[发明专利]实现无线传感器网络与IPv6网络全IP通信的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器网络与IPv6网络的互通方式，尤其涉及的是无线传感器网络与IPv6网络的全IP通信系统。 

背景技术

在当今信息技术飞速发展的时代，以Internet为代表的信息网络给人们的生活带来了巨大的变化。通过Internet，人们能够及时地了解世界各地的新闻，方便地获取许多有用的信息，如股市行情、旅游信息、商品介绍等等，还可以参与网上的互动游戏等娱乐活动，尝试网上远程教育和购物，发送电子邮件等，互联网已经成为很多人日常活动不可缺少的部分。 

微电子技术、计算机技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器网络的快速发展，使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)就是由部署在监测区域内大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的二个要素。如果说Internet构成了逻辑上的信息世界，改变了人与人之间的沟通方式，那么，无线传感器网络就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变了人类与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。无线传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官又被称为全球未来的三大高科技术产业。无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算机世界以及人类社会三元世界的连通。传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视。 

就无线传感器网络而言，它必须和一个外部网络连接在一起，使外部网络可以监测和控制无线传感器网络才具有更真实的意义。无论从地理范围还是从网络 规模来讲，Internet互联网都是外部网络的一个最好选择。因为Internet遍布全球，TCP/IP的广泛应用也已经使其成为有线网络事实上的协议标准，并且它的应用范围正逐步向无线领域拓展，此外，IPv6的很多良好特性使得某些无线传感器网络的应用成为可能，因此实现无线传感器网络和Internet网络的互联具有重大意义。 

但是，由于无线传感器网络的资源受限，而IPv6最初并没有考虑到嵌入式应用，所以要实现无线传感器网络和IPv6网络的互联还有很多问题需要进一步研究和讨论。 

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种实现无线传感器网络与IPv6网络的全IP通信系统，即无线传感器网络中的每个传感器节点都拥有全球唯一的IPv6地址，外部网络的用户通过Internet以及传感器节点的IPv6地址可以在世界任何角落获取此节点采集的信息数据，就如同访问IPv6节点一样，从而真正实现无线传感器网络与IPv6网络(也可成为下一代互联网络)的融合。 

技术方案：本发明公开了一种实现无线传感器网络与IPv6网络全IP通信的系统，在所述网络系统中，无线传感器网络中的每个传感器节点都拥有全球唯一的IPv6地址，位于无线传感器网络外部的节点通过Internet以及传感器节点的IPv6地址可以在世界任何角落获取此节点采集的信息数据。 

所述网络系统设置两类节点：普通传感器节点与网关节点。普通传感器节点用于感知环境、数据采集和数据传输；网关节点的自身资源(例如，采用32位微处理器来提高计算能力，增加硬件存储器来提高存储能力等)要大于普通传感器节点，主要用于连接无线传感器网络与IPv6网络，实现数据的路由转发。 

所述网络系统中，从路由角度划分普通传感器节点又可划分为簇头节点与簇成员节点。簇头节点具有路由转发功能，簇成员节点不具有路由转发功能普通传感器节点将采集的信息数据通过簇头节点路由到网关节点，网关节点再通过IPv6网络将采集的信息数据路由到目的用户。