[发明专利]一种基于消息缓冲机制的6LoWPAN移动设备的通信方法

摘要

本发明公开了一种基于消息缓冲机制的6LoWPAN移动设备的通信方法，使得无线作业工人通过PDA或者类似的移动设备，可以用更少的时间完成更多的工作量，大大提高工作效率。基于IPv6无线传感器网络的移动性技术解决了在传统无线传感器网络内节点不能移动的局限性。所述方法包括以下内容设计了移动设备首次接入网络与代理路由器之间的交互过程，设计了移动设备在本地网络内两个路由之间的移动切换过程，设计了移动设备在两个网络之间的移动切换过程，以及设计了移动设备移动切换过程中使用的报文格式。本发明能够有效地保障工业无线传感器网络移动设备在移动过程中的数据通信。

主权项

一种基于消息缓冲机制的6LoWPAN移动设备的通信方法，所述6LoWPAN的本地网络为GW1，外地网络为GW2，其特征在于，通信方法包括以下步骤：101、移动设备A从本地网络GW1外移动到代理路由器R1的范围时，所述移动设备A向代理路由器R1发送入网请求报文，所述入网请求报文包括移动设备A的MAC地址信息；代理路由器R1收到该入网请求报文后，代理路由器R1为移动设备A分配短地址，代理路由器R1发送报文Ⅰ给网关，其中报文Ⅰ包括代理路由器R1分配给移动设备A的短地址信息、移动设备A的MAC地址信息及代理路由器R1的地址信息；102、网关收到步骤101中代理路由器R1发送的报文Ⅰ后，转发给移动管理中心，移动管理中心建立移动设备A与代理路由器R1的绑定缓存，并根据代理路由器R1的地址信息，在网关的网络拓扑图上将移动设备A的位置标注出来；103、代理路由器R1将分配的短地址发送给移动设备A，所述移动设备A收到该短地址后向当前代理路由器R1发送获取数据的命令；当代理路由器R1收到该命令后，发送获取数据报文Ⅰ给与所述代理路由器R1直接连接的所有节点，所述获取数据报文Ⅰ中包含移动设备A的短地址信息；104、当步骤103中与代理路由器R1直接连接的节点收到该获取数据报文Ⅰ后，将该节点当前采集到的数据通过代理路由器R1转发给移动设备A；当移动设备A与代理路由器R1的距离大于代理路由器R1的通信距离时，移动设备A向代理路由器R1发送离开命令；105、当移动设备A在本地网络GW1中由代理路由器R1的范围移动到代理路由器R2的范围内时，移动设备A发送信标请求命令给代理路由器R2，代理路由器R2收到该信标请求后，向移动设备A发送响应；移动设备A收到该响应后，判定移动的类型，若为网内移动，跳转至步骤106，否则判定为网间移动，跳转至步骤107；106、所述移动设备A向代理路由器R2发送绑定更新信息，代理路由器R2收到该绑定更新消息后，将其转发给代理路由器R1；代理路由器R1收到该绑定消息后，向代理路由器R2发送绑定确认信息，代理路由器R1发送完确认消息后，将消息缓冲中的数据转发给移动设备A；移动设备A向代理路由器R2发送获取数据命令；代理路由器R2收到该获取数据命令后，发送获取数据报文Ⅱ给与代理路由器R2直接连接的节点；与代理路由器R2直接连接的节点收到该获取数据报文Ⅱ后，将当前采集到的数据通过代理路由器R2转发给移动设备A，当移动设备A与代理路由器R2的距离大于代理路由器R2的通信距离时，移动设备A向代理路由器R2发送离开命令，完成移动设备A的网内移动；107、当判断为网间移动时，代理路由器R2收到移动设备A发送的离开命令后，生成通知报文发送给网关；网关收到该通知报文后，查询移动管理中心，通知GW2网络的代理路由器，代理路由器R2将发送给移动设备A的数据包上传给网关，网关进行缓冲；移动设备A完全移动到外地网络GW2后，向GW2内的代理路由器R3发送绑定更新报文，代理路由器R3将其上传给GW2网络网关，由GW2网络网关转发给GW1网络网关；GW1网络网关收到该绑定更新报文后，发送绑定确定报文到移动设备A，发送完成后，GW1网络网关提取消息缓冲中的数据发送给移动设备A；移动设备A向代理路由器R3发送获取数据命令Ⅲ；代理路由器R3收到该获取数据命令Ⅲ命令后，发送获取数据报文Ⅲ给与代理路由器R3直接连接的所有节点，与代理路由器R3直接连接的节点收到该获取数据报文Ⅲ后，将当前采集到的数据，发送给代理路由器R3，代理路由器R3转发给移动设备A；当移动设备A与代理路由器R3的距离大于代理路由器R3的通信距离时，移动设备A向代理路由器R3发送离开命令；当移动设备A完成任务后，向代理路由器R3发送任务完成消息，再由代理路由器R3将任务完成消息发送给GW1网关和GW2网关，网关向移动管理中心汇报，并在网关的网络拓扑显示页面去掉移动设备A的位置信息。