專利名稱：6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息和通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，6LoWPAN(IPv6低功耗無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)，IPv6over Low power WirelessPersonal Area Network)傳感器網(wǎng)絡(luò)成為物聯(lián)網(wǎng)中重要的技術(shù)，將6L0WPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合是必然趨勢(shì)；因此會(huì)涉及到連接6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)。然而，目前大部分網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)都存在很多局限性，如功能單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不支持多用戶訪問(wèn)等。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的6LoffPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，來(lái)方便地解決互聯(lián)網(wǎng)和6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)的連接問(wèn)題。
具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器以及網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。其中，6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)源節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)，且所述源節(jié)點(diǎn)與傳感器連接。網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器與6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由節(jié)點(diǎn)之一連接。網(wǎng)頁(yè)瀏覽器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接至網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器，以經(jīng)由網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器接收源節(jié)點(diǎn)通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)實(shí)時(shí)傳送的感測(cè)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，上述6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)均采用支持 IPv6 并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 RPL 路由協(xié)議(Routing Protocol for Low power and LossyNetworks)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的Contiki操作系統(tǒng)例如Contiki 2.5版本。源節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)例如分別包括Tmote Sky模塊,且源節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)各自的Tmote Sky模塊以無(wú)線方式進(jìn)行通信。與網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器連接的路由節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器例如通過(guò)USB相連。源節(jié)點(diǎn)例如由電池供電并將感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，路由節(jié)點(diǎn)例如通過(guò)USB接口外接電源供電。網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器例如安裝有支持IPv6的PoliPo網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)軟件。
本發(fā)明實(shí)施例提供的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器來(lái)連接6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，具體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，方便地解決互聯(lián)網(wǎng)和6LoffPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)的連接問(wèn)題。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)其具體實(shí)施方式
、方法、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100的架構(gòu)示意圖。具體地，6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100包括:6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110、網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器(Web ProxyServer) 130以及網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150 ;網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器130連接6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110與網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150。
其中，6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110包括源節(jié)點(diǎn)112、路由節(jié)點(diǎn)114及116以及與源節(jié)點(diǎn)112連接的傳感器111 ;源節(jié)點(diǎn)112及路由節(jié)點(diǎn)114、116是根據(jù)自己的MAC地址自動(dòng)生成IPv6地址，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的MAC地址從出廠的時(shí)候就是固定并獨(dú)一無(wú)二的。
下面以Tmote Sky模塊作為傳感器承載平臺(tái)搭建的應(yīng)用于健康監(jiān)測(cè)的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)作為舉例對(duì)6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110做詳細(xì)說(shuō)明；在此，Tmote Sky模塊是一種超低功耗的無(wú)線模塊，其主要特征包括:基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)、在2.4GHz下通信、速率達(dá)250Kbps的無(wú)線收發(fā)器，能與其它IEEE 802.15.4的裝置互相連通，超低電流消耗，快速睡眠喚醒(< 6μ S)，通過(guò)USB接口編程。
本實(shí)施例中，6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110中的源節(jié)點(diǎn)112包括Tmote Sky模塊，其與傳感器111例如心電圖傳感器(ECG sensor)連接而作為傳感器111的承載平臺(tái)(在此，源節(jié)點(diǎn)112也可稱之為病人節(jié)點(diǎn))；源節(jié)點(diǎn)112并不時(shí)刻傳送感測(cè)數(shù)據(jù)例如心電數(shù)據(jù)給路由節(jié)點(diǎn)114、116，而是把心電數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在本地文件。源節(jié)點(diǎn)112由電池供電。路由節(jié)點(diǎn)114、116分別包括Tmote Sky模塊，其通過(guò)USB接口外接電源供電，并其與源節(jié)點(diǎn)112之間以無(wú)線方式進(jìn)行通信。在本實(shí)施例的健康監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，路由節(jié)點(diǎn)114例如分布在各個(gè)病房中，而路由節(jié)點(diǎn)116則通過(guò)其USB接口與網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器130相連接。為了得到可靠的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)114、116例如設(shè)置為最大傳輸范圍，而為了降低能源消耗，源節(jié)點(diǎn)112(病人節(jié)點(diǎn))例如設(shè)計(jì)成只有三米的通信范圍。如此，使用者例如醫(yī)學(xué)專家則可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150遠(yuǎn)程獲取心電數(shù)據(jù)。源節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)的程序均存在于Contiki OS中IPv6文件夾中。
網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器130用于連接6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110和網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150。如圖1所示，無(wú)縫網(wǎng)絡(luò)橋接使6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110成為IP網(wǎng)絡(luò)的一部份。本實(shí)施例中，網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器130安裝網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)軟件Polipo，主要考慮了如下兩個(gè)因素=(I)Polipo對(duì)IPv4和IPv6已擁有完整的支持；(2)Polipo可以在Ubuntu (—種Linux操作系統(tǒng)版本)中使用。Polipo采用無(wú)緩存模式，當(dāng)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150訪問(wèn)源節(jié)點(diǎn)112的時(shí)候，感測(cè)數(shù)據(jù)必須從源節(jié)點(diǎn)112讀取，這樣保證了感測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。此外，感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在源節(jié)點(diǎn)112的本地文件，外網(wǎng)通過(guò)TCP/IP協(xié)議獲取感測(cè)數(shù)據(jù)，這樣保證了感測(cè)數(shù)據(jù)的完整性?？梢岳斫獾氖?，其他類似于PoliPo的網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)軟件也可采用，只有其能支持IPv6即可。
網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150是用來(lái)遠(yuǎn)程訪問(wèn)6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110 (也即基于IPv6的傳感器網(wǎng)絡(luò))，其通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)例如Internet，WiFi等連接至網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器130。如圖1所示，網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150內(nèi)安裝有網(wǎng)頁(yè)瀏覽軟件，需要支持IPv6和代理設(shè)置，例如可以是蘋果的iPad，帶有Opera Mobile 11瀏覽器的Android2.2系統(tǒng)的手機(jī)和帶有IE8網(wǎng)頁(yè)瀏覽軟件的筆記本。因此，使用者在使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150時(shí)，可以點(diǎn)擊工具欄->Internet選項(xiàng)->連接- >局域網(wǎng)設(shè)置，然后輸入網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器的IP地址；之后在網(wǎng)址輸入欄輸入源節(jié)點(diǎn)112的IPv6地址就可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)源節(jié)點(diǎn)112存儲(chǔ)的感測(cè)數(shù)據(jù)了，也即，感測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)從源節(jié)點(diǎn)112通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)114、116及網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器130實(shí)時(shí)傳送至網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150供使用者訪問(wèn)瀏覽。
本發(fā)明上述實(shí)施例的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)100可具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)方便學(xué)習(xí):通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，該系統(tǒng)100可以被很容易的連接到現(xiàn)有IT基礎(chǔ)設(shè)施，感測(cè)數(shù)據(jù)很容易使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150訪問(wèn)。這使得使用者不需要是傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的專家，因此降低了用戶門檻。使用者可以直接通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器150去訪問(wèn)6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)110。
(2)可移植性:對(duì)于不同的需求模式，可移植性是很重要的。Contiki操作系統(tǒng)支持各種不同的嵌入式硬件平臺(tái)，例如TI MSP430,Atmel AVR?，F(xiàn)有很多免費(fèi)可用的網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)軟件資源。在電子設(shè)備領(lǐng)域，從手機(jī)到電腦，網(wǎng)頁(yè)瀏覽軟件已經(jīng)成為無(wú)處不在的工具。該系統(tǒng)100不依賴于任何特定的硬件設(shè)備或軟件，這使得它容易剪裁，以適應(yīng)不同的需求。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn) 單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其特征在于,包括: 6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括至少一個(gè)源節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)，所述源節(jié)點(diǎn)與傳感器連接； 網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器，與所述6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)中的所述路由節(jié)點(diǎn)中之一連接；以及 網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接至所述網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器，以經(jīng)由所述網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器接收所述源節(jié)點(diǎn)通過(guò)所述路由節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)實(shí)時(shí)傳送的感測(cè)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)中的所述源節(jié)點(diǎn)和所述路由節(jié)點(diǎn)均采用Contiki操作系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述源節(jié)點(diǎn)與所述路由節(jié)點(diǎn)分別包括Tmote Sky模塊,且所述源節(jié)點(diǎn)與所述路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)各自的Tmote Sky模塊以無(wú)線方式進(jìn)行通信。
4.如權(quán)利要求3所述的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，與所述網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器連接的所述路由節(jié)點(diǎn)和所述網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器通過(guò)USB相連。
5.如權(quán)利要求3所述的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述源節(jié)點(diǎn)由電池供電并將感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，所述路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)USB接口外接電源供電。
6.如權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其特征在于，所述網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器安裝有PoliPo網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)軟件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器以及網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。其中，6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)源節(jié)點(diǎn)以及至少一個(gè)路由節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)與傳感器連接。網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器與6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由節(jié)點(diǎn)之一連接。網(wǎng)頁(yè)瀏覽器通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接至網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器，以經(jīng)由網(wǎng)頁(yè)代理服務(wù)器接收源節(jié)點(diǎn)通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)中的至少一個(gè)實(shí)時(shí)傳送的感測(cè)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，方便地解決互聯(lián)網(wǎng)和6LoWPAN傳感器網(wǎng)絡(luò)的連接問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04W84/18GK103209500SQ20121001273
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者薛飛, 李燁, 尹川 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院