩分片传输，使其能够有效地运行 于IEEE802.15.4协议之上。 0017 泛在资源节点协议栈中使用的传输层协议是UDP协议，此时UDP数据报同样被压 缩为适合6LoWPAN数据传输的格式。由于性能、效率和复杂性等原因，轻量级IPv6寻址中 的传输层不使用TCP协议。ICMPv6协议主要用于控制消息，如ICMP重放、目的不可达以及 邻居发现消息。 0018 标准IPv6与简化IPv6的格式转换位于6LoWPAN域的边界，即泛在网网关，泛在网 网关需要连接使用标准IP协议的通信。
12、网络，包含一个标准IPv6协议栈。同时，泛在网网关 中间件负责处理6LoWPAN与标准IPv6之间的转换，以及6LoWPAN邻居发现功能，实现异构 无线网络发现与自动配置以及为上层提供统一的IPv6服务。 0019 业务能力聚合层统一的区分、管理泛在资源的业务能力(处理上层具体应用的能 力,包括硬件架构与软件逻辑)，屏蔽无线设备(RFID,传感设备,无线网络节点等)的异 说 明 书CN 102523630 A 3/4页 5 构性。通过业务资源综合管理平台中的泛在资源鉴权和接入控制中间件对泛在资源进行认 证、授权、管理，为上层应用提供稳定的泛在资源及可靠的访问方式。 0020 如图3所示：业务能。
13、力聚合层由以下几个部分组成：应用实体、应用服务器、业务 能力服务器、业务资源综合管理平台框架。 0021 业务能力服务器用于提供业务接口，这类应用编程接口可以访问业务服务器所提 供的一系列基本业务功能，如建立或释放路由、与用户交互、发送用户消息、设定QoS级别 等。业务供应商可以按照不同的业务逻辑对它们进行调用以实现不同的业务。 0022 框架服务器用于提供框架接口，所有的应用程序和业务若要调用业务资源综合管 理平台接口，首先就需要在框架服务器上注册。框架服务器对业务接口提供必需的安全、管 理支持,如服务注册与发现、认证鉴权、服务订购、完整性管理等。 0023 如图2所示：资源的鉴权和接入控制。
14、分为用户和泛在资源的鉴权和接入控制。通 过资源鉴权获得可用的框架接口，并使用开放接口获得被授权的网络业务能力特征的信 息。资源接入时，只有符合规格的泛在资源才会被业务资源综合管理平台授权允许接入。 0024 该方法通过“服务配置文件标识（SPID）+业务ID”的方式进行鉴权，并支持批量 方式进行鉴权，用户登录资源管理平台门户进行用户认证时，支持一次性将该用户的所有 状态、相关信息等数据返回给门户。 0025 业务资源综合管理平台接口对业务API进行抽象封装，使得业务开发人员快速 地、方便地开发出新型web业务。 0026 服务聚合层综合管理泛在资源并生成相应的web业务，为用户提供统一的应用接。
15、 口，根据现有的资源及应用需求生成相应的web应用。 0027 服务聚合与应用生成平台将各种类型的数据加以组合以创造新的定制化服务的 网络应用，具备web2.0特点。 0028 该架构划分为3个部分：API/数据提供者（聚合来源）、聚合站点（聚合逻辑）和用 户界面（聚合逻辑呈现），它们在逻辑上和物理上都是相互分离的。通过开放API、RSS等方 式把不同内容源聚合起来，并借助AJAX的结合增加与用户的交互。通过聚合原理和图形化 界面的开发工具，构造一种新的应用软件开发模式。 0029 无线泛在网络体系结构的工作流程如下： 1、 泛在资源聚合 1)泛在资源设备采集原始数据，或回应上层消息生成应答消。
16、息。 0030 2)采用6LoWPAN技术对数据进行分装，并基于IEEE802.15.4协议通过2.4G无线 频段进行IPv6数据包的转发。 0031 3)泛在网网关接收6LoWPAN数据包，将其解析为标准的IPv6数据包，并进行路由。 泛在网网关由可通过嵌入式Linux系统实现，任何拥有相关能力的PC机也可以充当泛在网 网关的角色。 0032 2、 业务能力聚合 1)首次接入时，泛在网网关向业务资源管理平台发送接入请求，业务资源综合管理平 台根据业务能力服务器中泛在资源的状态回送鉴权结果到泛在网网关。否则转向4） 2)泛在网网关根据业务资源综合管理平台的鉴权响应决定是否允许该资源接入，若允 。
17、许，则向泛在资源发送用户接入回应。 说 明 书CN 102523630 A 4/4页 6 0033 3)泛在资源在收到用户接入回应后，向业务资源综合管理平台发送确认接入消 息，业务能力服务器将泛在资源的相关鉴权、接入信息保存，并在业务资源综合管理平台中 维护泛在资源状态信息。 0034 4)业务资源管理平台将应用数据转送至应用服务器，应用服务器向服务聚合应用 生成平台发送数据。 0035 3、 服务聚合 1)接收下层发送的数据，由应用服务器提供的内容通常有3种类型，分别是数据型、应 用逻辑型和用户界面型，分别对应提供数据、应用逻辑功能和GUI，为了方便数据的检索，提 供者通常会将自己的内容通过。
18、 Web 协议对外提供。 0036 2)服务聚合应用生成平台向用户发送初始界面，后者发出调用以检索更新后的内 容。这些调用可从用户直接发往第三方源或者发回初始服务器，初始服务器用作第三方内 容的代理。 0037 3)服务聚合应用生成平台进行服务的聚合，内容的聚合方式分为两种，一是直接 使用服务器端的动态内容生成技术，如JSP、PHP或Ruby实现类似传统Web的应用程序，二 是直接在用户界面中通过客户端脚本或 applet 生成。 0038 4)以图形化的方式向用户呈现应用程序并与发生用户交互，结合Ajax 技术来显 示富UI，并使用从多个源异步检索到的内容在适当位置进行自我更新。 0039 5)用户接收或发送数据请求，其中，发送的数据可依据该体系结构逆向传输至泛 在资源。 说 明 书CN 102523630 A 1/2页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102523630 A 2/2页 8 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102523630 A 。