传感器网络解析互通平台、传感器网络互通方法及系统

摘要

本发明公开了一种传感器网络解析互通平台、传感器网络互通方法及系统。其中，传感器网络互通方法包括：获取互联网节点或者第一传感网内的第一节点发送的查询请求信息，所述查询请求信息中包括第二传感网内的第二节点的标识；根据所述标识查询获取所述第二节点的地址信息；将所述第二节点的地址信息发送给所述第一节点或者所述互联网节点，以使所述第一节点或者所述互联网节点根据所述第二节点的地址信息与所述第二节点通信。本发明适用于不同传感网之间或者互联网与传感网之间需要互联互通的场合。

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网络技术，尤其涉及一种传感器网络解析互通平台、 传感器网络互通方法及系统。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，简称：WSN)是由部署 在监测区域内大量的微型传感器节点组成，并通过无线通信方式形成的 一个自组织网络系统。随着WSN技术的发展，用户可以通过WSN获取 大量详实可靠的物理世界的信息。

现有技术中，WSN为小范围的局域网络，用户可以获取WSN局域 网内部的传感器节点采集的信息，由于WSN内部主要采用非网络互连协 议(Internet Protocol，简称：IP)网络，不同WSN之间实现跨大网传感器网 络互联在技术上还有很多困难，因此，对其他WSN内传感器节点采集的 信息，用户还无法有效的获取。然而，随着各行业信息的交互增加，用 户需要获取大量的其他WSN内传感器节点采集处理的信息。因此，如何 在不同WSN之间实现互联互通成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种传感器网络解析互通平台、传感器网络互通方 法及系统，用以实现不同传感网之间或者互联网与传感网之间的互联互通。

为实现上述目的，本发明提供一种传感器网络互通方法，包括：

获取互联网节点或者第一传感网内的第一节点发送的查询请求信息，所 述查询请求信息中包括第二传感网内的第二节点的标识；

根据所述标识查询获取所述第二节点的地址信息；

将所述第二节点的地址信息发送给所述第一节点或者所述互联网节点， 以使所述第一节点或者所述互联网节点根据所述第二节点的地址信息与所述 第二节点通信。

本发明还提供一种传感器网络解析互通平台，包括：

第一获取模块，用于获取互联网节点或者第一传感网内的第一节点发送 的查询请求信息，所述查询请求信息中包括第二传感网内的第二节点的标识；

处理模块，用于根据所述标识查询获取所述第二节点的地址信息；

发送模块，用于将所述第二节点的地址信息发送给所述第一节点或者所 述互联网节点，以使所述第一节点或者所述互联网节点根据所述第二节点的 地址信息与所述第二节点通信。

本发明还提供一种传感器网络互通系统，包括互联网、至少两个传感网 以及设置在所述互联网上的上述的传感器网络解析互通平台，每个传感网通 过该传感网所在的网关接入所述互联网，所述互联网上的节点或者其中一个 传感网内的节点通过与所述传感器网络解析互通平台交互获取另一个传感网 内节点的地址信息，并根据所述地址信息与该另一个传感网内的节点建立互 联互通。

由上述技术方案可知，本发明通过获取第一传感网内的第一节点或者互 联网上的节点发送的查询请求信息，并根据该查询请求信息中携带的第二传 感网内的第二节点的标识查询获取标识对应的地址信息，使得网内采用非IP 技术的传感网可以接入基于IP技术的互联网，实现不同传感网之间的互联； 通过将该地址信息反馈给查询的第一节点或互联网节点，以使第一节点或互 联网节点根据该地址信息可以与第二节点进行互通，从而使传感网基于传感 网内的节点的标识以及互联网的IP技术实现了不同传感网之间以及传感网与 互联网之间的互联互通。

附图说明

图1为本发明传感器网络互通方法实施例一的流程图；

图2为图1中查询步骤的详细流程图；

图3为本发明传感器网络互通方法实施例二的流程图；

图4为本发明传感器网络解析互通平台实施例一的结构示意图；

图5为图4所示实施例的详细结构示意图；

图6为本发明传感器网络解析互通平台实施例二的结构示意图；

图7为本发明传感器网络互通系统实施例的结构示意图；

图8为本发明传感器网络互通系统的一个实例图。

具体实施方式

图1为本发明传感器网络互通方法实施例一的流程图，如图1所示，本 实施例的方法包括：

步骤101、获取互联网节点或者第一传感网内的第一节点发送的查询请 求信息，所述查询请求信息中包括第二传感网内的第二节点的标识。

当互联网上的节点或者传感网内的节点需要与其他传感网内的节点进行 通信时，传感网内的节点可通过其所在传感网的网关向传感器网络解析互通 平台发送查询请求信息，若该节点自身具有与互联网直接通信的IP地址，其 可以直接将该查询请求信息发送给传感器网络解析互通平台，互联网上的节 点可直接向传感器网络解析互通平台发送查询请求信息，无论是传感网内的 节点还是互联网节点，都将其他传感网内的节点的标识携带在其发送的查询 请求信息中，以使传感器网络解析互通平台能够根据接收的查询请求信息进 行相应的查询操作。传感网的网关即该传感网接入互联网的网关，该传感网 内的节点若本身不能与互联网直接通信，其可以通过其所在的传感网的网关 接入互联网，通过传感网的网关可使采用网内采用非IP技术的传感网接入基 于IP技术的互联网，接入互联网的每个传感网具有特定的网关地址，即该传 感网的IP地址，基于该IP地址可以确定相应的传感网，每个传感网内的节 点有不同的标识或者传感网内地址，基于标识或者传感网内地址可以确定相 应的传感器节点。

步骤102、根据所述标识查询获取所述第二节点的地址信息。

当传感器网络解析互通平台获取查询请求信息后可根据相应节点的标识 查询地址信息库或者其他地址目录服务等，从而获取互联网上的节点或者传 感网内的节点需要的地址信息，这些地址信息可以包括：需要通信的第二传 感网内的节点对应的传感网内地址、第二传感网的网关地址及其端口号等， 其中第二传感网内的节点对应的传感网内地址指的是节点在第二传感网内可 以识别的地址信息等，若第二节点能够与互联网直接进行IP通信，则这些地 址信息也可以是需要通信的第二节点对应的IP地址。

具体实施中，传感器网络解析互通平台可采用不同的查询方式获取相应 的地址信息。例如，在接入互联网的传感网数量不多的情况下，传感器网络 解析互通平台可采用集中式的目录服务，如简单网络管理协议(Simple  Network Management Protocol，简称：SNMP)的信息管理库(Management  Information Base，简称：MIB)，传感器网络解析互通平台通过查询相应的 信息管理库可以获取请求查询的地址信息；或者传感器网络解析互通平台将 相应的节点信息库嵌入到网关的形式，由各个网关进行实时地主动的或被动 的同步传感网内的节点的地址信息，传感器网络解析互通平台可以实时更新 各节点的地址信息，从而可查询到各个网关同步的地址信息。而在接入互联 网的传感网数量较大时，为了更加高效安全的进行注册及解析查询，也可采 用分布式的传感器网络解析互通平台，如基于域名系统(Domain Name  System，简称：DNS)构建传感器网络解析互通平台。

具体来说，基于DNS构建的传感器网络解析互通平台中，在地址信息注 册时，节点的标识与对应的网关地址及端口号等信息和自身的传感网内地址 的映射或者节点的标识与其IP地址的映射可在DNS中注册，存储为资源记 录的形式，如名称权威指针(Naming Authority Pointer，简称：NAPTR)记 录，在解析查询时，通过DNS查询机制进行查询。

图2为图1中查询步骤的详细流程图，如图2所示，具体应用中，上述 步骤102可以包括：

步骤1021、对所述标识进行域名化处理获取所述标识对应的域名。

对标识域名化处理可以根据传感器网络解析互通平台提供的处理方式进 行，如所有传感网中均采用一种标识类型，则可以直接进行标识到域名的转 换处理，如不同传感网采用不同的标识类型，则可以根据标识查询获取对应 的域名化规则，在根据获取的域名化规则将标识转换成域名。

步骤1022、根据所述域名进行域名系统查询，获取所述第二节点的地址 信息。

以下以对某传感器节点A查询为例进行说明：传感器节点A的标识为 abc，其对应的DNS记录中记录有该传感器节点A的传感器网络地址，如 MAC地址等，该传感器节点A所在的传感网的网关地址及端口号等。当其 他传感网内的节点或者互联网节点通过传感器网络解析互通平台对传感器节 点A进行查询时，可以将传感器节点A的标识abc携带在其向传感器网络解 析互通平台发送的查询请求信息中，传感器网络解析互通平台通过对标识abc 进行域名化处理获取其对应的域名，再根据该域名进行DNS查询，获取DNS 记录中对应的网关地址、端口号和该传感器节点对应的传感器网络地址。在 上述的域名化处理中，若各个传感网采用相同的标识方案，则在查询时可直 接将传感器节点A的标识abc进行域名化处理即可，若各个传感网采用不同 的标识方案，每种标识方案对应特定的域名化规则，则在查询时可先根据标 识获取与该标识的标识方案对应的域名化规则，再根据该域名化规则对标识 进行域名化处理获取对应的域名。如节点A和节点B分属于不同的传感网， 其采用不同的标识方案，在域名化处理中需采用分别与节点A和节点B相对 应的域名化规则。采用基于DNS构建的分布式传感器网络解析互通平台，可 避免采用集中式的传感器网络解析互通平台地址信息库容量不易扩充的问题 以及服务器易出现单点故障问题，因此可使各个传感网的节点信息得到高效 安全的维护。

步骤103、将所述第二节点的地址信息发送给所述第一节点或者所述互 联网节点，以使所述第一节点或者所述互联网节点根据所述第二节点的地址 信息与所述第二节点通信。

当传感器网络解析互通平台查询获取相应的地址信息后，可以将该地址 信息发送给请求查询的互联网节点或者第一节点，从而互联网节点或传感网 内的节点可以根据该地址信息中的第二传感网的网关地址和端口号找到相应 的传感网，并根据第二传感网内的节点对应的传感器网内地址找到相应的节 点，从而实现不同传感网内的节点之间或者互联网与传感网内的节点之间的 互联互通。

本实施例通过获取第一传感网内的第一节点或者互联网上的节点发送的 查询请求信息，并根据该查询请求信息中携带的第二传感网内的第二节点的 标识查询获取标识对应的地址信息，使得网内采用非IP技术的传感网可以接 入基于IP技术的互联网，实现不同传感网之间的互联；通过将该地址信息反 馈给查询的第一节点或互联网节点，以使第一节点或互联网节点根据该地址 信息可以与第二节点进行互通，从而使传感网基于传感网内的节点的标识以 及互联网的IP技术实现了不同传感网之间以及传感网与互联网之间的互联互 通。

图3为本发明传感器网络互通方法实施例二的流程图，如图3所示，本 实施例在上述图1所示实施例的步骤102之前还可以包括对传感网内的节点 进行预处理的步骤，以使传感器网络解析互通平台查询时直接从预存储的信 息库中获取查询信息，本实施例的方法包括：

步骤201、获取互联网节点或者第一传感网内的第一节点发送的查询请 求信息，所述查询请求信息中包括第二传感网内的第二节点的标识。

步骤202、获取所述第二节点发送的所述第二节点的标识和所述第二节 点的地址信息。

步骤203、存储所述第二节点的标识与所述第二节点的地址信息的映射 关系。

上述步骤202和步骤203也可以在步骤201之前进行，传感器网络解析 互通平台在日常运行中通过实时收集接入互联网的各个传感网内的节点的地 址信息，包括所在传感网的网关地址、端口号以及传感器节点对应的传感网 内地址等，也可以是仅包括节点的IP地址，并将收集的信息存储成节点标识 到节点的地址信息的映射，从而可以根据该映射关系及标识可以快速查询到 相应的地址信息。具体实施中，可以存储在传感器网络解析互通平台中设置 的地址信息库中或者地址目录服务中。

步骤204、根据所述第二节点的标识及所述映射关系获取所述第二节点 的地址信息。

步骤205、将所述第二节点的地址信息发送给所述第一节点或者所述互 联网节点，以使所述第一节点或者所述互联网节点根据所述第二节点的地址 信息与所述第二节点通信。

本实施例在达到上述实施例一的技术效果的基础上，进一步地，通过 实时获取传感网内节点的地址信息与节点的标识信息，并存储标识信息到 地址信息的映射关系，从而当获取查询请求信息时，可以根据查询请求信 息中携带的标识信息及预存储的映射关系快速查询获取相应的地址信息， 从而提高了查询处理效率。

图4为本发明传感器网络解析互通平台实施例一的结构示意图，如图4 所示，本实施例的互通平台包括：第一获取模块10、处理模块30和发送模块 20，处理模块30分别与第一获取模块10和发送模块20连接。其中，第一获 取模块10，用于获取互联网节点或者第一传感网内的第一节点发送的查询请 求信息，所述查询请求信息中包括第二传感网内的第二节点的标识；处理模 块30，用于根据所述标识查询获取所述第二节点的地址信息；发送模块20， 用于将所述第二节点的地址信息发送给所述第一节点或者所述互联网节点， 以使所述第一节点或者所述互联网节点根据所述第二节点的地址信息与所述 第二节点通信。

本实施例中，第一获取模块10获取查询请求信息后，处理模块30根据 该查询请求信息中携带的节点的标识进行查询处理获取相应节点的地址信 息，发送模块20将该地址信息反馈给发送查询请求信息的节点，以使其基于 该地址信息与相应的节点进行通信。

本实施可用于执行上述图1所示的方法实施例的技术方案，其技术原理 及达到的技术效果类似，不再赘述。

图5为图4所示实施例的详细结构示意图，具体应用中，上述图4所示 的处理模块30可以包括：第一查询单元301、处理单元302和获取单元303， 处理单元302分别与第一查询单元301和获取单元303连接，第一查询单元 301与发送模块20连接，获取单元303与第一获取模块10连接。其中，获 取单元303，用于获取与所述标识对应的域名化规则；处理单元302，用于根 据域名化规则对所述标识进行域名化处理获取所述标识对应的域名；第一查 询单元301，用于根据所述域名进行域名系统查询，获取所述第二节点的地 址信息。

当第一获取模块10接收到查询请求信息时，处理模块30中的获取单元 303根据该查询请求信息中携带的标识获取与该标识对应的域名化规则，处 理单元302根据该域名化规则对该标识进行域名化处理获取对应的域名，第 一查询单元301根据该域名查询域名系统，获取相应的地址信息，从而发送 模块20将该地址信息发送给相应的节点，以使其根据该地址信息与其他传感 网内的节点进行通信。

图6为本发明传感器网络解析互通平台实施例二的结构示意图，如图6 所示，本实施例的互通平台在上述图4所示的实施例的基础上，进一步地， 还包括：存储模块50和第二获取模块40，存储模块50与处理模块30连接。 其中，第二获取模块40，用于获取所述第二节点发送的所述第二节点的标识 和所述第二节点的地址信息；存储模块50，用于存储所述第二节点的标识与 所述第二节点的地址信息的映射关系。

本实施例中第二获取模块40可以实时获取传感网内节点发送的节点地 址信息及标识信息，存储模块50存储该节点的标识与地址信息之间的映射关 系，从而当第一获取模块10接收到查询请求信息时，处理模块30可以根据 该查询请求信息中携带的标识信息及预存储的映射关系快速查询获取相应的 地址信息，从而提高了传感器网络解析互通平台的查询处理效率。

本实施例可用于执行上述图3所示方法实施例的技术方案，其技术原理 及达到的技术效果类似，不再赘述。

在上述图4或图6所示的实施例中，处理模块30可以包括：分别与第一 获取模块10和发送模块20连接的第二查询单元或第三查询单元(未示出)， 第二查询单元，用于根据所述标识查询集中式的地址信息库获取所述第二节 点的地址信息；第三查询单元，用于根据所述标识查询嵌入所述第一传感网 的网关的地址信息库获取所述第二节点的地址信息。针对传感网数量不多的 情况，处理模块可以采用第二查询单元，以将各个传感网内的节点信息以目 录服务的方式集中管理，也可以采用第三查询单元，以将节点信息库嵌入各 个传感网的网关，由各个网关实时进行主动的或被动的同步更新节点信息。

图7为本发明传感器网络互通系统实施例的结构示意图，如图7所示， 本实施例的系统包括：互联网200、第一传感网300、第二传感网400以及设 置在互联网200上的传感器网络解析互通平台100，传感器网络解析互通平 台100可以为上述图4～图6中任一实施例中的传感器网络解析互通平台，第 一传感网300和第二传感网400可以通过自身所在的网关接入互联网200。 具体应用中，互联网200上的节点或者第一传感网300内的节点可以通过与 传感器网络解析互通平台100交互获取第二传感网400内的节点的地址信息， 从而根据该地址信息与第二传感网400的节点进行互联互通，实现不同传感 网内节点之间或者互联网节点与传感网内的节点之间的互联互通。

本实施例的传感器网络互通系统可用于实现上述图4～图6中任一实施例 的技术方案，其技术原理及达到的技术效果类似，不再赘述。

图8为本发明传感器网络互通系统的一个实例图，如图8所示，本传感 器网络互通系统中包括：第一传感网300、第二传感网400、传感网1000、 互联网200和设置在互联网200上的传感器网络解析互通平台100，在系统 运行中，若第一传感网300内的节点B需要与第二传感网400内的节点A通 信，或者互联网200上的节点C需要与第二传感网400内的节点A通信，则 节点B通过第一传感网300接入互联网200的网关310向传感器网络解析互 通平台100发送查询请求信息，节点C直接向传感器网络解析互通平台100 发送查询请求信息，该查询请求信息中都需携带有节点A的标识信息，传感 器网络解析互通平台100根据该标识信息可以查询节点A预先注册存储在传 感器网络解析互通平台100的地址信息库从而获取节点A的地址信息，传感 器网络解析互通平台100也可以根据该标识信息实时获取节点A的地址信 息，获取与该标识对应的节点A的传感器网络地址、节点A所在的第二传感 网的网关地址及端口号后，可将这些地址信息反馈给节点C，或者通过网关 310反馈给节点B，从而节点B和节点C根据这些地址信息可以与节点A进 行通信。节点B与传感器网络解析互通平台100的交互过程如图中路径600 所示，节点C与传感器网络解析互通平台100的交互过程如图中路径700所 示，通信路径800为节点B与节点A之间的互通的路径，通信路径900为节 点C与节点A之间的互通的路径。节点A将其标识、其所在的第二传感网的 网关地址及端口号通过其所在的网关410发送给传感器网络解析互通平台 100完成信息注册，节点A的注册路径500如图所示，当传感器网络解析互 通平台100接收到查询请求信息时可以快速完成查询处理。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读 取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述 的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进 行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技 术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的 精神和范围。