一种泛在网中异构设备编址方法.pdf

上传人:a1 文档编号:471008 上传时间:2018-02-18 格式:PDF 页数:10 大小:804.23KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410257205.8

申请日:

2014.06.11

公开号:

CN104092786A

公开日:

2014.10.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04L 29/12申请日:20140611|||公开

IPC分类号:

H04L29/12

主分类号:

H04L29/12

申请人:

中国科学技术大学苏州研究院

发明人:

黄刘生; 杨晨凯; 徐宏力; 冷冰

地址:

215123 江苏省苏州市工业园区独墅湖高教区仁爱路188号

优先权:

专利代理机构:

苏州创元专利商标事务所有限公司 32103

代理人:

范晴

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明公开了一种泛在网中异构设备编址方法,包括如下步骤:设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;设备向网关发送设备的能力信息;网关在收到设备的能力信息后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。该方法可以对泛在网中的异构设备进行统一的编址和实现对泛在网中各异构设备能力的管理,能够很好的适应泛在网中设备的异构性,并对异构设备的能力进行管理,具有高效率,可扩展的特点。

权利要求书

1.  一种泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,包括如下步骤:
设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;
设备向网关发送设备的能力信息;
网关在收到设备的能力信息后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。

2.
  根据权利要求1所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的能力信息包括用二进制表示的设备的能力类型。

3.
  根据权利要求2所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的能力类型至少包括GPS和传感器类型。

4.
  根据权利要求3所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的传感器类型至少包括方向传感器、距离传感器、陀螺仪、光线传感器、电子罗盘、重力传感器、磁力传感器、3D加速度传感器、旋转矢量传感器、温度传感器、2D加速度传感器。

5.
  根据权利要求2所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的二进制的位数为20位,其中每一位统一定义代表一种能力类型。

6.
  根据权利要求1所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的网关整合的信息包括设备类型、设备能力、网关地址和网内地址。

7.
  根据权利要求6所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的设备类型用4位二进制表示。

说明书

一种泛在网中异构设备编址方法
技术领域
本发明属于泛在网络通信技术领域,具体涉及一种泛在网中异构设备编址方法。
背景技术
(Bootstrap Protocol)是一个基于IP/UDP协议的集中式地址分配协议。BOOTP协议可以让客户端从一个中心服务器上获得动态分配的IP地址,并不需要每个用户去设置静态IP地址。BOOTP协议在IP/UDP网络中得到广泛应用,但是该机制应用于泛在网时将面临许多挑战。其一,BOOTP协议不能适应泛在网设备的异构性。在泛在网络中,存在各种各样的异构设备(如图2),如传感器节点、手机和RFID标签等,这些设备无法通过相同的网关获取设备地址。其二, BOOTP协议无法对异构设备的能力进行管理。泛在网设备的种类各不相同,能力各异,需要在编址的同时能够对异构设备的能力进行管理。
是一种广泛使用的基于传感器网络的协议,其地址分配策略和地址格式只是尝试给网络中的每个节点分配一个唯一标识。由于该协议是针对于传感器节点的编址方案,无法适用于泛在网中的其他设备。
为此,需要提供一种泛在网中异构设备编址与设备能力管理的方法,来解决现有协议中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种泛在网中异构设备编址方法,解决了现有技术中不能适应泛在设备的异构性以及无法对异构设备进行管理等问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:一种泛在网中异构设备编址方法,包括如下步骤:
设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;
设备向网关发送设备的能力信息;
网关在收到设备的能力信息后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。
进一步的,所述的能力信息包括用二进制表示的设备的能力类型。
进一步的,所述的二进制的位数为20位。
进一步的,所述的能力类型至少包括GPS和传感器类型。
进一步的,所述的网关整合的信息包括设备类型、设备能力、网关地址和网内地址。
进一步的,所述的设备类型用4位二进制表示。
本发明中描述的方法能够很好的适应泛在网中设备的异构性,并对异构设备的能力进行管理,具有高效率,可扩展的特点。
相对于现有技术中的方案,本发明的优点是:
1.本发明中描述的方法可对泛在网中的各种异构设备进行统一编址,使得设备的管理更加方便。
2.该方法考虑到了对于各种设备能力的管理,为不同设备加入泛在网络提供了统一的入网标准协议。
3.本发明中设计的编址方案能够降低异构设备之间通信的障碍,实现全网各种设备之间的通信。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明一种泛在网中异构设备编址方法的流程图;
图2是本发明一种泛在网中异构设备编址方法的泛在网应用架构图;
图3是本发明一种泛在网中异构设备编址方法的消息结构框图。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
步骤S11:设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;
对于各类设备的网关(路由器、GPRS网关、RFID阅读器等),通过Internent连入互联网中,并获取相应的IP地址(32位),作为每个接入泛在网络的异构设备的网关地址。
当每个泛在设备接入网络时,从相应的网关处根据该设备对应的协议类型获取其网内地址(32位)。以手机和传感器节点为例,手机通过路由器的WiFi信号接入网络中,并获取32位的IP地址作为其网内地址;传感器节点通过网关节点处获取32位地址标识,作为其网内地址。每个设备的完整地址包含其网关地址和网内地址。
步骤S12:设备向网关发送设备的能力信息;
新设备接入网络后,向网关处发送一条消息,用于表征该设备的能力,即有哪些传感器。该消息的报文内容长度为20位(可根据实际应用调整),每一位用于表征一种能力,1表示具有该能力,0表示不具有该能力。每一位代表的能力类型在此不作统一定义,可根据实际的泛在网应用进行配置。
步骤S13:网关在收到设备的能力信息后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。
网关在收到每个设备的能力信息后,将整合该设备的信息,发送到中心服务器。该消息的结构如图3所示,包含设备类型(4位)、设备能力(20位)、网关地址(32位)和网内地址(32位)。中心服务器接到该消息后根据协议在数据库中添加该设备的地址、设备类型和设备能力(与设备能力消息定义一致)等信息,该数据库表的设计如下表1所示。
表1。

泛在网中的一个设备要向另一个设备发送消息时,源地址和目的地址均为包含网关地址和网内地址的完整地址信息。当源地址和目的地址的网关地址相同时,代表这两个设备处于同一内网中,只需要根据该类设备的通信协议进行通信即可;当源地址和目的地址的网关地址不同时,代表这两个设备可能为异构设备,需先将消息发送到中心服务器,中心服务器将消息内容发送到目的地址的网关地址对应的网关设备,然后在根据目的设备的通信协议将消息发送到目的地址即可。
实施例:
下面以具体的实施例进行说明,本实施例的泛在网络包含多种类型异构设备,如图2所示,其中WiFi网络的网关设备使用路由器,而传感器网络的网关设备为一个连接PC的Crossbow MIB520节点。
网关IP地址
路由器通过Internent连入互联网中,并获取32位的IP地址219.219.216.179,该地址十六进制表示为0xdbdbd8b3。
节点通过USB口连接PC,并以PC的IP地址219.219.216.181作为该网络的网关地址,该地址十六进制表示为0xdbdbd8b5。
异构设备的编址
安卓手机通过路由器的WiFi网络连入到泛在网中,并获取到自己的网内地址192.168.1.101,该地址十六进制表示为0xc0a80165;平板通过路由器的WiFi网络连入到泛在网中,并获取到自己的网内地址192.168.1.103,该地址十六进制表示为0xc0a80167。
包含温度与光线传感器的Crossbow节点1通过MIB520网关连入到泛在网,获取32位地址0xffffff01;包含温度、光线和加速度传感器的Crossbow节点2通过MIB520网关连入到泛在网,获取32位地址0xffffff02。
综上可知,各异构设备编址如表2所示。
表2

设备能力通知
在此实施例中,我们定义设备能力通知消息的报文如表3所示。
表3。

安卓手机和平板上均有GPS、方向传感器、距离传感器、陀螺仪、光线传感器、电子罗盘、重力传感器、磁力传感器、3D加速度传感器和旋转矢量传感器,故该消息的报文编码应为11111111110000000000,十六进制表示为0xffc00。
传感器节点1有温度传感器和光线传感器,故该消息的报文编码应为00001000001000000000,十六进制表示为0x08200;传感器节点1有温度传感器、光线传感器和2D加速度传感器,故该消息的报文编码应为00001000001100000000,十六进制表示为0x08300。
新设备通知
在此实施例中,我们定义设备类型的标识如表4所示。
表4。

根据上表,各设备在加入泛在网后,对应的网关向服务器发送的消息如表5所示。
表5。

经过实施例中的4个步骤以后,服务器收到每个设备的信息,并将这些信息存入到设备数据库中,最终设备数据库表如表6所示。
表6。

本发明中实验传感器节点是基于CrossBow公司生产的Iris系列节点,网关板采用CrossBow公司生产的MIB520板,手机与平板均是安卓系统。
综上所述,本发明中描述的地址分配方法能够很好的适应泛在网中设备的异构性,并对异构设备的能力进行管理,具有高效率,可扩展的特点。本发明具有实质性技术特点和显著的技术进步,其应用前景非常广阔。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

一种泛在网中异构设备编址方法.pdf_第1页
第1页 / 共10页
一种泛在网中异构设备编址方法.pdf_第2页
第2页 / 共10页
一种泛在网中异构设备编址方法.pdf_第3页
第3页 / 共10页
点击查看更多>>
资源描述

《一种泛在网中异构设备编址方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种泛在网中异构设备编址方法.pdf(10页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN104092786A43申请公布日20141008CN104092786A21申请号201410257205822申请日20140611H04L29/1220060171申请人中国科学技术大学苏州研究院地址215123江苏省苏州市工业园区独墅湖高教区仁爱路188号72发明人黄刘生杨晨凯徐宏力冷冰74专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人范晴54发明名称一种泛在网中异构设备编址方法57摘要本发明公开了一种泛在网中异构设备编址方法,包括如下步骤设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;设备向网关发送设备的能力信息;网关在收到设备的能力信息。

2、后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。该方法可以对泛在网中的异构设备进行统一的编址和实现对泛在网中各异构设备能力的管理,能够很好的适应泛在网中设备的异构性,并对异构设备的能力进行管理,具有高效率,可扩展的特点。51INTCL权利要求书1页说明书6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6页附图2页10申请公布号CN104092786ACN104092786A1/1页21一种泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,包括如下步骤设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;设备向网关发送设备的能力信息;网关在收到设备的能力信息后,整合。

3、该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。2根据权利要求1所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的能力信息包括用二进制表示的设备的能力类型。3根据权利要求2所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的能力类型至少包括GPS和传感器类型。4根据权利要求3所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的传感器类型至少包括方向传感器、距离传感器、陀螺仪、光线传感器、电子罗盘、重力传感器、磁力传感器、3D加速度传感器、旋转矢量传感器、温度传感器、2D加速度传感器。5根据权利要求2所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的二进制的位数为20位,其中每一位统一定义代表一种能力类型。。

4、6根据权利要求1所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的网关整合的信息包括设备类型、设备能力、网关地址和网内地址。7根据权利要求6所述的泛在网中异构设备编址方法,其特征在于,所述的设备类型用4位二进制表示。权利要求书CN104092786A1/6页3一种泛在网中异构设备编址方法技术领域0001本发明属于泛在网络通信技术领域,具体涉及一种泛在网中异构设备编址方法。背景技术0002(BOOTSTRAPPROTOCOL)是一个基于IP/UDP协议的集中式地址分配协议。BOOTP协议可以让客户端从一个中心服务器上获得动态分配的IP地址,并不需要每个用户去设置静态IP地址。BOOTP协议在IP。

5、/UDP网络中得到广泛应用,但是该机制应用于泛在网时将面临许多挑战。其一,BOOTP协议不能适应泛在网设备的异构性。在泛在网络中,存在各种各样的异构设备(如图2),如传感器节点、手机和RFID标签等,这些设备无法通过相同的网关获取设备地址。其二,BOOTP协议无法对异构设备的能力进行管理。泛在网设备的种类各不相同,能力各异,需要在编址的同时能够对异构设备的能力进行管理。0003是一种广泛使用的基于传感器网络的协议,其地址分配策略和地址格式只是尝试给网络中的每个节点分配一个唯一标识。由于该协议是针对于传感器节点的编址方案,无法适用于泛在网中的其他设备。0004为此,需要提供一种泛在网中异构设备编。

6、址与设备能力管理的方法,来解决现有协议中存在的问题。发明内容0005本发明目的在于提供一种泛在网中异构设备编址方法,解决了现有技术中不能适应泛在设备的异构性以及无法对异构设备进行管理等问题。0006为达到上述目的,本发明的技术方案是一种泛在网中异构设备编址方法,包括如下步骤设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;设备向网关发送设备的能力信息;网关在收到设备的能力信息后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。0007进一步的,所述的能力信息包括用二进制表示的设备的能力类型。0008进一步的,所述的二进制的位数为20位。0009进一步的,所述的能力类型至少包括GPS和。

7、传感器类型。0010进一步的,所述的网关整合的信息包括设备类型、设备能力、网关地址和网内地址。0011进一步的,所述的设备类型用4位二进制表示。0012本发明中描述的方法能够很好的适应泛在网中设备的异构性,并对异构设备的能力进行管理,具有高效率,可扩展的特点。0013相对于现有技术中的方案,本发明的优点是1本发明中描述的方法可对泛在网中的各种异构设备进行统一编址,使得设备的管理更加方便。说明书CN104092786A2/6页400142该方法考虑到了对于各种设备能力的管理,为不同设备加入泛在网络提供了统一的入网标准协议。00153本发明中设计的编址方案能够降低异构设备之间通信的障碍,实现全网各。

8、种设备之间的通信。附图说明0016下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述图1是本发明一种泛在网中异构设备编址方法的流程图;图2是本发明一种泛在网中异构设备编址方法的泛在网应用架构图;图3是本发明一种泛在网中异构设备编址方法的消息结构框图。具体实施方式0017为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。0018步骤S11设备接入网络时,获取设备的网关地址和网内地址作为设备的完整地址;对于各类设备的网关(。

9、路由器、GPRS网关、RFID阅读器等),通过INTERNENT连入互联网中,并获取相应的IP地址(32位),作为每个接入泛在网络的异构设备的网关地址。0019当每个泛在设备接入网络时,从相应的网关处根据该设备对应的协议类型获取其网内地址(32位)。以手机和传感器节点为例,手机通过路由器的WIFI信号接入网络中,并获取32位的IP地址作为其网内地址;传感器节点通过网关节点处获取32位地址标识,作为其网内地址。每个设备的完整地址包含其网关地址和网内地址。0020步骤S12设备向网关发送设备的能力信息;新设备接入网络后,向网关处发送一条消息,用于表征该设备的能力,即有哪些传感器。该消息的报文内容长。

10、度为20位(可根据实际应用调整),每一位用于表征一种能力,1表示具有该能力,0表示不具有该能力。每一位代表的能力类型在此不作统一定义,可根据实际的泛在网应用进行配置。0021步骤S13网关在收到设备的能力信息后,整合该设备的信息,并将信息发送到中心服务器。0022网关在收到每个设备的能力信息后,将整合该设备的信息,发送到中心服务器。该消息的结构如图3所示,包含设备类型(4位)、设备能力(20位)、网关地址(32位)和网内地址(32位)。中心服务器接到该消息后根据协议在数据库中添加该设备的地址、设备类型和设备能力(与设备能力消息定义一致)等信息,该数据库表的设计如下表1所示。0023表1。说明书。

11、CN104092786A3/6页50024泛在网中的一个设备要向另一个设备发送消息时,源地址和目的地址均为包含网关地址和网内地址的完整地址信息。当源地址和目的地址的网关地址相同时,代表这两个设备处于同一内网中,只需要根据该类设备的通信协议进行通信即可;当源地址和目的地址的网关地址不同时,代表这两个设备可能为异构设备,需先将消息发送到中心服务器,中心服务器将消息内容发送到目的地址的网关地址对应的网关设备,然后在根据目的设备的通信协议将消息发送到目的地址即可。0025实施例下面以具体的实施例进行说明,本实施例的泛在网络包含多种类型异构设备,如图2所示,其中WIFI网络的网关设备使用路由器,而传感器。

12、网络的网关设备为一个连接PC的CROSSBOWMIB520节点。0026网关IP地址路由器通过INTERNENT连入互联网中,并获取32位的IP地址219219216179,该地址十六进制表示为0XDBDBD8B3。0027节点通过USB口连接PC,并以PC的IP地址219219216181作为该网络的网关地址,该地址十六进制表示为0XDBDBD8B5。0028异构设备的编址安卓手机通过路由器的WIFI网络连入到泛在网中,并获取到自己的网内地址1921681101,该地址十六进制表示为0XC0A80165;平板通过路由器的WIFI网络连入到泛在网中,并获取到自己的网内地址1921681103,。

13、该地址十六进制表示为0XC0A80167。0029包含温度与光线传感器的CROSSBOW节点1通过MIB520网关连入到泛在网,获取32位地址0XFFFFFF01;包含温度、光线和加速度传感器的CROSSBOW节点2通过MIB520网关连入到泛在网,获取32位地址0XFFFFFF02。0030综上可知,各异构设备编址如表2所示。0031表2说明书CN104092786A4/6页6设备能力通知在此实施例中,我们定义设备能力通知消息的报文如表3所示。0032表3。0033安卓手机和平板上均有GPS、方向传感器、距离传感器、陀螺仪、光线传感器、电子罗盘、重力传感器、磁力传感器、3D加速度传感器和旋转。

14、矢量传感器,故该消息的报文编码应为11111111110000000000,十六进制表示为0XFFC00。0034传感器节点1有温度传感器和光线传感器,故该消息的报文编码应为00001000001000000000,十六进制表示为0X08200;传感器节点1有温度传感器、光线传感器和2D加速度传感器,故该消息的报文编码应为00001000001100000000,十六进制表示为0X08300。0035新设备通知在此实施例中,我们定义设备类型的标识如表4所示。0036表4。说明书CN104092786A5/6页70037根据上表,各设备在加入泛在网后,对应的网关向服务器发送的消息如表5所示。00。

15、38表5。0039经过实施例中的4个步骤以后,服务器收到每个设备的信息,并将这些信息存入到设备数据库中,最终设备数据库表如表6所示。0040表6。0041本发明中实验传感器节点是基于CROSSBOW公司生产的IRIS系列节点,网关板采用CROSSBOW公司生产的MIB520板,手机与平板均是安卓系统。0042综上所述,本发明中描述的地址分配方法能够很好的适应泛在网中设备的异构性,并对异构设备的能力进行管理,具有高效率,可扩展的特点。本发明具有实质性技术特点和显著的技术进步,其应用前景非常广阔。0043上述实例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精说明书CN104092786A6/6页8神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。说明书CN104092786A1/2页9图1图2说明书附图CN104092786A2/2页10图3说明书附图CN104092786A10。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 电通信技术


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1