CN102571875A - 一种集中控制式无线传感网络通信协议的消息实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种集中控制式无线传感网络通信协议的消息实现方法。为了使集中控制式无线传感网络中的泛在传感网络控制器可以控制和管理大规模无线传感网络中的所有无线传感接入复用设备和无线传感器节点，集中控制式无线传感网络通信协议被提出。本发明提出了一种集中控制式无线传感网络通信协议的数据报文和控制报文的实现方法，从而实现泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间的数据信息和控制信息交互。

Description

一种集中控制式无线传感网络通信协议的消息实现方法

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及通信网络中一种集中控制式无线传感网络通信协议的消息实现方法。

背景技术

近年来，无线传感网络技术得到了快速的发展。但是目前部署的无线传感网络的规模还普遍很小。随着泛在传感网络业务的逐渐推广，大规模无线传感网络的建立和使用将是无线传感网络下一步发展的重要趋势。

在无线传感网络中，传感网关通常被用来管理控制传感网络，并实现和外部网络的通信接口。一个传感网关的启动，需要大量的配置工作。对于一个大规模的传感网络而言，通常需要部署大量的传感网关，并且需要对每个传感网关进行动态管理、监视及控制。对于一个包含成百上千传感网关的大规模传感网络而言，网络管理的负担将会非常大。在业务管理方面，为了取得更好的业务性能，需要在全网进行动态协调，但由于传感网关相对独立，要达成这一点非常困难。安全性方面，由于覆盖需求，传感网关经常会被安装在无法保证安全的地方，如果传感网关被盗，静态保存在传感网关中的配置信息就会成为泄密渠道。同时，如何防止非法传感网关接入也对传感网络的安全性提出了挑战。目前，这些从小规模无线传感网络向大规模无线传感网络发展过程中遇到的问题还没有合适的解决方案。

为了解决现有技术中存在的上述问题，如图1所示，一种新型的集中式无线传感网络的体系结构及组网设备-泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备被提出来。从而可以有效地解决大规模无线传感网络在网络管理、安全、业务控制和互操作性等方面的问题。为了实现泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间的交互式通信，从而实现泛在传感网络控制器对大量无线传感接入复用设备和无线传感器节点的控制，一种集中控制式无线传感网络通信协议被定义。通过该协议，泛在传感网络控制器可以控制和管理大规模无线传感网络中的所有无线传感接入复用设备和无线传感器节点。

发明内容

本发明针对集中控制式无线传感网络通信协议，提供了一种集中控制式无线传感网络通信协议的数据报文和控制报文的实现方法，从而实现泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间的数据信息和控制信息交互。

集中控制式无线传感网络通信协议的控制信息和数据信息传输分别通过集中控制式无线传感网络控制消息和数据消息实现。集中控制式无线传感网络控制消息负责在泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间传输控制和管理信息，集中控制式无线传感网络数据消息负责在泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间传输无线传感器节点采集的监测数据。集中控制式无线传感网络数据消息和控制消息都封装于集中控制式无线传感网络通信协议报文内，进行传输。集中控制式无线传感网络数据消息和控制消息均采用UDP协议进行网络传输。

根据本发明的第一方面，一种集中控制式无线传感网络通信协议报文由集中控制式无线传感网络通信协议传输层协议包头和一个集中控制式无线传感网络通信协议消息体组成。集中控制式无线传感网络通信协议消息体的内容可以是承载无线传感网监测数据的数据消息，也可以是传输无线传感网信令的控制消息。承载数据消息的数据报文和承载控制消息的控制报文通过不同的UDP端口进行传输。控制报文又细分为明文控制报文和安全控制报文两类，其中明文控制报文的内容不进行加密，采用明文方式传输；安全控制报文使用DTLS协议来对报文内的信息进行加密，以保证信息的安全。DTLS协议是专门为保护不可靠的传输协议(如：UDP协议)上流量安全而设计的。

数据报文也可以细分为明文数据报文和安全数据报文两类。在安全控制报文和安全数据报文中，报文内容均要通过DTLS协议加密。

根据本发明的第二方面，提供了一种明文控制报文的报文格式。明文控制报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制首部、消息元等五个部分组成。其中：IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；控制首部用于承载控制消息的首部描述信息；消息元用于承载控制消息的具体内容，一个控制报文包含0个到多个消息元，消息元内承载具体的控制消息内容。

根据本发明的第三方面，提供了一种安全控制报文的报文格式。安全控制报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部、DTLS首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制消息首部、消息元、DTLS尾部等部分组成。其中：IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部由4位集中控制式无线传感网络通信协议版本标识、4位包负荷类型(值为1表示DTLS加密包)组成；DTLS首部用于承载DTLS协议包首部；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；控制首部用于承载控制消息的首部描述信息；消息元用于承载控制消息的具体内容；DTLS尾部用于承载DTLS协议包尾部信息。在安全控制报文中，集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制首部和消息元等三部分内容被利用DTLS协议加密后传输。

无线传感网数据报文可以选择是否使用DTLS进行报文加密。当DTLS不被使用时，无线传感网数据报文以明文格式传送。

根据本发明的第四方面，提供了一种明文数据报文的报文格式。明文数据报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、无线传感网数据包负荷等四个部分组成。其中，IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；无线传感网数据包负荷用于承载数据消息的内容。

根据本发明的第五方面，提供了一种安全数据报文的报文格式。安全数据报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部、DTLS首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、无线传感网数据包负荷、DTLS尾部等部分组成。其中，IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部由4位集中控制式无线传感网络通信协议版本标识、4位包负荷类型(值为1表示DTLS加密包)组成；DTLS首部用于承载DTLS协议包首部；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；无线传感网数据包负荷用于承载数据消息的内容；DTLS尾部用于承载DTLS协议包尾部信息。

根据本发明的第六方面，提供了一种集中控制式无线传感网络通信协议首部格式。集中控制式无线传感网络通信协议首部包括：预判码、首部长度、分组标志、分组结束标志、无线地址标志、分组标识符、分组位移、预留码、无线传感器节点MAC地址。其中：

预判码(PRE)由8位二进制数字组成，用于快速判断此报文是否经过DTLS加密，前4位指明集中控制式无线传感网络通信协议版本，后4位值为0000；

首部长度(LEN)由5位二进制数字组成，指明控制协议首部的长度；

分组标志(F)由1位二进制数字组成，指明这个报文是否为一个分组包，当值为1时表示此报文为分组包，此报文需要和其他分组包重组成完整的报文；

分组结束标志(L)由1位二进制数字组成，指明这个报文是否包含分组的最后一部分，值为1时表示此报文包含一个分组的最后一个分组包；

无线地址标志(M)由1位二进制数字组成，值为1时表示报文中包含无线传感器节点MAC地址选项；

分组标识符(FID)由16位二进制数字组成，用于识别不同的报文分组，FID相同的分组包属于同一个协议报文；

分组位移(FOFF)由13位二进制数字组成，用于表示本分组报文在整个完整协议报文中的位置，以进行报文重组工作；

预留码(RSD)由19位二进制数字000组成，为保留位；

无线传感器节点MAC地址(S-MAC)由32位二进制数字组成，不足32位以全0填充，用于指明报文来源的无线传感器节点的MAC地址。只有当无线地址标志(M)设置为1时，报文头部中才能包含此域。

根据本发明的第七方面，提供了一种集中控制式无线传感网络通信协议的控制首部格式定义。控制首部包括：消息类型、序列号、消息元长度、消息元(0到多个)。消息类型由4个字节组成，用于表示控制消息的类型。序列号由1个字节组成，用于匹配一对请求消息和响应消息。当1个请求消息被接收到后，其中的序列号被拷贝到随后发送的响应消息内。消息元长度由2个字节组成，用于指出消息元域的长度字节数。消息元用于携带每种消息的具体内容，根据消息类型的不同，消息元内容的具体定义也会随之变化。比如，集中控制式无线传感网络内的控制消息包括很多类型：泛在传感网络控制器发现消息、泛在传感网络控制器发现响应消息、无线传感接入复用设备网络接入请求消息、无线传感接入复用设备网络接入响应消息，等等。不同类型的控制消息的消息元内容也会不同。

根据本发明的第八方面，提供了一种消息元格式定义。消息元被用来承载控制消息的内容，一个控制报文可以包含0到多个消息元。消息元由消息元类型、消息元长度和消息元值等部分组成。其中，消息元类型用于表示消息元值域内承载的消息类型；消息元长度用于表示消息元值域内数据的长度字节数；消息元值域用于承载具体的控制消息内容。

采用本发明的方案，可以在集中控制式无线传感网络中提供泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间的交互式通信，使得数据和控制信息可以在泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间传输。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了集中控制式无线传感网络的体系结构；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的明文控制报文的报文格式示意图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的安全控制报文的报文格式示意图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的明文数据报文的报文格式示意图；

图5示出了根据本发明的一个具体实施例的安全数据报文的报文格式示意图；

图6示出了根据本发明的一个具体实施例的集中控制式无线传感网络通信协议控制报文首部格式示意图；

图7示出了根据本发明的一个具体实施例的集中控制式无线传感网络通信协议的控制首部格式示意图；

图8示出了根据本发明的一个具体实施例的消息元格式示意图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间通信的报文分为两种类型：数据报文和控制报文。控制报文只在泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间传输，实现对无线传感接入复用设备的配置、管理和监控功能。数据报文则是指被转发的无线传感器节点数据帧。两种报文均通过UDP协议传输，但使用不同的UDP端口。

以下，参照图2并结合图1对本发明的第二方面进行描述。

明文控制报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制首部、消息元等五个部分组成。其中：IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；控制首部用于承载控制消息的首部描述信息；消息元用于承载控制消息的具体内容。

集中控制式无线传感网络通信协议定义了两个明文控制报文，分别用于承载泛在传感网络控制器发现请求消息和泛在传感网络控制器发现响应消息。一个控制报文可以包含一个或多个消息元。安全控制报文使用DTLS协议来对报文内的信息进行加密，以保证信息的安全。集中控制式无线传感网络中的其它控制消息都是采用安全控制报文传输的。

以下，参照图3并结合图1对本发明的第三方面进行描述。

安全控制报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部、DTLS首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制消息首部、消息元、DTLS尾部等部分组成。其中：IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部由4位集中控制式无线传感网络通信协议版本标识、4位包负荷类型(值为1表示DTLS加密包)组成；DTLS首部用于承载DTLS协议包首部；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；控制首部用于承载控制消息的首部描述信息；消息元用于承载控制消息的具体内容；DTLS尾部用于承载DTLS协议包尾部信息。在安全控制报文中，集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制首部和消息元等三部分内容被利用DTLS协议加密后传输。

根据集中式无线传感网络通信协议的定义，除了泛在传感网络控制器发现请求消息和泛在传感网络控制器发现响应消息等两个明文控制消息外，其它所有无线传感网络控制消息均由安全控制报文承载。

以下，参照图4并结合图1对本发明的第四方面进行描述。

明文数据报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、无线传感网数据包负荷等四个部分组成。其中，IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；无线传感网数据包负荷用于承载数据消息的内容。

以下，参照图5并结合图1对本发明的第五方面进行描述。

安全数据报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部、DTLS首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、无线传感网数据包负荷、DTLS尾部等部分组成。其中，IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部由4位集中控制式无线传感网络通信协议版本标识、4位包负荷类型(值为1表示DTLS加密包)组成；DTLS首部用于承载DTLS协议包首部；集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；无线传感网数据包负荷用于承载数据消息的内容；DTLS尾部用于承载DTLS协议包尾部信息。

以下，参照图6并结合图1对本发明的第六方面进行描述。

集中控制式无线传感网络通信协议首部包括：预判码、首部长度、分组标志、分组结束标志、无线地址标志、分组标识符、分组位移、预留码、无线传感器节点MAC地址。其中：

预判码(PRE)由8位二进制数字组成，用于快速判断此报文是否经过DTLS加密，前4位指明集中控制式无线传感网络通信协议版本，后4位值为0000；

首部长度(LEN)由5位二进制数字组成，指明控制协议首部的长度；

分组标志(F)由1位二进制数字组成，指明这个包是否为一个分组包。当值为1时表示此包需要和其他分组包重组成完整的报文。

分组结束标志(L)由1位二进制数字组成，指明这个包是包含分组的最后一部分。值为1时此报文是最后一个分组包；

无线地址标志(M)由1位二进制数字组成，值为1时表示报文中包含无线传感器节点MAC地址选项；

分组标识符(FID)由16位二进制数字组成，用于识别不同的报文分组，FID相同的分组包属于同一个协议报文；

分组位移(FOFF)由13位二进制数字组成，用于表示分组包在协议报文中的位置，以进行报文重组工作；

预留码(RSD)由19位二进制数字000组成，为保留位，可以在后续协议扩展中使用；

无线传感器节点MAC地址(S-MAC)由32位二进制数字组成，不足32位以全0填充，用于指明报文来源的无线传感器节点的MAC地址。只有当无线地址标志(M)设置为1时，报文头部中才能包含此域。

当无线传感接入复用设备转发来自无线传感器节点的数据消息时，无线地址标志被设置为1，无线传感器节点MAC地址被设置为所述无线传感器节点的MAC地址。

以下，参照图7并结合图1对本发明的第七方面进行描述。

控制首部包括：消息类型、序列号，消息元长度、消息元(0到多个)。其中：

消息类型由4个字节组成，用于表示控制消息的类型；序列号由1个字节组成，用于匹配一对请求消息和响应消息。当一个请求消息被接收到后，其中的序列号被拷贝到随后发送的响应消息内。如：无线传感接入复用设备发送泛在传感网络控制器发现请求消息到一个泛在传感网络控制器，泛在传感网络控制器接收到该消息后会发送一个泛在传感网络控制器发现响应消息到所述无线传感接入复用设备，发现响应消息中的控制首部的序列号将使用接收到的发现请求消息中的序列号。因此，当无线传感接入复用设备接收到这个发现响应消息后，可以立刻判别出它是对前面发送的发现请求消息的应答消息。

消息元长度由2个字节组成，用于指出消息元域的长度字节数。

消息元用于携带每种消息的具体内容，根据消息类型的不同，消息元内容的具体定义也会随之变化。

以下，参照图8并结合图1对本发明的第八方面进行描述。

消息元被用来承载控制消息的内容，一个控制消息可以包含0到多个消息元。消息元由消息元类型、消息元长度和消息元值等部分组成。其中，消息元类型用于表示消息元值域内承载的消息类型；消息元长度用于表示消息元值域内数据的长度字节数；消息元值域用于承载具体的控制消息内容。

集中控制式无线传感网络通信协议定义了多种控制消息类型，如：泛在传感网络控制器发现请求消息(消息类型号＝1)、泛在传感网络控制器发现响应消息(消息类型号＝2)、无线传感接入复用设备网络接入请求消息(消息类型号＝3)、无线传感接入复用设备网络接入响应消息(消息类型号＝4)、无线传感接入复用设备配置请求消息(消息类型号＝5)、无线传感接入复用设备配置响应消息(消息类型号＝6)、无线传感接入复用设备配置修改请求消息(消息类型号＝7)、无线传感接入复用设备配置修改响应消息(消息类型号＝8)、无线传感接入复用设备事件请求消息(消息类型号＝9)、无线传感接入复用设备事件响应消息(消息类型号＝10)、无线传感接入复用设备重启请求消息(消息类型号＝11)、无线传感接入复用设备重启响应消息(消息类型号＝12)、无线传感接入复用设备数据传输请求消息(消息类型号＝13)、无线传感接入复用设备数据传输响应消息(消息类型号＝14)、无线传感接入复用设备配置清除请求消息(消息类型号＝15)、无线传感接入复用设备配置清除响应消息(消息类型号＝16)、等等。每个消息的具体定义不同，在消息元值域内承载的信息也是不同的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集中控制式无线传感网络通信协议的消息实现方法，从而实现泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间的数据信息和控制信息交互，其特征在于：

a)集中控制式无线传感网络通信协议的消息分为控制消息和数据消息两类，集中控制式无线传感网络通信协议的控制信息和数据信息传输分别通过集中控制式无线传感网络控制消息和数据消息实现；

b)集中控制式无线传感网络控制消息负责在泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间传输控制和管理信息；

c)集中控制式无线传感网络数据消息负责在泛在传感网络控制器和无线传感接入复用设备之间传输无线传感器节点采集的监测数据；

d)集中控制式无线传感网络数据消息和控制消息都封装于集中控制式无线传感网络通信协议报文内，进行传输；

e)集中控制式无线传感网络数据消息和控制消息均采用UDP协议进行网络传输，但使用不同的UDP端口号。

2.根据权利要求1所述的集中控制式无线传感网络通信协议的消息实现方法，集中控制式无线传感网络通信协议报文的特征在于：

a)集中控制式无线传感网络通信协议报文由集中控制式无线传感网络通信协议传输层协议包头和一个集中控制式无线传感网络通信协议消息体组成；

b)承载数据消息的控制报文和承载控制消息的数据报文通过不同的UDP端口号进行传输；

c)控制报文又细分为明文控制报文和安全控制报文两类，其中明文控制报文采用明文方式传输，安全控制报文使用DTLS保护，采用DTLS加密方式传输；

d)数据报文可以选择是否使用DTLS，当DTLS不被使用时，数据报文以明文方式传送，否则以DTLS加密方式传输。

3.根据权利要求2所述的集中控制式无线传感网络通信协议报文，明文控制报文的特征在于：

a)明文控制报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制首部、消息元等五个部分组成；

b)IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；

c)集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；

d)控制首部用于承载控制消息的首部描述信息；

e)消息元用于承载控制消息的具体内容，一个控制报文包含0个到多个消息元，消息元内承载具体的控制消息和数据消息内容。

4.根据权利要求2所述的集中控制式无线传感网络通信协议报文，安全控制报文的特征在于：

a)安全控制报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部、DTLS首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制消息首部、消息元、DTLS尾部等部分组成；

b)IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；

c)集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部由4位集中控制式无线传感网络通信协议版本标识、4位包负荷类型(值为1表示DTLS加密包)组成；

d)DTLS首部用于承载DTLS协议包首部；

e)集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；

f)控制首部用于承载控制消息的首部描述信息；

g)消息元用于承载控制消息的具体内容；

h)DTLS尾部用于承载DTLS协议包尾部信息；

i)在安全控制报文中，集中控制式无线传感网络通信协议首部、控制首部和消息元等三部分内容被利用DTLS协议加密后传输。

5.根据权利要求2所述的集中控制式无线传感网络通信协议报文，明文数据报文的特征在于：

a)明文数据报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、无线传感网数据包负荷等四个部分组成；

b)IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；

c)集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；

d)无线传感网数据包负荷用于承载数据消息的内容。

6.根据权利要求2所述的集中控制式无线传感网络通信协议报文，安全数据报文的特征在于：

a)安全数据报文由IP首部、UDP首部、集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部、DTLS首部、集中控制式无线传感网络通信协议首部、无线传感网数据包负荷、DTLS尾部等部分组成；

b)IP首部和UDP首部分别用于表示承载该报文的IP协议和UDP协议包头；

c)集中控制式无线传感网络通信协议DTLS首部由4位集中控制式无线传感网络通信协议版本标识、4位包负荷类型(值为1表示DTLS加密包)组成；

d)DTLS首部用于承载DTLS协议包首部；

e)集中控制式无线传感网络通信协议首部用于承载该报文的集中控制式无线传感网络通信协议的首部描述信息；

f)无线传感网数据包负荷用于承载数据消息的内容；

g)DTLS尾部用于承载DTLS协议包尾部信息。

7.根据权利要求3-6所述的控制报文和数据报文，集中控制式无线传感网络通信协议首部的特征在于：

a)集中控制式无线传感网络通信协议首部包括：预判码、首部长度、分组标志、分组结束标志、无线地址标志、分组标识符、分组位移、预留码、无线传感器节点MAC地址；

b)预判码(PRE)由8位二进制数字组成，用于快速判断此报文是否经过DTLS加密，前4位指明集中控制式无线传感网络通信协议版本，后4位值为0000；

c)首部长度(LEN)由5位二进制数字组成，指明控制协议首部的长度；

d)分组标志(F)由1位二进制数字组成，指明这个报文是否为一个分组包，当值为1时表示此报文为分组包，此报文需要和其他分组包重组成完整的报文；

e)分组结束标志(L)由1位二进制数字组成，指明这个报文是否包含分组的最后一部分，值为1时表示此报文包含一个分组的最后一个分组包；

f)无线地址标志(M)由1位二进制数字组成，值为1时表示报文中包含无线传感器节点MAC地址选项；

g)分组标识符(FID)由16位二进制数字组成，用于识别不同的报文分组，FID相同的分组包属于同一个协议报文；

h)分组位移(FOFF)由13位二进制数字组成，用于表示本分组包在整个完整协议报文中的位置，以进行报文重组工作；

i)预留码(RSD)由19位二进制数字000组成，为保留位；

j)无线传感器节点MAC地址(S-MAC)由32位二进制数字组成，不足32位以全0填充，用于指明报文来源的无线传感器节点的MAC地址。只有当无线地址标志(M)设置为1时，报文头部中才能包含此域。

8.根据权利要求3-4所述的控制报文，控制首部的特征在于：

a)控制首部被包含于所有控制报文内；

b)控制首部包括：消息类型、序列号，消息元长度、消息元(0到多个)；

c)消息类型由4个字节组成，用于表示控制消息的类型；

d)序列号由1个字节组成，用于匹配一对请求消息和响应消息，当一个请求消息被接收到后，其中的序列号被拷贝到随后发送的响应消息内；

e)消息元长度由2个字节组成，用于指出消息元域的长度字节数；

f)消息元用于携带每种消息的具体内容，根据消息类型的不同，消息元内容的具体定义也会随之变化。

9.根据权利要求8所述的控制首部，消息元的特征在于：

a)消息元被用来承载控制协议内的信息；

b)一个控制报文可以包含0到多个消息元；

c)消息元由消息元类型、消息元长度和消息元值等部分组成；

d)消息元类型用于表示消息元值域内承载的消息类型；

e)消息元长度用于表示消息元值域内数据的长度字节数；

f)消息元值域用于承载具体的控制消息内容。

Images