[发明专利]一种构建6LoWPAN无线传感器网络的实现方法

摘要

本发明提供了一种构建6LoWPAN无线传感器网络的实现方法，在所述6LoWPAN无线传感器网络中设置四类节点：IPv6接入路由器、簇首节点、簇内节点及孤立节点。所述簇内节点包括簇关联节点与普通簇内节点，所述簇首节点实现路由转发功能，普通簇内节点发送的数据首先发送到本簇簇首节点，簇首节点再将数据路由转发到目的节点；所述簇首节点、簇关联节点及IPv6接入路由器的拓扑结构为树状结构，IPv6接入路由器为树状结构的根节点，簇首节点及簇关联节点为树状结构的中间节点或叶子节点。

主权项

一种构建6LoWPAN无线传感器网络的实现方法，其特征在于，在所述6LoWPAN无线传感器网络中设置四类传感器节点：IPv6接入路由器、簇首节点、簇内节点及孤立节点；所述孤立节点为既没有标记为簇首节点也没有标记为簇内节点的传感器节点；所述IPv6接入路由器用于连接6LoWPAN无线传感器网络与IPv6网络，使6LoWPAN无线传感器网络接入到IPv6互联网；所述簇内节点包括簇关联节点与普通簇内节点，所述簇关联节点连接两个簇首节点，实现路由转发功能，只接收簇首节点转发的数据，不接收普通簇内节点发送的信息；普通簇内节点用于数据采集、数据处理以及数据监测，不进行路由转发；所述簇首节点用于实现路由转发功能，普通簇内节点发送的数据首先发送到本簇簇首节点，簇首节点再将数据路由转发到目的传感器节点；所述簇首节点、簇关联节点及IPv6接入路由器的拓扑结构为树状结构，IPv6接入路由器为树状结构的根节点，簇首节点及簇关联节点为树状结构的中间节点或叶子节点；所述6LoWPAN无线传感器网络的路由通过簇首节点、簇关联节点及IPv6接入路由器构建的树状结构实现；所述6LoWPAN无线传感器网络由一个以上的簇组成，每个簇包括一个簇首节点和一个以上的簇内节点，簇内节点在簇首节点的一跳范围内，拓扑结构为星形；初始状态下，所述传感器节点均为孤立节点且具有唯一性的ID，每个传感器节点保存一个邻居节点记录表，记录表项包括两个域：邻居节点ID及邻居节点类型；IPv6接入路由器及传感器节点在一跳范围内定期广播beacon帧，帧负载为节点的类型、邻居孤立节点的数量、邻居节点总数量以及深度值，如果传感器节点的类型为簇内节点，深度值为其所在簇簇首节点在树状结构中的深度值，孤立节点和没有加入到树状结构中的节点的深度值为‑1，传感器节点通过接收邻居节点发送的beacon帧建立邻居节点记录表；孤立节点收到任意一节点N发送的beacon帧后，如果孤立节点的邻居节点列表中不包含节点N的信息，则将节点N加入到其邻居列表中；如果孤立节点在规定时间内没有收到邻居列表中邻居节点的beacon帧，则将邻居节点从其邻居节点列表中删除；簇内节点收到邻居簇首节点或者邻居簇关联节点发送的beacon帧后，选择邻居节点总数量最大的beacon帧转发给本簇簇首节点；孤立节点建立邻居节点列表后，如果它的邻居节点包含簇首节点，则选择加入邻居簇首节点ID值最小的簇；如果孤立节点的邻居孤立节点数量大于其他邻居孤立节点的邻居孤立节点数量，或者其邻居孤立节点数量等于其他邻居孤立节点的邻居孤立节点数量且其ID值最小，则孤立节点建立簇；传感器节点具有网络唯一性的ID值，传感器节点的链路层地址为其ID值；当传感器节点电量小于预定值时，此传感器节点失效。