專利名稱：無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線傳感網(wǎng)，具體涉及無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信以后的又一次信息技術(shù)革命，而無線傳感網(wǎng)則是物聯(lián)網(wǎng)中的一個非常重要的組成部分。無線傳感網(wǎng)是一種由大量集成了傳感器、處理器和無線通信模塊的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，以向用戶及時提供感知信息為主要目的、 以自組織作為主要工作方式的無線網(wǎng)絡(luò)。相對于傳統(tǒng)傳感方式(如單一大型傳感器、有線傳感器網(wǎng)等)而言，無線傳感網(wǎng)具有感知精度高、布置靈活、整體可靠性好、造價低廉等特點(diǎn)，在工業(yè)監(jiān)控、軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域都具有非常廣闊的應(yīng)用前景。在實(shí)際應(yīng)用中無線傳感網(wǎng)所處的環(huán)境往往十分特殊，用戶常常無法在現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)。再者，如果無線傳感網(wǎng)僅僅是一個獨(dú)立的小網(wǎng)絡(luò)而不是和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，則不能發(fā)揮更大的作用。只有將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的廣泛部署的因特網(wǎng)連接起來，讓用戶在遠(yuǎn)端可以實(shí)時的監(jiān)控和共享傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測結(jié)果，才能充分發(fā)揮無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用。目前，因特網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前世界上規(guī)模最大、覆蓋最廣的網(wǎng)絡(luò)，而當(dāng)前因特網(wǎng)采用的主要技術(shù)仍然是IPv4互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol, IP)的第四版。研究如何將各種無線傳感網(wǎng)接入到IPv4網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前無線傳感網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)與因特網(wǎng)互聯(lián)的方式主要包括網(wǎng)關(guān)方式、重疊方式以及全I(xiàn)P 方式。網(wǎng)關(guān)方式通過設(shè)置特定的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，在無線傳感網(wǎng)和因特網(wǎng)的相同協(xié)議層次之間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)和因特網(wǎng)的互聯(lián)。按照網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)所工作的協(xié)議層次的不同， 可進(jìn)一步細(xì)分為應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)和NAT (Network addresstranslation)網(wǎng)關(guān)兩種方式。重疊模式與網(wǎng)關(guān)方式最大的區(qū)別是沒有明確的網(wǎng)關(guān)，協(xié)議之間的適配依賴于協(xié)議棧的修改。主要有兩種方式WSN over IP和IP over WSN。WSN overIP方式下，每個傳感器節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行適應(yīng)無線傳感網(wǎng)特點(diǎn)的私有協(xié)議，節(jié)點(diǎn)之間的通信基于私有協(xié)議進(jìn)行；在IP 網(wǎng)絡(luò)部分，WSN私有協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層被作為應(yīng)用層承載在TCP/UDP/IP上。該方式實(shí)際是一種隧道的形式。這種重疊方式具有相當(dāng)?shù)撵`活性，特別適合于將異構(gòu)傳感網(wǎng)通過IP網(wǎng)互聯(lián)。 缺點(diǎn)是傳感器協(xié)議種類眾多，很難找到一個通用的重疊模式。在IP over WSN的該方式下， WSN的主體部分仍采用私有通信協(xié)議，IP協(xié)議只被延伸到一些特殊節(jié)點(diǎn)，因此從總體上講， 每個普通WSN節(jié)點(diǎn)支持IP協(xié)議并不被提倡。為了更方便地實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)與IP網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，近年又提出了全I(xiàn)P(IPve)互聯(lián)方式。該方式要求每個普通的傳感器節(jié)點(diǎn)都支持IPv6協(xié)議，無線傳感網(wǎng)和IP網(wǎng)都采用統(tǒng)一的IPv6協(xié)議，這種方式是無線傳感網(wǎng)與IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的一種無縫結(jié)合方式。這種方式也有其缺點(diǎn)首先IP所遵循的是一種以地址為中心的工作機(jī)制，而WSN具有以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用特點(diǎn)，采用IP解決無線傳感網(wǎng)的通信問題將意味著比較低的工作效率；而且IPv6協(xié)議棧本身需要較多的資源這對于無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)來說是很難實(shí)現(xiàn)的。再者，現(xiàn)在全I(xiàn)P方式大都采用IPv6方式，而現(xiàn)在的因特網(wǎng)和電信網(wǎng)大都采用IPv4的方式，這也是全I(xiàn)P方式的
一個缺點(diǎn)。從以上的分析可以看出，從簡單以及易擴(kuò)展的角度來講全I(xiàn)Pv6的接入方式無疑是最好的，但是這種方式面臨兩個主要的問題第一，當(dāng)前的傳感器還無法實(shí)現(xiàn)IPv6協(xié)議棧，即便是經(jīng)過裁剪的IPv6協(xié)議棧也需要消耗較大的資源；第二，當(dāng)前的因特網(wǎng)主要是基于IPv4的，基于IPv6的接入短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)?；谥丿B的模式需要修改協(xié)議棧，擴(kuò)展性和靈活性都不是很好，采用的比較少。網(wǎng)關(guān)方式是當(dāng)前比較常用的方式，但目前的研究主要是基于IPv6的，也不太適合當(dāng)前IPv4網(wǎng)的接入。因此當(dāng)前還沒有很好的辦法來解決無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決當(dāng)前沒有很好的方法來解決無線傳感網(wǎng)接入 IPv4網(wǎng)絡(luò)的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種無線傳感網(wǎng)接入 IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，包括以下步驟A10、無線傳感網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)連接到IPv4網(wǎng)絡(luò)，并將該無線傳感網(wǎng)中的各無線傳感器的ID號分別映射為該網(wǎng)關(guān)的一個UDP端口號，從而構(gòu)造出一個一一對應(yīng)的端口映射表；A20、網(wǎng)關(guān)根據(jù)端口映射表將從IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)往無線傳感網(wǎng)的IPv4報文構(gòu)造成新的 WSN數(shù)據(jù)幀發(fā)往相應(yīng)的無線傳感器，新的WSN數(shù)據(jù)幀中的目的ID號為端口映射表中UDP端口號對應(yīng)的傳感器ID號，同時構(gòu)造本次會話的會話映射表，該會話映射表由IPv4報文的源 IP地址、本次會話ID號、UDP端口號和傳感器ID構(gòu)成；A30、網(wǎng)關(guān)根據(jù)會話映射表將無線傳感器從無線傳感網(wǎng)發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀構(gòu)造新的IPv4報文發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)中指定的用戶IP地址，IPv4報文中的目的IP地址為會話映射表中本次會話ID號對應(yīng)的用戶IP地址，源IP地址為網(wǎng)關(guān)IP地址，源端口號為會話映射表中本次會話ID號對應(yīng)的UDP端口號。在上述方法中，步驟A20包括以下步驟A201、當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到從IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)往無線傳感網(wǎng)的一個IPv4報文時，首先根據(jù)該 IPv4報文中的目的IP地址和目的UDP端口號獲得該報文是否為發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的判斷結(jié)果，當(dāng)確定該IPv4報文是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)時，用該IPv4報文中的目的UDP端口號檢索端口映射表并獲得該無線傳感器的ID號，之后轉(zhuǎn)步驟A202 ；否則，不對該IPv4報文作任何處理；A202、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生本次會話的會話ID號，并根據(jù)無線傳感器的ID號和網(wǎng)關(guān)的SinkID 號構(gòu)造新的WSN數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給無線傳感網(wǎng)中相應(yīng)的無線傳感器，該WSN數(shù)據(jù)幀中包含本次會話的會話ID號；A203、網(wǎng)關(guān)構(gòu)造本次會話的會話映射表，該會話映射表由IPv4報文的源IP地址、 本次會話ID號、UDP端口號和傳感器ID構(gòu)成。在上述方法中，步驟A30包括以下步驟A301、當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到從無線傳感網(wǎng)發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀時，根據(jù)該WSN數(shù)據(jù)幀中目的傳感器ID號和會話ID號到會話映射表中進(jìn)行檢索，得到相應(yīng)的用戶IP地址和UDP端口號；A302、根據(jù)用戶IP地址和UDP端口號構(gòu)造新的IPv4報文，其中用戶IP地址為新報文的目的IP地址，網(wǎng)關(guān)IP作為新報文的源IP地址，UDP端口號作為新報文的源端口號；A303、將新的IPv4報文發(fā)送到IPv4網(wǎng)絡(luò)中指定的用戶IP地址。在上述方法中，步驟A201中，預(yù)先在網(wǎng)關(guān)上為無線傳感網(wǎng)中的無線傳感器分配一個UDP端口號段范圍，然后分別為每個無線傳感器分配一個唯一的UDP端口號，分配方式為動態(tài)分配。在上述方法中，在步驟A201中，如果IPv4報文中的目的IP地址是網(wǎng)關(guān)的地址，同時目的UDP端口號屬于分配給無線傳感網(wǎng)的UDP端口號段范圍之內(nèi)，則認(rèn)為該IPv4報文是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的。在上述方法中，步驟A301中，WSN數(shù)據(jù)幀中的會話ID號用凈荷中的用兩個字節(jié)來存放。在上述方法中，步驟A301中，首先檢查該WSN數(shù)據(jù)幀中的目的ID號是否為網(wǎng)關(guān)的 SinkID,如果目的ID號不是網(wǎng)關(guān)的SinkID，則丟棄該WSN數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明，將無線傳感器映射為網(wǎng)關(guān)上的一個UDP端口號，既解決了傳統(tǒng)應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)方式用戶不能直接訪問傳感器節(jié)點(diǎn)的問題，又不需要在無線傳感器節(jié)點(diǎn)上部署IPv6協(xié)議棧，具有和當(dāng)前IPv4網(wǎng)絡(luò)很好的兼容性，同時又無需對傳感網(wǎng)部分進(jìn)行大的升級，可以很好的解決無線傳感網(wǎng)和IPv4接入的問題。


圖1是本發(fā)明中無線傳感網(wǎng)和IPv4網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)示意圖；圖2是本發(fā)明中的系統(tǒng)模塊示意圖；圖3是本發(fā)明中的端口映射表；圖4是無線傳感網(wǎng)的幀格式示意圖；圖5是IPv4報文翻譯為無線傳感網(wǎng)幀格式的流程圖；圖6是本發(fā)明中的會話映射表；圖7是無線傳感網(wǎng)幀格式翻譯為IPv4報文的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明IPv4網(wǎng)絡(luò)與無線傳感網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)互聯(lián)示意圖，該網(wǎng)關(guān)在IPv4網(wǎng)絡(luò)中的作用相當(dāng)于一個主機(jī)或者路由器，而對于無線傳感網(wǎng)來說則相當(dāng)于一個Sink節(jié)點(diǎn)，該 Sink節(jié)點(diǎn)有自己的ID號。本發(fā)明提供的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法如圖2所示，具體包括以下步驟A10、首先預(yù)先在網(wǎng)關(guān)上為無線傳感網(wǎng)中的無線傳感器分配一個UDP端口號段范圍，例如，UDP端口號段范圍為49152 65535，然后網(wǎng)關(guān)分別為該無線傳感網(wǎng)中的每個無線傳感器分配一個唯一的UDP端口號，分配方式采用動態(tài)分配的方式進(jìn)行，最后將無線傳感網(wǎng)中的每一個無線傳感器的ID號與UDP端口號映射為一一對應(yīng)的端口映射表，端口映射表的格式如圖3所示。A20、網(wǎng)關(guān)根據(jù)端口映射表將從IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)往無線傳感網(wǎng)的IPv4報文構(gòu)造成新的WSN(Wireless Sensor Networks)數(shù)據(jù)幀發(fā)往相應(yīng)的無線傳感器，新的WSN數(shù)據(jù)幀中的目的 ID號為端口映射表中UDP端口號對應(yīng)的傳感器ID號；同時構(gòu)造本次會話的會話映射表，該會話映射表由IPv4報文的源IP地址、本次會話ID號、UDP端口號和傳感器ID構(gòu)成；WSN數(shù)據(jù)幀的格式如圖4所示，會話映射表如圖6所示。A30、網(wǎng)關(guān)根據(jù)會話映射表將無線傳感器從無線傳感網(wǎng)發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀構(gòu)造新的IPv4報文發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)中指定的用戶IP地址，IPv4報文中的目的IP地址為會話映射表中本次會話ID號對應(yīng)的用戶IP地址，源IP地址為網(wǎng)關(guān)IP地址，源端口號為會話映射表中本次會話ID號對應(yīng)的UDP端口號。其中，步驟A20包括以下詳細(xì)步驟，如圖5所示。A201、當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到從IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)往無線傳感網(wǎng)的一個IPv4報文時，首先根據(jù)該 IPv4報文中的目的IP地址和目的UDP端口號獲得該報文是否為發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的判斷結(jié)果，如果IPv4報文中的目的IP地址是網(wǎng)關(guān)的地址，同時目的UDP端口號屬于分配給無線傳感網(wǎng)的UDP端口號段范圍之內(nèi)，則認(rèn)為該IPv4報文是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的。當(dāng)確定該 IPv4報文是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)時，網(wǎng)關(guān)提取該報文中的UDP端口號，并檢索端口映射表獲得該UDP端口號對應(yīng)的無線傳感器的ID號，之后轉(zhuǎn)步驟A202 ；否則，說明該IPv4報文不是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的，不對該IPv4報文作任何處理。A202、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生本次會話的會話ID號，并根據(jù)無線傳感器的ID號和網(wǎng)關(guān)的SinkID 號構(gòu)造新的WSN數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給無線傳感網(wǎng)中相應(yīng)的無線傳感器，WSN數(shù)據(jù)幀中包含本次會話的會話ID號；A203、網(wǎng)關(guān)構(gòu)造本次會話的會話映射表，該會話映射表的每一行由IPv4報文的源 IP地址(用戶IP地址)、本次會話ID號、UDP端口號和傳感器ID構(gòu)成，如圖6所示。無線傳感網(wǎng)發(fā)送給IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀中，源節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(Sink節(jié)點(diǎn))， 目的節(jié)點(diǎn)是IPv4網(wǎng)絡(luò)用戶要訪問的傳感器節(jié)點(diǎn)，這樣，當(dāng)不同的IPv4網(wǎng)絡(luò)用戶訪問無線傳感器節(jié)點(diǎn)時，經(jīng)過網(wǎng)關(guān)的翻譯轉(zhuǎn)換，無線傳感器節(jié)點(diǎn)是不知道IPv4網(wǎng)絡(luò)用戶的信息的。本發(fā)明使用會話技術(shù)來解決該問題，即每個用戶訪問一個傳感器節(jié)點(diǎn)都是一個會話，雖然在網(wǎng)關(guān)處報文格式被翻譯轉(zhuǎn)換，但在網(wǎng)關(guān)處用一個會話ID來記錄本次會話，并把該會話ID添加到WSN數(shù)據(jù)幀中發(fā)送到無線傳感器，當(dāng)無線傳感器回送數(shù)據(jù)時在WNS數(shù)據(jù)幀中包含該會話ID，這樣網(wǎng)關(guān)在收到從無線傳感器回送回來的WSN數(shù)據(jù)幀時，通過該會話ID可以查到本次數(shù)據(jù)應(yīng)該發(fā)給IPv4網(wǎng)中哪個IP地址用戶，因此解決了無線傳感器節(jié)點(diǎn)不能區(qū)分不同IP 用戶的問題。本發(fā)明在WNS數(shù)據(jù)幀凈荷中用兩個字節(jié)來存放會話ID，這樣既不破壞幀頭結(jié)構(gòu)，同時又比傳送IP地址要節(jié)省空間。本發(fā)明中，無線傳感網(wǎng)中的WSN數(shù)據(jù)幀格式采用IEEE802. 15.4的幀格式， IEEE802.15.4是無線低速個域網(wǎng)(LR-WPAN)的物理層和媒體接入控制層規(guī)范，也是無線傳感網(wǎng)中最常用的物理層技術(shù)，具體格式如圖4所示。因此，在網(wǎng)關(guān)構(gòu)造發(fā)往無線傳感網(wǎng)的新的WNS數(shù)據(jù)幀時，會同時會產(chǎn)生一個會話ID，并將該會話ID以及用戶IP，UDP端口號和無線傳感器ID寫到會話映射表中，以便對無線傳感網(wǎng)回來的WSN數(shù)據(jù)幀進(jìn)行翻譯轉(zhuǎn)換。步驟A30包括以下詳細(xì)步驟，如圖7所示。A301、當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到從無線傳感網(wǎng)發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀時，首先檢查該WSN 數(shù)據(jù)幀的合法性，即該WSN數(shù)據(jù)幀是否為送到IPv4網(wǎng)絡(luò)側(cè)的數(shù)據(jù)，通過檢查該WSN數(shù)據(jù)幀中的目的節(jié)點(diǎn)ID號是否為網(wǎng)關(guān)的SinkID來判斷，如果目的節(jié)點(diǎn)ID號不是網(wǎng)關(guān)的SinkID， 則丟棄該WSN數(shù)據(jù)幀。否則，從WSN數(shù)據(jù)幀中取出源節(jié)點(diǎn)ID和會話ID，源節(jié)點(diǎn)ID對應(yīng)于會話映射表中的傳感器ID ；用傳感器ID和會話ID到會話映射表中進(jìn)行檢索，檢索得到用戶 IP地址和UDP端口號。A302、根據(jù)用戶IP地址和UDP端口號構(gòu)造新的IPv4報文，將用戶IP地址作為IPv4 報文的目的IP地址，網(wǎng)關(guān)IP作為IPv4報文的源IP地址，UDP端口號作為IPv4報文的源
端口號；A303、將該IPv4報文發(fā)送到IPv4網(wǎng)絡(luò)中指定的IP地址。本發(fā)明主要由兩個映射表和兩個翻譯轉(zhuǎn)換模塊組成，如圖2所示，兩個映射表分別是端口映射表和會話映射表，端口映射表實(shí)現(xiàn)IPv4報文中的目的UDP端口號與無線傳感網(wǎng)中的無線傳感器的ID號的一一映射，會話ID以及用戶IP地址、UDP端口號和傳感器ID 分別寫到會話映射表中，以便對從無線傳感網(wǎng)回來的WSN數(shù)據(jù)幀進(jìn)行翻譯轉(zhuǎn)換。兩個翻譯轉(zhuǎn)換模塊分別對應(yīng)于從IPv4網(wǎng)方向到無線傳感網(wǎng)方向和從無線傳感網(wǎng)到IPv4網(wǎng)絡(luò)方向的翻譯轉(zhuǎn)換，即從IPv4報文構(gòu)造WSN數(shù)據(jù)幀和從WSN數(shù)據(jù)幀構(gòu)造IPv4報文。本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于包括以下步驟A10、無線傳感網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)連接到IPv4網(wǎng)絡(luò)，并將該無線傳感網(wǎng)中的各無線傳感器的 ID號分別映射為該網(wǎng)關(guān)的一個UDP端口號，從而構(gòu)造出一個一一對應(yīng)的端口映射表；A20、網(wǎng)關(guān)根據(jù)端口映射表將從IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)往無線傳感網(wǎng)的IPv4報文構(gòu)造成新的WSN 數(shù)據(jù)幀發(fā)往相應(yīng)的無線傳感器，新的WSN數(shù)據(jù)幀中的目的ID號為端口映射表中UDP端口號對應(yīng)的傳感器ID號，同時構(gòu)造本次會話的會話映射表，該會話映射表由IPv4報文的源IP 地址、本次會話ID號、UDP端口號和傳感器ID構(gòu)成；A30、網(wǎng)關(guān)根據(jù)會話映射表將無線傳感器從無線傳感網(wǎng)發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀構(gòu)造新的IPv4報文發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)中指定的用戶IP地址，IPv4報文中的目的IP地址為會話映射表中本次會話ID號對應(yīng)的用戶IP地址，源IP地址為網(wǎng)關(guān)IP地址，源端口號為會話映射表中本次會話ID號對應(yīng)的UDP端口號。
2.如權(quán)利要求1所述的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于步驟A20包括以下步驟A201、當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到從IPv4網(wǎng)絡(luò)發(fā)往無線傳感網(wǎng)的一個IPv4報文時，首先根據(jù)該IPv4 報文中的目的IP地址和目的UDP端口號獲得該報文是否為發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的判斷結(jié)果， 當(dāng)確定該IPv4報文是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)時，用該IPv4報文中的目的UDP端口號檢索端口映射表并獲得該無線傳感器的ID號，之后轉(zhuǎn)步驟A202 ；否則，不對該IPv4報文作任何處理；A202、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生本次會話的會話ID號，并根據(jù)無線傳感器的ID號和網(wǎng)關(guān)的SinkID號構(gòu)造新的WSN數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給無線傳感網(wǎng)中相應(yīng)的無線傳感器，該WSN數(shù)據(jù)幀中包含本次會話的會話ID號；A203、網(wǎng)關(guān)構(gòu)造本次會話的會話映射表，該會話映射表由IPv4報文的源IP地址、本次會話ID號、UDP端口號和傳感器ID構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于步驟A30包括以下步驟A301、當(dāng)網(wǎng)關(guān)接收到從無線傳感網(wǎng)發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀時，根據(jù)該WSN數(shù)據(jù)幀中目的傳感器ID號和會話ID號到會話映射表中進(jìn)行檢索，得到相應(yīng)的用戶IP地址和UDP端口號；A302、根據(jù)用戶IP地址和UDP端口號構(gòu)造新的IPv4報文，其中用戶IP地址為新報文的目的IP地址，網(wǎng)關(guān)IP作為新報文的源IP地址，UDP端口號作為新報文的源端口號；A303、將新的IPv4報文發(fā)送到IPv4網(wǎng)絡(luò)中指定的用戶IP地址。
4.如權(quán)利要求2所述的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于步驟A201中，預(yù)先在網(wǎng)關(guān)上為無線傳感網(wǎng)中的無線傳感器分配一個UDP端口號段范圍，然后分別為每個無線傳感器分配一個唯一的UDP端口號，分配方式為動態(tài)分配。
5.如權(quán)利要求4所述的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于在步驟A201中， 如果IPv4報文中的目的IP地址是網(wǎng)關(guān)的地址，同時目的UDP端口號屬于分配給無線傳感網(wǎng)的UDP端口號段范圍之內(nèi)，則認(rèn)為該IPv4報文是發(fā)送到無線傳感網(wǎng)的。
6.如權(quán)利要求3所述的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于步驟A301中， WSN數(shù)據(jù)幀中的會話ID號用凈荷中的用兩個字節(jié)來存放。
7.如權(quán)利要求6所述的無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于步驟A301中， 首先檢查該WSN數(shù)據(jù)幀中的目的ID號是否為網(wǎng)關(guān)的SinkID，如果目的ID號不是網(wǎng)關(guān)的 SinkID,則丟棄該WSN數(shù)據(jù)幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線傳感網(wǎng)接入IPv4網(wǎng)絡(luò)的方法，將無線傳感器的ID號與網(wǎng)關(guān)的UDP端口號構(gòu)造一個端口映射表，網(wǎng)關(guān)根據(jù)端口映射表將IPv4報文構(gòu)造新的WSN數(shù)據(jù)幀，同時構(gòu)造發(fā)送本次IPv4報文設(shè)備的IP地址和會話ID號的會話映射表；網(wǎng)關(guān)根據(jù)會話映射表將發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)的WSN數(shù)據(jù)幀構(gòu)造新的IPv4報文發(fā)往IPv4網(wǎng)絡(luò)指定的IP地址。本發(fā)明，將無線傳感器映射為網(wǎng)關(guān)上的一個UDP端口號，解決了用戶不能直接訪問無線傳感器的問題，又不需要在無線傳感器上部署IPv6協(xié)議棧，可以很好的解決無線傳感網(wǎng)和IPv4接入的問題。
文檔編號H04W84/18GK102404289SQ201010281628
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者余少華, 郝俊瑞 申請人:武漢郵電科學(xué)研究院