一种无线传感器网络IPv6地址配置及管理方法

摘要

本发明提供了一种无线传感器网络IPv6地址配置及管理方法，所述无线传感器网络作为末端网络通过接入路由器连接到互联网，包括三种类型传感器节点：簇首节点，簇内节点和新节点；簇首节点具有路由转发功能；簇内节点不具有路由转发功能，用于采集数据并将采集的数据发送到外界互联网；新节点为未加入簇的节点。将无线传感器网络划分为多个簇，每个簇由一个簇首节点与一个以上簇内节点构成；所有传感器节点为可移动节点，簇首节点以有状态方式从接入路由器获取IPv6地址，簇内节点通过有状态方式从本簇簇首节点获取IPv6地址集合，簇内节点获取地址后将定期变更地址以防止通信内容被侦听。

主权项

一种无线传感器网络IPv6地址配置及管理方法，所述无线传感器网络作为末端网络通过接入路由器连接到互联网，其特征在于，所述无线传感器网络包括三种类型传感器节点：簇首节点，簇内节点和新节点；簇首节点具有路由转发功能；簇内节点不具有路由转发功能，用于采集数据并将采集的数据发送到外界互联网；新节点为未加入簇的节点；将无线传感器网络划分为多个簇，每个簇由一个簇首节点与一个以上簇内节点构成；所有传感器节点为可移动节点，簇首节点以有状态方式从接入路由器获取IPv6地址，簇内节点通过有状态方式从本簇簇首节点获取IPv6地址集合；接入路由器、簇首节点以及簇内节点的IPv6地址由三部分组成：第一部分是全局路由前缀，唯一标识一个无线传感器网络，一个无线传感器网络中所有节点的全局路由前缀都相同；第二部分为簇ID，唯一标识一个簇，一个簇中所有簇内节点的簇ID都相同，其值等于簇首节点的簇ID；第三部分为节点ID，唯一标识一个簇内节点；接入路由器的IPv6地址的簇ID以及节点ID为0，簇首节点的IPv6地址的节点ID为0；初始状态下，每个传感器节点均为新节点且有一个具有网络唯一性的ID值，同时保存一个邻居节点记录表，邻居节点记录表中每个表项包括三个域：邻居节点ID值，邻居节点类型以及生存周期，其中，生存周期随着机器时钟自动衰减，当衰减到0，对应表项自动从邻居节点记录表中删除；传感器节点在一跳范围内定期广播广告消息，消息负载为节点ID、节点类型以及邻居新节点的数量；传感器节点通过接收邻居节点发送的广告消息建立邻居节点记录表；新节点建立邻居节点记录表后，如果它的邻居节点包含簇首节点，则向邻居簇首节点请求IPv6地址；否则，如果新节点的邻居新节点数量大于所有邻居新节点的邻居新节点数量，或者，如果新节点的邻居新节点数量不小于所有邻居新节点的邻居新节点数量，并且在所有具有相同邻居新节点的邻居新节点中的ID值最小，则新节点建立簇；新节点建立簇的过程如下所示：步骤301：开始；步骤302：新节点向邻居节点记录表中所有邻居新节点发送加入簇的请求消息，消息的源地址为新节点的ID值；；步骤303：在规定时间内，判断邻居新节点是否收到一个以上的加入簇请求消息，如果是，进行步骤304，否则进行步骤305；步骤304：邻居新节点对比收到的加入簇请求消息的源地址，向源地址最小的新节点返回一个加入簇响应消息，进行步骤306；步骤305：邻居新节点向发送加入簇请求消息的新节点返回一个加入簇响应消息；步骤306：在规定时间内，判断新节点收到的加入簇响应消息的数量是否等于邻居节点记录表中邻居新节点的总数，如果是进行步骤307，否则进行步骤310；步骤307：新节点向所有邻居新节点发送一个加入簇确认消息，同时将自己标识为簇首节点；步骤308：在规定时间内，判断邻居新节点是否收到了新节点发送的加入簇确认消息，如果是，进行步骤309，否则进行步骤310；步骤309：邻居新节点将自己标识为簇内节点，同时记录本簇簇首节点的ID值；步骤310：结束。