CN103259883A - 自组低功耗无线网络ip地址管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了自组低功耗无线网络IP地址管理方法，它包括以下步骤：S1：将系统中的设备进行层次划分：将自组低功耗无线网络中的设备分为三个层次；S2：对各层设备分别分配IP地址：对网络中的所有设备分配IP地址，使各设备具有唯一的IP地址；S3：将IP地址与无线模块的物理地址MAC建立映射关系。本发明实现无线网路中设备的层级划分，将IP号与网络设备MAC进行绑定，根据源IP地址，目的IP地址确定数据传输的物理路径，实现数据在指定的物理设备中传输，具有避免误唤醒、减少设备检测地址时间、准确寻找到点对点通信的物理路径的特点。

Description

自组低功耗无线网络IP地址管理方法
技术领域
本发明涉及自组低功耗无线网络IP地址管理方法。
背景技术
无线自组网络即MANET(Mobile Ad Hoc Network)，是一种不同于传统无线通信网络的技术，其不需要固定设备支持，各节点即用户终端自行组网，通信时，由其他用户节点进行数据的转发，这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署。
目前国内自组低功耗无线网络较多，各公司通常采用设备ID作为寻址路径用于传输数据，采用广播或者点播唤醒的方式唤醒所有的设备，采用多条路径保证通信的正常，但是这种方式存在诸多不足：1.采用广播方式唤醒时，会造成对相邻设备的误唤醒，在终端为低功耗设备时，会减少终端设备的使用寿命；2.在未使用设备中的无线模块的MAC地址，而直接以ID地址作为寻址路径的情况下，接收数据包的设备只能先解析无线模块的MAC地址，再解析ID地址，这样增大了开窗时间，浪费了不必要的功耗；3.当对通信方发起端以广播方式传输数据包给目的方时，目的方将接收到多个数据包，数据处理量成倍增加，当多个发送端同时发送数据时，易形成网络堵塞，增加整个系统的功耗，严重时将造成网络瘫痪。所以，提供一种，每个无线设备分配特定IP地址，IP地址与其无线模块设备的MAC地址进行绑定以根据源IP地址和目的IP地址确定数据传输的物理路径，实现数据在指定的物理设备中传输的IP地址管理方法十分重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实现无线网路中设备的层级划分，将IP号与网络设备MAC进行绑定，根据源IP地址，目的IP地址确定数据传输的物理路径，实现数据在指定的物理设备中传输，具有避免误唤醒、减少设备检测地址时间、准确寻找到点对点通信的物理路径的自组低功耗无线网络IP地址管理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：自组低功耗无线网络IP地址管理方法，它包括以下步骤：
S1：将系统中的设备进行层次划分：将自组低功耗无线网络中的设备分为三个层次，将集中器设备分为第一层，将集中器上连接的采集器设备分为第二层，将采集器上连接的终端设备分为第三层；
S2：对各层设备分别分配IP地址：对整个网络中的所有设备分配IP地址，使各设备具有唯一的IP地址，所述的IP地址由三段构成，IP地址分配办法如下：
第一层设备IP地址分配：第一层的设备拥有IP第一段的变化范围（1～254），同时将该层设备的IP地址的第二段默认为起始地址0，第三段默认为起始地址1；
第二层设备IP地址分配：第二层的设备拥有IP第二段的1个字节的变化范围（2～254），该层设备的IP第一段地址与其相连的第一层设备第一段IP地址相同，该层设备IP第三段地址与其相连的第一层设备第三段IP地址相同。
第三层设备IP地址分配：第三层的设备拥有IP第三段的变化范围（2～254），该层设备的IP第一段地址与其相连的第一层设备第一段IP地址相同，该层设备IP第二段地址与其相连的第二层设备第二段IP地址相同。
S3：将IP地址与无线模块的物理地址MAC建立映射关系：第一层设备集中器的物理地址MAC地址为1，则将集中器中IP地址的第三段设置为1；第二层设备采集器中的下行传输用的无线模块的物理地址MAC_RF_2为2，则将采集器IP地址的第二段设置为2，如果为3，则将采集器IP地址的第二段设置为设置为3；第三层终端设备中无线模块物理地址MAC地址为1，则终端设备的IP地址第三段设置为1，如果为2，则将终端设备的IP地址第三段设置为2。
本发明的有益效果是：
（1）本发明清晰的将无线网络中的设备划分层级，将无线模块中的MAC地址与IP地址进行绑定，相关设备对数据包中MAC地址进行解析，判断是否该地址是否属于自己，避免了直接对ID地址解析，减少了开窗时间，降低了终端设备的功耗；
（2）本发明能够实现点播通信，根据目的IP地址，就能确定数据包传输的唯一物理路径，减少了对其余无关设备的误唤醒；
（3）本发明能够实现广播通信, 主站能够通过广播指令对整个网络中的所有设备的参数统一更改，方便了系统的升级与维护；
（4）本发明能够实现局部广播通信,能够统一更改某一层级下面小区域网内的设备的参数，而对其他无关设备不会产生操作，利于网络设备的局部调整； 
（5）本发明采用点播通信时，到达终端设备的数据包是唯一的，减少了终端设备的数据处理量，降低了终端设备的功耗，延长了使用寿命。 
附图说明
图1为本发明结构示意框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：如图1所示，自组低功耗无线网络IP地址管理方法，它包括以下步骤：
S1：将系统中的设备进行层次划分：将自组低功耗无线网络中的设备分为三个层次，将集中器设备分为第一层，将集中器上连接的采集器设备分为第二层，将采集器上连接的终端设备分为第三层；
S2：对各层设备分别分配IP地址：对整个网络中的所有设备分配IP地址，使各设备具有唯一的IP地址，所述的IP地址由三段构成，IP地址分配办法如下：
第一层设备IP地址分配：第一层的设备拥有IP第一段的变化范围（1～254），同时将该层设备的IP地址的第二段默认为起始地址0，第三段默认为起始地址1，如图第一层设备集中器1的IP地址设为1.0.1，第一层设备集中器2的IP地址设为2.0.1，第一层设备集中器a的IP地址设为a.0.1；
第二层设备IP地址分配：第二层的设备拥有IP第二段的1个字节的变化范围（2～254），该层设备的IP第一段地址与其相连的第一层设备第一段IP地址相同，该层设备IP第三段地址与其相连的第一层设备第三段IP地址相同，如采集器1的IP地址为：1.2.1，采集器2的IP地址为：1.3.1，采集器b的IP地址为：1.b+1.1。
第三层设备IP地址分配：第三层的设备拥有IP第三段的变化范围（2～254），该层设备的IP第一段地址与其相连的第一层设备第一段IP地址相同，该层设备IP第二段地址与其相连的第二层设备第二段IP地址相同，如终端设备1的IP地址为：1.2.2，终端设备2的IP地址为：1.2.3，终端设备c的IP地址为：1.2.c+1。
S3：将IP地址与无线模块的物理地址MAC建立映射关系：第一层设备集中器的物理地址MAC地址为1，则将集中器中IP地址的第三段设置为1；第二层设备采集器中的下行传输用的无线模块的物理地址MAC_RF_2为2，则采集器IP地址的第二段设置为2，如果为3，则设置为3，以此类推；第三层终端设备中无线模块物理地址MAC地址为1，则终端设备的IP地址第三段设置为1，如果为2，则设置为2，以此类推，完成IP地址与无线模块的物理地址MAC的一对一映射关系。
每个设备的IP地址与其硬件设备的MAC地址具有映射关系，路由设备根据IP地址确定相应无线设备的MAC地址，避免了对终端的误唤醒、减少设备检测地址时间、准确寻找到点对点通信的物理路径，实现数据在指定网络中的传输。 

Claims (1)

1.自组低功耗无线网络IP地址管理方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1：将系统中的设备进行层次划分：将自组低功耗无线网络中的设备分为三个层次，将集中器设备分为第一层，将集中器上连接的采集器设备分为第二层，将采集器上连接的终端设备分为第三层；
S2：对各层设备分别分配IP地址：对整个网络中的所有设备分配IP地址，使各设备具有唯一的IP地址，所述的IP地址由三段构成，IP地址分配办法如下：
第一层设备IP地址分配：第一层的设备拥有IP第一段的变化范围（1～254），同时将该层设备的IP地址的第二段默认为起始地址0，第三段默认为起始地址1；
第二层设备IP地址分配：第二层的设备拥有IP第二段的1个字节的变化范围（2～254），该层设备的IP第一段地址与其相连的第一层设备第一段IP地址相同，该层设备IP第三段地址与其相连的第一层设备第三段IP地址相同；
第三层设备IP地址分配：第三层的设备拥有IP第三段的变化范围（2～254），该层设备的IP第一段地址与其相连的第一层设备第一段IP地址相同，该层设备IP第二段地址与其相连的第二层设备第二段IP地址相同；
S3：将IP地址与无线模块的物理地址MAC建立映射关系：第一层设备集中器的物理地址MAC地址为1，则将集中器中IP地址的第三段设置为1；第二层设备采集器中的下行传输用的无线模块的物理地址MAC_RF_2为2，则将采集器IP地址的第二段设置为2，如果为3，则将采集器IP地址的第二段设置为设置为3；第三层终端设备中无线模块物理地址MAC地址为1，则终端设备的IP地址第三段设置为1，如果为2，则将终端设备的IP地址第三段设置为2。
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