一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，所述可穿戴無線傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)分為全功能節(jié)點(diǎn)和部分功能節(jié)點(diǎn)兩類，全功能節(jié)點(diǎn)具有路由功能，部分功能節(jié)點(diǎn)不具有路由功能；全功能節(jié)點(diǎn)分為固定全功能節(jié)點(diǎn)和可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；可穿戴無線傳感網(wǎng)包括路由骨干網(wǎng)和移動(dòng)傳感網(wǎng)兩個(gè)部分，固定全功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)建成路由骨干網(wǎng)，通過接入路由器接入到互聯(lián)網(wǎng)；所述移動(dòng)傳感網(wǎng)由一個(gè)以上可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)和部分功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中，只有一個(gè)可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)，其他可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)通過路由骨干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的通信；本發(fā)明應(yīng)用于用戶的健康檢測(cè)等領(lǐng)域，例如能夠?qū)⒂脩舻奈锢韰?shù)傳送給互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)搶救。
【專利說明】一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通信方法，尤其涉及的是一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可穿戴無線傳感網(wǎng)由于其實(shí)用性已經(jīng)受到廣泛關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。
[0003]可穿戴無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)之間通信通過中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須配有具有唯一性的地址來實(shí)現(xiàn)通信，因此，實(shí)現(xiàn)可穿戴無線傳感網(wǎng)絡(luò)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一就是地址自動(dòng)配置問題。
[0004]目前的地址配置分為有狀態(tài)地址配置和無狀態(tài)地址配置兩種形式,有狀態(tài)地址配置方案采用服務(wù)器/客戶端的通信方式分配地址，即節(jié)點(diǎn)向服務(wù)器提出申請(qǐng)地址的請(qǐng)求，然后由服務(wù)器統(tǒng)一為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)分配地址。由于可穿戴無線傳感網(wǎng)絡(luò)資源有限，很難擔(dān)當(dāng)服務(wù)器的角色，因此，有狀態(tài)地址配置方案無法應(yīng)用到可穿戴無線傳感網(wǎng)絡(luò)中。在無狀態(tài)地址配置方案中，每個(gè)被分配的地址都需要在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行重復(fù)地址檢測(cè)以確保它的唯一性，導(dǎo)致了大量的控制包開銷，消耗了大量的網(wǎng)絡(luò)資源，因此也不適用于可穿戴無線傳感網(wǎng)絡(luò)使用。
[0005]因此針對(duì)可穿戴無線傳感網(wǎng)絡(luò)需要建立一種低開銷的地址自動(dòng)配置方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明公開了一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，所述可穿戴無線傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)分為全功能節(jié)點(diǎn)和部分功能節(jié)點(diǎn)兩類，全功能節(jié)點(diǎn)具有路由功能，部分功能節(jié)點(diǎn)不具有路由功能；全功能節(jié)點(diǎn)分為固定全功能節(jié)點(diǎn)和可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；可穿戴無線傳感網(wǎng)包括路由骨干網(wǎng)和移動(dòng)傳感網(wǎng)兩個(gè)部分，固定全功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)建成路由骨干網(wǎng)，通過接入路由器接入到互聯(lián)網(wǎng)；所述移動(dòng)傳感網(wǎng)由一個(gè)以上可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)和部分功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中，只有一個(gè)可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)，其他可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)通過路由骨干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的通信；一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)中的部分功能節(jié)點(diǎn)通過移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；移動(dòng)傳感網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶η個(gè)用于感知和采集身體的物理參數(shù)的傳感單元，η為大于等于I的正整數(shù)；
[0008]所述可穿戴無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由7部分組成，第一部分全局路由前綴，一個(gè)可穿戴無線傳感網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的全局路由前綴都相同，其值等于所連接的接入路由器的全局路由前綴；第二部分為固定全功能節(jié)點(diǎn)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)固定全功能節(jié)點(diǎn)；第三部分為移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；第四部分為節(jié)點(diǎn)類型，該值為O時(shí)，表明是部分功能節(jié)點(diǎn)，該值為I時(shí)，表明為移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；第五部分為傳感單元數(shù)量，即一個(gè)節(jié)點(diǎn)所攜帶的傳感單元總數(shù)；第六部分為物理參數(shù)ID集合，即一個(gè)節(jié)點(diǎn)所攜帶的所有傳感單元所能感知的物理參數(shù)的集合，一種物理參數(shù)由一個(gè)物理參數(shù)ID來表示，物理參數(shù)ID預(yù)先設(shè)定，例如當(dāng)物理參數(shù)ID長(zhǎng)度為4比特時(shí)，例如，二進(jìn)制OOOl代表心臟一分鐘跳動(dòng)的次數(shù)，二進(jìn)制0010代表血壓，等等；第七部分為內(nèi)部ID，用于區(qū)分同一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)中第五部分和第六部分值都相同的部分功能節(jié)點(diǎn)；
[0009]其中，節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的第二部分到第七部分構(gòu)成節(jié)點(diǎn)的鏈路地址；
[0010]接入路由器的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID、移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID、節(jié)點(diǎn)類型、傳感單元數(shù)量以及物理參數(shù)ID都為0，內(nèi)部ID為I ;固定全功能節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，節(jié)點(diǎn)類型、傳感單元數(shù)量、物理參數(shù)ID以及內(nèi)部ID都為O ;可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID、節(jié)點(diǎn)類型、傳感單元數(shù)量、物理參數(shù)ID都不為O,內(nèi)部ID為O ;部分功能節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)類型為O,固定全功能節(jié)點(diǎn)ID、移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID、傳感單元數(shù)量以及物理參數(shù)ID不為0，內(nèi)部ID為O或者正整數(shù)；
[0011]固定全功能節(jié)點(diǎn)遍布整個(gè)路由骨干網(wǎng)，固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的比特長(zhǎng)度值由路由骨干網(wǎng)的面積決定，即固定全功能節(jié)點(diǎn)能夠覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)面積為S，那么固
定全功能節(jié)點(diǎn)ID的比特長(zhǎng)度i應(yīng)滿足下述不等式i>其中r為節(jié)點(diǎn)傳輸半徑。
移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的比特長(zhǎng)度由用戶數(shù)量決定，例如移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的比特長(zhǎng)度為j，用戶數(shù)量為k，那么要滿足j>ek，其中e為的比例系數(shù)，為正整數(shù)；所有節(jié)點(diǎn)第四部分節(jié)點(diǎn)類型的比特長(zhǎng)度為I ;傳感單元數(shù)量由一個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的傳感單元數(shù)量來確定；物理參數(shù)ID集合的比特長(zhǎng)度由傳感單元數(shù)量和提供的物理參數(shù)ID的比特長(zhǎng)度來確定，假設(shè)物理參數(shù)ID集合的比特長(zhǎng)度為al，傳感單元數(shù)量a2，物理參數(shù)ID比特長(zhǎng)度為a3，那么必須滿足al ^ a2 *a3 ;由于一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)中第五部分和第六部分值都相同的部分功能節(jié)點(diǎn)的數(shù)量有限，因此內(nèi)部ID的長(zhǎng)度可以設(shè)置很小；考慮一般性和可讀性，將固定全功能節(jié)點(diǎn)ID和移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID設(shè)置為16，一個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的傳感單元數(shù)量小于等于6，傳感單元數(shù)量的比特長(zhǎng)度設(shè)置為3，傳感單元能夠檢測(cè)的物理參數(shù)為15種，每種物理參數(shù)由一個(gè)物理參數(shù)ID表示，一個(gè)物理參數(shù)ID的比特長(zhǎng)度設(shè)定為4，物理參數(shù)ID集合的比特長(zhǎng)度為24，在物理參數(shù)ID集合中，物理參數(shù)ID從小到大依次排序，例如，二進(jìn)制0001代表心臟一分鐘跳動(dòng)的次數(shù)，二進(jìn)制0010代表血壓，等等。
[0012]接入路由器的地址預(yù)先設(shè)定，即全局路由前綴不為0，內(nèi)部ID為I ;固定全功能節(jié)點(diǎn)從接入路由器或者已配置地址的固定全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址，可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)從已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)或者已配置地址的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址；部分功能節(jié)點(diǎn)從所在移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址；
[0013]接入路由器保存一個(gè)固定全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表,用于記錄分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID空間，每個(gè)表項(xiàng)包括兩個(gè)域，分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的上限和下限；全功能節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表，用于記錄分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間，每個(gè)表項(xiàng)包括三個(gè)域，分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的上限和下限，以及生命周期；
[0014]接入路由器，固定全功能節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)以及部分功能節(jié)點(diǎn)配置地址后，在一跳范圍定期廣播類型為O的信標(biāo)幀； [0015]信標(biāo)幀負(fù)載的前四個(gè)比特定義了信標(biāo)幀類型，如下表所示:
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，所述可穿戴無線傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)分為全功能節(jié)點(diǎn)和部分功能節(jié)點(diǎn)兩類，全功能節(jié)點(diǎn)具有路由功能，部分功能節(jié)點(diǎn)不具有路由功能；全功能節(jié)點(diǎn)分為固定全功能節(jié)點(diǎn)和可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；可穿戴無線傳感網(wǎng)包括路由骨干網(wǎng)和移動(dòng)傳感網(wǎng)兩個(gè)部分，固定全功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)建成路由骨干網(wǎng)，通過接入路由器接入到互聯(lián)網(wǎng)；所述移動(dòng)傳感網(wǎng)由一個(gè)以上可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)和部分功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，其中，只有一個(gè)可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)，其他可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)通過路由骨 干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的通信；一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)中的部分功能節(jié)點(diǎn)通過移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；移動(dòng)傳感網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶η個(gè)用于感知和采集身體的物理參數(shù)的傳感單元，η為大于等于I的正整數(shù)； 所述可穿戴無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由7部分組成，第一部分全局路由前綴，一個(gè)可穿戴無線傳感網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的全局路由前綴都相同，其值等于所連接的接入路由器的全局路由前綴；第二部分為固定全功能節(jié)點(diǎn)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)固定全功能節(jié)點(diǎn)；第三部分為移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；第四部分為節(jié)點(diǎn)類型，該值為O時(shí)，表明是部分功能節(jié)點(diǎn)，該值為I時(shí)，表明為移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)；第五部分為傳感單元數(shù)量，即一個(gè)節(jié)點(diǎn)所攜帶的傳感單元總數(shù)；第六部分為物理參數(shù)ID集合，即一個(gè)節(jié)點(diǎn)所攜帶的所有傳感單元所能感知的物理參數(shù)的集合，一種物理參數(shù)由一個(gè)物理參數(shù)ID來表示，物理參數(shù)ID預(yù)先設(shè)定；第七部分為內(nèi)部ID，用于區(qū)分同一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)中第五部分和第六部分值都相同的部分功能節(jié)點(diǎn)； 其中，節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的第二部分到第七部分構(gòu)成節(jié)點(diǎn)的鏈路地址； 接入路由器的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID、移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID、節(jié)點(diǎn)類型、傳感單元數(shù)量以及物理參數(shù)ID都為O，內(nèi)部ID為I ;固定全功能節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，節(jié)點(diǎn)類型、傳感單元數(shù)量、物理參數(shù)ID以及內(nèi)部ID都為O ;可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID、節(jié)點(diǎn)類型、傳感單元數(shù)量、物理參數(shù)ID都不為O，內(nèi)部ID為O ;部分功能節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)類型為O，固定全功能節(jié)點(diǎn)ID、移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID、傳感單元數(shù)量以及物理參數(shù)ID不為O，內(nèi)部ID為O或者正整數(shù)； 固定全功能節(jié)點(diǎn)遍布整個(gè)路由骨干網(wǎng)，固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的比特長(zhǎng)度值由路由骨干網(wǎng)的面積決定，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的比特長(zhǎng)度由用戶數(shù)量決定；所有節(jié)點(diǎn)第四部分節(jié)點(diǎn)類型的比特長(zhǎng)度為I ;傳感單元數(shù)量由一個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的傳感單元數(shù)量來確定；物理參數(shù)ID集合的比特長(zhǎng)度由傳感單元數(shù)量和提供的物理參數(shù)ID的比特長(zhǎng)度來確定；固定全功能節(jié)點(diǎn)ID和移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID設(shè)置為16，一個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶的傳感單元數(shù)量小于等于6，傳感單元數(shù)量的比特長(zhǎng)度設(shè)置為3，傳感單元能夠檢測(cè)的物理參數(shù)為15種，每種物理參數(shù)由一個(gè)物理參數(shù)ID表示，一個(gè)物理參數(shù)ID的比特長(zhǎng)度設(shè)定為4，物理參數(shù)ID集合的比特長(zhǎng)度為24，在物理參數(shù)ID集合中，物理參數(shù)ID從小到大依次排序； 接入路由器的地址預(yù)先設(shè)定，固定全功能節(jié)點(diǎn)從接入路由器或者已配置地址的固定全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址，可移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)從已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)或者已配置地址的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址；部分功能節(jié)點(diǎn)從所在移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址； 接入路由器保存一個(gè)固定全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表，用于記錄分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID空間，每個(gè)表項(xiàng)包括兩個(gè)域，分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的上限和下限；全功能節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表，用于記錄分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間，每個(gè)表項(xiàng)包括三個(gè)域，分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的上限和下限，以及生命周期； 接入路由器，固定全功能節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)以及部分功能節(jié)點(diǎn)配置地址后，在一跳范圍定期廣播類型為O的信標(biāo)幀； 信標(biāo)幀負(fù)載的前四個(gè)比特定義了信標(biāo)幀類型，如下表所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，固定全功能節(jié)點(diǎn)X啟動(dòng)后，偵聽鄰居接入路由器或者已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)廣播的類型為O的信標(biāo)幀；固定全功能節(jié)點(diǎn)X選擇固定全功能節(jié)點(diǎn)ID長(zhǎng)度最大的鄰居已配置接入路由器或者鄰居已配置鄰居固定全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址，并建立臨時(shí)的IPv6地址以及臨時(shí)鏈路地址，其中，全局路由前綴為鄰居已配置接入路由器或者鄰居已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)的全局路由前綴，固定全功能節(jié)點(diǎn)ID為自己的硬件ID ； 固定全功能節(jié)點(diǎn)X從鄰居已配置接入路由器ARl獲取地址的過程為:步驟101:開始； 步驟102:固定全功能節(jié)點(diǎn)X向接入路由器ARl發(fā)送類型為I的信標(biāo)幀，消息源地址為臨時(shí)鏈路地址； 步驟103:接入路由器ARl收到類型為I的信標(biāo)幀后，選擇沒有分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID空間[L，U]，L和U為正整數(shù)，且L〈U，然后向固定全功能節(jié)點(diǎn)X返回一個(gè)類型為2的信標(biāo)幀，該類型為2的信標(biāo)幀負(fù)載為固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的下限L和上限U，最后在固定全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表中增加一條表項(xiàng)，表項(xiàng)中分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的上限為U，下限為L(zhǎng) ； 步驟104:固定全功能節(jié)點(diǎn)X收到類型為2的信標(biāo)幀后，將L作為自己的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID，將[L+1，U]作為自己的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間，全局路由前綴不變； 步驟105:固定全功能節(jié)點(diǎn)X獲取IPv6地址； 步驟106:結(jié)束； 假設(shè)已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)X的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間[L，U]，那么固定全功能節(jié)點(diǎn)Y從鄰居已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)X獲取地址的過程為: 步驟201:開始； 步驟202:固定全功能節(jié)點(diǎn)Y向固定全功能節(jié)點(diǎn)X發(fā)送類型為I的信標(biāo)幀，消息源地址為臨時(shí)鏈路地址； 步驟203:固定全功能節(jié)點(diǎn)X收到類型為I的信標(biāo)幀后，向固定全功能節(jié)點(diǎn)Y返回一個(gè)類型為2的信標(biāo)幀，該類型為2的負(fù)載為固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的下限「(KU和上限U，然后固定全功能節(jié)點(diǎn)X將自己的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間更新為f(I + C/)/2]-l|； 步驟204:固定全功能節(jié)點(diǎn)Y收到類型為2的信標(biāo)幀后，將「α + ?/)/2?作為自己的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID,全局路由前綴不變,將[「(i+f/)/2l+l，叼作為自己的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間； 步驟205:固定全功能節(jié)點(diǎn)Y獲取了 IPv6地址； 步驟206:結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，偵聽鄰居已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)或者鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)廣播的類型為O的信標(biāo)幀，然后選擇移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID長(zhǎng)度最大的鄰居已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)或者已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)獲取地址，并建立臨時(shí)的IPv6地址，其中，全局路由前綴和固定全功能節(jié)點(diǎn)ID為鄰居已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)或者鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的全局路由前綴和固定全功能節(jié)點(diǎn)ID，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID為自己的硬件ID ； 移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z從鄰居已配置固定全功能節(jié)點(diǎn)Y獲取移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的過程為: 步驟301:開始； 步驟302:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z向固定全功能節(jié)點(diǎn)Y發(fā)送類型為3的信標(biāo)幀，消息源地址為臨時(shí)鏈路地址； 步驟303:固定全功能節(jié)點(diǎn)Y收到類型為3的信標(biāo)幀后，選擇沒有分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間[L，U]，L和U為正整數(shù)，且L〈U，然后向移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z返回一個(gè)類型為4的信標(biāo)幀，該類型為4的信標(biāo)幀負(fù)載為可分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的下限L和上限U，最后在移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表中增加一條表項(xiàng)，分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的上限為U,分配的 移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間的下限為L(zhǎng) ； 步驟304:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z收到類型為4的信標(biāo)幀后，將L作為自己的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，全局網(wǎng)絡(luò)前綴和固定全功能節(jié)點(diǎn)ID不變，節(jié)點(diǎn)類型為0，然后將[L+1，U]作為自己的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間； 步驟305:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z獲取了移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID ； 步驟306:結(jié)束； 假設(shè)移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間為[L，U]，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)M從鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z獲取移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的過程為: 步驟401:開始； 步驟402:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)M向移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z發(fā)送類型為3的信標(biāo)幀，消息源地址為臨時(shí)鏈路地址；步驟403:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z收到類型為3的信標(biāo)幀后，向移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)M返回一個(gè)類型為4的信標(biāo)幀，該類型為4的信標(biāo)幀負(fù)載為可分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的下限和上限U，然后移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z將自己的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間更新為[I，「詞 步驟404:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)M收到類型為4的信標(biāo)幀后，將「(i+i/)/2I作為自己的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，全局路由前綴和固定全功能節(jié)點(diǎn)ID不變，節(jié)點(diǎn)類型為O,將[「(i+t/)/2l+l，U]作為自己的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID可分配空間； 步驟405:移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)M獲得了移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID ； 步驟406:結(jié)束； 移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)Z或者移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)M獲取移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID之后，將地址中的傳感單元數(shù)量設(shè)定為自己所攜帶的傳感單元數(shù)量，物理參數(shù)ID集合設(shè)定為每種傳感單元感知的物理參數(shù)的ID值，所述物理參數(shù)ID值按照升序排列，然后廣播為O的信標(biāo)幀；移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中其他的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)收到已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)廣播的信標(biāo)幀后，轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)，部分功能節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，偵聽鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)廣播類型為O的信標(biāo)幀，部分功能節(jié)點(diǎn)選擇信號(hào)最強(qiáng)的鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)，并獲取該鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的全局路由前綴、固定全功能節(jié)點(diǎn)ID以及移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，同時(shí)將節(jié)點(diǎn)類型設(shè)置為1，然后將地址中的傳感單元數(shù)量設(shè)定為自己所攜帶的傳感單元數(shù)量，物理參數(shù)ID集合設(shè)定為每種傳感單元感知的物理參數(shù)的ID值，物理參數(shù)ID按照升序排列，內(nèi)部ID為O ; 如果一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)以上的部分功能節(jié)點(diǎn)攜帶的傳感單元數(shù)量以及每個(gè)傳感單元感知的物理參數(shù)相同，采用內(nèi)部ID來區(qū)分所述部分功能節(jié)點(diǎn)的地址；移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)互為鄰居節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)能夠收到彼此的信標(biāo)幀； 當(dāng)一個(gè)部分功能節(jié)點(diǎn)R3獲取IPv6地址后，它廣播類型為O的信標(biāo)幀，相同移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中的部分功能節(jié)點(diǎn)R4接收到該信標(biāo)幀后，對(duì)比自己的鏈路地址和信標(biāo)幀中的源地址，如果這兩個(gè)地址中的傳感單元數(shù)量和物理參數(shù)ID集合都相同，部分功能節(jié)點(diǎn)R4則更新自己的內(nèi)部ID，更新算法為:假設(shè)部分功能節(jié)點(diǎn)R3的地址的內(nèi)部ID為e，那么部分功能節(jié)點(diǎn)R4將內(nèi)部ID設(shè)置為e+Ι，廣播類型為O的信標(biāo)幀；相同移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中的所有部分功能節(jié)點(diǎn)重復(fù)上述過程，直到所有部分功能節(jié)點(diǎn)都發(fā)送了類型為O的信標(biāo)幀為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)初始化之后，如果新的部分功能節(jié)點(diǎn)加入移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)，則偵聽鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)廣播的類型為O的信標(biāo)幀；新的部分功能節(jié)點(diǎn)選擇信號(hào)最強(qiáng)的鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)，獲取該鄰居已配置移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的全局路由前綴、固定全功能節(jié)點(diǎn)ID以及移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID，同時(shí)將節(jié)點(diǎn)類型設(shè)置為1，然后將地址中的傳感單元數(shù)量設(shè)定為自己所攜帶的傳感單元數(shù)量，物理參數(shù)ID集合設(shè)定為每種傳感單元感知的物理參數(shù)ID值,所述物理參數(shù)ID按照升序排列，內(nèi)部ID為O ; 新的部分功能節(jié)點(diǎn)開始偵聽同一個(gè)移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中的部分功能節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)幀，并對(duì)比自己的鏈路地址和信標(biāo)幀中的源地址，如果這兩個(gè)地址中的傳感單元數(shù)量和物理參數(shù)ID集合都相同，則記錄下該信標(biāo)幀源地址的內(nèi)部ID ;重復(fù)上述過程，直到移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中所有的部分功能節(jié)點(diǎn)都發(fā)送了信標(biāo)幀為止； 新的部分功能節(jié)點(diǎn)記錄下所有與自己傳感單元數(shù)量和物理參數(shù)ID集合都相同的節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部ID，然后選擇一個(gè)最小的未分配內(nèi)部ID作為自己的內(nèi)部ID，最終獲取了具有唯一性的IPv6地址。
6.根據(jù)權(quán) 利要求2所述的一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，接入路由器定期發(fā)起回收固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的操作從而確保新的固定全功能節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)有足夠的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID可供分配； 接入路由器ARl回收固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的步驟如下: 步驟501:開始； 步驟502:接入路由器ARl清空固定全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表，然后廣播類型5的信標(biāo)幀；步驟503:具有相同全局路由前綴且固定全功能節(jié)點(diǎn)ID為L(zhǎng)的固定全功能節(jié)點(diǎn)收到類型5的信標(biāo)幀后，向接入路由器ARl返回類型6的信標(biāo)幀，類型6的信標(biāo)幀幀負(fù)載為可供分配的固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的上限U，然后向鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)類型5的信標(biāo)幀； 步驟504:接入路由器ARl收到固定全功能節(jié)點(diǎn)類型為6的信標(biāo)幀后，在固定全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表中增加一個(gè)表項(xiàng)，表項(xiàng)的上限為U，下限為L(zhǎng) ； 步驟505:重復(fù)步驟503和步驟504，直到所有與接入路由器ARl具有相同全局路由前綴的固定全功能節(jié)點(diǎn)返回類型為6的信標(biāo)幀為止； 步驟506:接入路由器ARl檢查固定全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表中的任意兩個(gè)表項(xiàng)El和E2，假設(shè)El的上限為U1，下限為L(zhǎng)I，E2的上限為U2，下限為L(zhǎng)2 ； 步驟507:接入路由器ARl判斷LI是否等于U2+1，如果是，則執(zhí)行步驟508，否則執(zhí)行步驟509 ； 步驟508:接入路由器ARl將表項(xiàng)El的下限更新為L(zhǎng)2，并刪除表項(xiàng)E2 ； 步驟509:接入路由器ARl判斷L2是否等于U1+1，如果是，則執(zhí)行步驟510，否則執(zhí)行步驟511 ； 步驟510:接入路由器ARl將表項(xiàng)E2的下限更新為L(zhǎng)I，并刪除表項(xiàng)El ； 步驟511:結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可穿戴無線傳感網(wǎng)通信方法，其特征在于，移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID為L(zhǎng)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)定期向具有相同全局路由前綴和固定全功能節(jié)點(diǎn)ID的固定全功能節(jié)點(diǎn)發(fā)送類型為7的信標(biāo)幀，幀負(fù)載為可分配移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID上限U ； 固定全功能節(jié)點(diǎn)回收移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID的過程為: 步驟601:開始； 步驟602:固定全功能節(jié)點(diǎn)收到移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)類型為7的信標(biāo)幀后，向該移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)返回類型為8的信標(biāo)幀； 步驟603:固定全功能節(jié)點(diǎn)檢查移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表的任一個(gè)表項(xiàng)El，并比較任一個(gè)表項(xiàng)El的上限Ul和下限LI與L和U的關(guān)系； 步驟604:固定全功能節(jié)點(diǎn)判斷是否L1〈L并且U1>U，如果是進(jìn)行步驟605，否則進(jìn)行步驟 606 ； 步驟605:固定全功能節(jié)點(diǎn)增加兩個(gè)新表項(xiàng)E2和E3，其中表項(xiàng)E2的上限為U，下限為L(zhǎng)，生命周期設(shè)置為最大，表項(xiàng)E3的下限為U+1，上限為U1，將表項(xiàng)El的上限設(shè)置為L(zhǎng)-1，其中，表項(xiàng)El和E3的生命周期為原來的生命周期； 步驟606:固定全功能節(jié)點(diǎn)判斷是否LI等于L并且Ul大于U，如果是進(jìn)行步驟607，否則進(jìn)行步驟608 ； 步驟607:固定全 功能節(jié)點(diǎn)增加表項(xiàng)E4，表項(xiàng)E4的上限為U，下限為L(zhǎng)，生命周期設(shè)置為最大，將表項(xiàng)El的下限設(shè)置為U+l，El的生命周期為原來的生命周期； 步驟608:固定全功能節(jié)點(diǎn)判斷是否LI小于L并且Ul等于U，如果是進(jìn)行步驟609，否則進(jìn)行步驟610 ； 步驟609:固定全功能節(jié)點(diǎn)增加表項(xiàng)E5，表項(xiàng)E5的上限為U，下限為L(zhǎng)，生命周期設(shè)置為最大，將表項(xiàng)El的上限設(shè)置為L(zhǎng)-1，生命周期為原來的生命周期； 步驟610:固定全功能節(jié)點(diǎn)判斷是否LI等于L并且Ul等于U，如果是進(jìn)行步驟611，否則進(jìn)行步驟612 ； 步驟611:固定全功能節(jié)點(diǎn)將表項(xiàng)El的生命周期設(shè)置為最大； 步驟612:固定全功能節(jié)點(diǎn)檢測(cè)移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID分配表中的所有表項(xiàng)，判斷生命周期是否為0，如果是，進(jìn)行步驟613 ;否則進(jìn)行步驟614 ； 步驟613:固定全功能節(jié)點(diǎn)刪除生命周期為O的表項(xiàng)； 步驟614:結(jié)束； 如果移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)沒有收到固定全功能節(jié)點(diǎn)返回的類型為8的信標(biāo)幀，則認(rèn)為該固定全功能節(jié)點(diǎn)失效，并重新申請(qǐng)IPv6地址；移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)新的地址后，廣播類型為O的信標(biāo)幀，移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中的部分功能節(jié)點(diǎn)收到該信標(biāo)幀后，將全局路由前綴、固定全功能節(jié)點(diǎn)ID以及移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID更新為移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的新地址的全局路由前綴、固定全功能節(jié)點(diǎn)ID以及移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID ； 如果部分功能節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到所在移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)幀，則認(rèn)為移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)失效；此時(shí)，部分功能節(jié)點(diǎn)激活處于休眠狀態(tài)的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)，并廣播類型為9的信標(biāo)幀，類型為9的信標(biāo)幀負(fù)載為失效移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)的IPv6地址以及可供分配移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間；被激活的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)收到類型為9的信標(biāo)幀后，采用幀負(fù)載中的IPv6地址作為自己的IPv6地址，可供分配的移動(dòng)全功能節(jié)點(diǎn)ID空間設(shè)置為負(fù)載中的可供分配空間； 部分功能節(jié)點(diǎn)采用傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)量和物理參數(shù)ID集合實(shí)現(xiàn)地址配置，不回收失效的部分功能節(jié)點(diǎn)的地 址空間。
【文檔編號(hào)】H04L29/12GK103986799SQ201410203354
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王曉喃 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院