CN104168151B - 一种基于IPv6的通信方法、监测设备、网关及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IPv6的通信方法，包括：将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将源IPv6地址封装于IPv6数据报文中，并在预设时刻到来时，将IPv6数据报文发送至网关；接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取请求消息中的数据类型和节点标识；根据数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至客户端。本发明还公开了一种监测设备、网关及系统。采用本发明提供的技术方案，有效节省了监测设备的能耗。

Description

一种基于IPv6的通信方法、监测设备、网关及系统

技术领域

本发明涉及互联网协议版本6(IPv6，Internet Protocol Version 6)中的数据传输技术，尤其涉及一种基于IPv6的通信方法、监测设备、网关及系统。

背景技术

低功耗传感器网络是由部署在监控区域内的大量的传感器设备和无线路由节点组成的网络系统。分布在不同区域内的传感器设备将感知到的数据传输到网关，进行数据的分析、处理和预警。IPv6技术由于其码号资源丰富，同时具有丰富的应用程序编程接口(API，Application Programming Interface)和适配性等特点，正逐渐被应用到传感器网络中。

最典型的低功耗传感器网络是紫蜂(Zigbee)网络，Zigbee网络的物理层和介质访问控制(MAC，Media Access Control)层是由IEEE 802.15.4工作组定义的。美国电气和电子工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.15.4定义的物理层数据帧长为127字节，再除去MAC帧头，MAC层最大帧长为102字节。如果考虑链路层安全，采用AES-CCM-128加密传输，则只剩下81字节可用。这显然远远小于IPv6定义的1280字节包长，所以需要对待传输数据进行分片/重组。此外，再除去40字节的IPv6包头，提供给上层协议的就只剩下41字节，在加上上层协议自身的报文头以及分片/重组的开销，用于传输数据的字段就更少，传输效率很低。因此，互联网工程任务组(IETF，InternetEngineering Task Force)定义了6LoWPAN适配层，能够支持IP层数据包的分片/重组和包头压缩。

在传感器网络节点上实现IPv6协议能够将传感器网络与互联网深度融合，促进信息的搜集和分享。然后，由于传感器网络节点往往是电池供电的设备，而且计算和存储资源都十分受限，因此通信协议必须考虑降低监测设备的能量消耗，增加系统的可用时间。

现有的解决方案包括几个方面的优化思路，首先是压缩IPv6数据报头，降低IPv6报头的重复信息，其次是通过系统优化的方法，使IPv6传感器节点在唤醒工作状态下的工作效率更高。另外还可以去除能耗大且不重要的器件，设计出IPv6传感器节点休眠的机制和整个网络同步的休眠机制，降低网络整体的能量消耗。这些方案的主要不足在于没有充分利用系统的不对称，并且，没有充分利用IPv6地址的冗余性，如此，这些方案没有做到最大程度地降低监测设备的能耗。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于IPv6的通信方法、监测设备、网关及系统，能够有效节省监测设备的能耗。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种基于IPv6的通信方法，该方法包括：

将监测的数据承载于监测设备的源互联网协议版本6IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中，并在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。

上述方案中，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

上述方案中，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度。

上述方案中，所述将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，为：将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

本发明还提供了一种基于IPv6的通信方法，该方法包括：

接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；

接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端。

上述方案中，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

所述请求消息中包括所述监测设备的数据类型及节点标识。

上述方案中，所述接收到客户端发送的请求消息之前，该方法还包括：

在所述客户端中预设置所述监测设备的数据类型及节点标识；

或者，所述客户端通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

上述方案中，所述客户端通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识之前，该方法还包括：

所述监测设备将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

或者，将所述监测设备的数据类型及节点标识配置于所述DNS中。

本发明还提供了一种基于IPv6的通信方法，该方法包括：

将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中，并在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关；

接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；

接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端。

上述方案中，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

上述方案中，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中；

所述请求消息中包括所述监测设备的数据类型及节点标识。

上述方案中，所述接收到客户端发送的请求消息之前，该方法还包括：

在所述客户端中预设置所述监测设备的数据类型及节点标识；

或者，所述客户端通过DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

上述方案中，所述客户端通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识之前，该方法还包括：

所述监测设备将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

或者，将所述监测设备的数据类型及节点标识配置于所述DNS中。

本发明还提供了一种监测设备，该设备包括：封装模块及发送模块；其中，

所述封装模块，用于将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中；

所述发送模块，用于在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。

上述方案中，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻；

所述发送模块，还用于在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

上述方案中，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度。

上述方案中，所述封装模块，还用于将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

本发明还提供了一种网关，该网关包括：第一接收模块、存储模块、第二接收模块、第一解析模块、查找模块、第二解析模块以及发送模块；其中，

所述第一接收模块，用于接收监测设备发送的IPv6数据报文；

所述存储模块，用于存储所述IPv6数据报文；

所述第二接收模块，用于接收到客户端发送的请求消息时，通知所述第一解析模块；

所述第一解析模块，用于收到所述第二接收模块的通知后，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；

所述查找模块，用于根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

所述第二解析模块，用于解析并获取匹配到的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；

所述发送模块，用于将所获取的信息发送至所述客户端。

上述方案中，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

本发明还提供了一种IPv6通信系统，该IPv6通信系统包括：监测设备、网关以及客户端；其中，

所述监测设备，用于将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中；在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至所述网关；

所述网关，用于接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端；

所述客户端，用于发送携有所述监测设备的数据类型和节点标识的请求消息至所述网关；以及，接收所述网关发送的所述匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息。

上述方案中，该IPv6通信系统还包括DNS；

所述监测设备，还用于将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

所述DNS，用于接收所述监测设备上报的所述监测设备的数据类型及节点标识，或接收所配置的所述监测设备的数据类型及节点标识；

所述客户端，还用于接收预设置的所述监测设备的数据类型及节点标识；或者，通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

本发明提供的基于IPv6的通信方法、监测设备、网关及系统，通过将监测的数据承载于监测设备的源互联网协议版本6IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中，并在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。如此，监测设备可预设唤醒时刻，在传送IPv6数据报文后即可进入睡眠状态并长期处于睡眠状态；同时，充分利用了IPv6地址的冗余信息，利用冗余信息来承载业务内容，降低了监测设备协议处理的开销。通过接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端。如此，设计了客户端、网关、监测设备之间的异步通信方式，该方式保证了在监测设备睡眠的状态下依然保持通信的稳定性和可用性。

附图说明

图1为本发明实施例基于IPv6的通信方法的实现流程示意图一；

图2为本发明实施例基于IPv6的通信方法的实现流程示意图二；

图3为本发明实施例基于IPv6的通信方法的实现流程示意图三；

图4为本发明实施例监测设备的结构组成示意图；

图5为本发明实施例网关的结构组成示意图；

图6为本发明实施例IPv6系统的结构组成示意图；

图7为本发明实施例IPv6地址结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明所提供的技术方案，现对IPv6通信中能耗的主要来源进行阐述。

在IPv6通信中，监测设备的能耗主要来自三个方面：监测设备处于唤醒状态时监听无线信道的能耗、监测设备进行协议处理的能耗、以及监测设备读取传感器信息和进行CPU运算的能耗。

对应的，降低监测设备能耗的主要方法也来自三个方面：

第一、尽可能地减少监测设备被唤醒的频率；进一步地，监测设备在接收数据和发送数据时消耗的能量占比最大，并且，监测设备监听状态所消耗的能量与接收数据相似，因此，尽可能地使监测设备进入睡眠状态是最有效的节能方法。

第二、简化通信协议；具体地，减少通信协议中的冗余信息，如此，可以减少通信协议的交互，进而降低能耗。

第三、利用网络架构中的不对称性，使网关承担更多的计算和通信任务。

基于上述阐述，本发明实施例提供了一种基于IPv6的通信方法，能够尽可能地减少监测设备被唤醒的频率、以及简化通信协议，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101：将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中。

这里，IPv6地址一共有128位，一般用于路由的只有64位地址(称为前缀)，IPv6地址的后64位一般由监测设备自身生成，称为接口标识。这种地址格式的设计使IPv6子网能够容纳数量高达2⁶⁴个监测设备；然而，在实际的网络部署中，一个网关下监测设备的数量往往没有那么多，因此造成了编址信息的大量冗余。因此，本发明提出了一种划分IPv6地址的方法，能够使IPv6地址的接口标识部分承载更多的信息。

如图7所示，IPv6地址的接口标识的64位信息被分解为三个部分，首先是数据类型，其次是节点标识，最后是信息内容。这三部分的长度均可以预设为可变长度，只要三部分的长度满足三者长度之和为64即可。

因此，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度。

例如，由于一个网关下的监测设备数量一般在200以内，因此8位的节点标识足以容纳此数量的监测设备；在IPv6传感器网络中，数据类型与传感器设备的能力有关，目前的传感器类型也十分有限，4位至8位的数据类型足以描述这些信息，如此，信息内容可以利用剩下的48位至52位的空间来记录监测设备需要传递的数据信息。

如此，IPv6地址本身就能够承载更多的信息量，同时也通过节点标识的设计保留了IPv6地址路由寻址的功能。并且，由于监测设备已经在IPv6地址中携带了要传递的数据信息，因此减少了应用层或者传输层的通信开销，降低了监测设备的能耗。

进一步地，通过节点标识的设计，保证了在同一前缀下的不同监测设备具有不同的IPv6地址，同时，IPv6允许同一监测设备同时配置多个IPv6地址。

优选地，所述将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，为：将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

步骤102：在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。

优选地，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

基于上述阐述，监测设备在收发数据上消耗的能量大大高于进行密码计算和传感器读取所消耗的能量。因此优化通信是节省能量消耗的主要方式。

因此本发明中，为监测设备预设唤醒时刻，在唤醒时刻到来时，监测设备被唤醒并传递数据，传输完毕后重新进入睡眠状态；在睡眠状态中，监测设备不响应外界的任何通信请求。

本发明实施例还提供了一种基于IPv6的通信方法，能够利用网络架构中的不对称性，使网关承担更多的计算和通信任务，如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤201：接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文。

这里，监测设备处于唤醒状态时，将最新感知到的数据发送给网关。因此，本步骤中的IPv6数据报文即为图1所示的方法中步骤102所发的IPv6数据报文；所述IPv6数据报文中包括接口标识，进一步地，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段。

优选地，该方法还包括：根据IPv6数据报文的二层网络地址和节点标识建立映射表，如此，可以降低IPv6邻居发现过程中的能量消耗。

这里，所述接收到监测设备发送的IPv6数据报文时，存储所述IPv6数据报文，是通过网关执行的。进一步地，网关一般是电源供电，因此可以长期工作，进而执行接收工作以及存储工作。

步骤202：接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识。

这里，所述请求消息中包括所述监测设备的数据类型及节点标识。

优选地，所述接收到客户端发送的请求消息之前，该方法还包括：

在所述客户端中预预设所述监测设备的数据类型及节点标识；

或者，所述客户端通过访问域名系统(DNS，Domain Name System)获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

例如，客户端预设所述监测设备的数据类型和节点标识时，填充IPv6地址，该IPv6地址的前缀使用网关的64位可路由前缀，数据类型和节点标识填写要访问的数据类型和节点标识，数据内容可以为随机值、或者默认预设为零。客户端通过访问DNS获取所述监测设备的数据类型和节点标识时，由于监测设备的IPv6地址中与路由有关的只有前缀和节点标识，虽然监测设备有多个IPv6地址，在DNS中只需确定前缀和节点标识，其余部分可以默认预设为零。由于IPv6路由仅基于前64位进行，因此客户端发送的数据包均可以路由到的网关。

优选地，所述客户端通过访问DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识之前，该方法还包括：

所述监测设备将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

或者，将所述监测设备的数据类型及节点标识配置于所述DNS中。

步骤203：根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文。

步骤204：解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端。

下面结合具体例子对步骤201至步骤203做进一步描述。

客户端发起DNS查询流程，查询的域名中包含了节点标识、数据类型和网关所在的域；如node1.temp.example.com，表示监测设备1上的温度信息；

DNS根据监测设备和网关的注册信息，返回监测设备对应的IPv6地址；如Pref64：0001：0001：：0，其中，前缀Pref64表示网关的可路由前缀，而0001，0001分别表示温度信息的数据类型值0001，和监测设备1的节点标识值0001，其他位为默认值0。

监测设备1在唤醒时刻到来时被醒来，之后给网关发送该监测设备1上的温度信息，包含在该IPv6数据报文的源地址中Pref64：0001：0001：[temp]，网关在本地存储该信息。

网关在收到客户端发送的目标地址为Pref64：0001：0001：：0的请求消息后，查询本地的数据库，发现存在对应监测设备1的温度信息后，将该信息封装为源地址并发送响应报文给对应的客户端。客户端在收到响应报文后检查对应的节点标识和数据类型是否匹配，如果匹配则将对应的数据内容[temp]理解为需要查询的业务数据内容，完成本次查询。

结合图1和图2所示的IPv6的通信方法，本发明实施例还提供了一种IPv6的通信方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301：将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中。

所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度。

优选地，所述将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，为：将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

步骤302：在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。

优选地，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

步骤303：接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文。

进一步地，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段。

步骤304：接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识。

这里，所述请求消息中包括所述监测设备的数据类型及节点标识。

优选地，所述接收到客户端发送的请求消息之前，该方法还包括：

在所述客户端中预预设所述监测设备的数据类型及节点标识；

或者，所述客户端通过访问DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

优选地，所述客户端通过访问DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识之前，该方法还包括：

所述监测设备将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

或者，将所述监测设备的数据类型及节点标识配置于所述DNS中。

步骤305：根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文。

步骤306：解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端。

针对图1所示的基于IPv6的通信方法，本发明实施例提供了一种监测设备，如图4所示，该设备包括：封装模块41及发送模块42；其中，

所述封装模块41，用于将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中；

所述发送模块42，用于在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。

优选地，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻；

所述发送模块42，还用于在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

上述方案中，所述接口标识包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度。

优选地，所述封装模块41，还用于将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

针对图2所示的基于IPv6的通信方法，本发明实施例提供了一种网关，如图5所示，该网关包括：第一接收模块51、存储模块52、第二接收模块53、第一解析模块54、查找模块55、第二解析模块56以及发送模块57；其中，

所述第一接收模块51，用于接收监测设备发送的IPv6数据报文；

所述存储模块52，用于存储所述IPv6数据报文；

所述第二接收模块53，用于接收到客户端发送的请求消息时，通知所述第一解析模块54；

所述第一解析模块54，用于收到所述第二接收模块53的通知后，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；

所述查找模块55，用于根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

所述第二解析模块56，用于解析并获取匹配到的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；

所述发送模块57，用于将所获取的信息发送至所述客户端。

上述方案中，所述IPv6数据报文包括：数据类型字段、节点标识字段以及数据内容字段；其中，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

本领域技术人员应当理解，图4至图5中所示的监测设备和网关各处理模块的实现功能可参照前述基于IPv6的通信方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图4至图5所示的监测设备和网关中各模块单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

基于本发明实施例提供的上述监测设备以及网关，本发明实施例还提供了一种IPv6通信系统，如图6所示，该IPv6通信系统包括：监测设备61、网关62以及客户端63；其中，

所述监测设备61，用于将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中；在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至所述网关62；

所述网关62，用于接收并存储监测设备61发送的IPv6数据报文；接收到客户端53发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端63；

所述客户端63，用于发送携有所述监测设备61的数据类型和节点标识的请求消息至所述网关62；以及，接收所述网关62发送的所述匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息。

优选地，该IPv6通信系统还包括DNS 64；

所述监测设备61，还用于将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS64；

所述DNS 64，用于接收所述监测设备61上报的所述监测设备的数据类型及节点标识，或接收所配置的所述监测设备61的数据类型及节点标识；

所述客户端63，还用于接收预预设的所述监测设备61的数据类型及节点标识；或者，通过DNS 64获取所述监测设备61的数据类型及节点标识。

本领域技术人员应当理解，图6所示的IPv6系统中的监测设备及网关的实现功能可参照图4所示的监测设备以及图5所示的网关的相关描述而理解。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种基于IPv6的通信方法，其特征在于，该方法包括：

将监测的数据承载于监测设备的源互联网协议版本6IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中，并在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关；

所述IPv6地址中的接口标识的64位信息包括：数据类型、节点标识及数据内容，其中，所述数据类型、节点标识及数据内容的长度预设为可变长度；所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度。

2.根据权利要求1所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

3.根据权利要求1所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，所述将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，为：将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

4.一种基于IPv6的通信方法，其特征在于，该方法包括：

接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；

接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端；所述IPv6地址中的接口标识的64位信息包括：数据类型、节点标识及数据内容，其中，所述数据类型、节点标识及数据内容的长度预设为可变长度；所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

该方法还包括：根据IPv6数据报文的二层网络地址和节点标识建立映射表。

5.根据权利要求4所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中；

所述请求消息中包括所述监测设备的数据类型及节点标识。

6.根据权利要求4所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，所述接收到客户端发送的请求消息之前，该方法还包括：

在所述客户端中预设置所述监测设备的数据类型及节点标识；

或者，所述客户端通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

7.根据权利要求6所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，所述客户端通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识之前，该方法还包括：

所述监测设备将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

或者，将所述监测设备的数据类型及节点标识配置于所述DNS中。

8.一种基于IPv6的通信方法，其特征在于，该方法包括：

将监测的数据承载于监测设备的源IPv6地址中的接口标识中，将所述源IPv6地址封装于IPv6数据报文中，并在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关；

所述IPv6地址中的接口标识的64位信息包括：数据类型、节点标识及数据内容，其中，所述数据类型、节点标识及数据内容的长度预设为可变长度；

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；

接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端

该方法还包括：根据IPv6数据报文的二层网络地址和节点标识建立映射表。

9.根据权利要求8所述的IPv6的通信方法，其特征在于，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻，在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

10.根据权利要求8或9所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中；

所述请求消息中包括所述监测设备的数据类型及节点标识。

11.根据权利要求8所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，所述接收到客户端发送的请求消息之前，该方法还包括：

在所述客户端中预设置所述监测设备的数据类型及节点标识；

或者，所述客户端通过DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。

12.根据权利要求11所述的基于IPv6的通信方法，其特征在于，所述客户端通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识之前，该方法还包括：

所述监测设备将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

或者，将所述监测设备的数据类型及节点标识配置于所述DNS中。

13.一种监测设备，其特征在于，该设备包括：封装模块及发送模块；其中，

所述封装模块，用于将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将源IPv6地址封装于IPv6数据报文中；所述IPv6地址中的接口标识的64位信息包括：数据类型、节点标识及数据内容，其中，所述数据类型、节点标识及数据内容的长度预设为可变长度；所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述发送模块，用于在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至网关。

14.根据权利要求13所述的监测设备，其特征在于，所述预设时刻为所述监测设备的唤醒时刻；

所述发送模块，还用于在所述唤醒时刻到来时，所述监测设备进入唤醒状态，将所述IPv6数据报文发送至网关，并进入睡眠状态。

15.根据权利要求13所述的监测设备，其特征在于，所述封装模块，还用于将监测的数据承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

16.一种网关，其特征在于，该网关包括：第一接收模块、存储模块、第二接收模块、第一解析模块、查找模块、第二解析模块以及发送模块；其中，

所述第一接收模块，用于接收监测设备发送的IPv6数据报文；

所述存储模块，用于存储所述IPv6数据报文；

所述第二接收模块，用于接收到客户端发送的请求消息时，通知所述第一解析模块；

所述第一解析模块，用于收到所述第二接收模块的通知后，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；

根据IPv6数据报文的二层网络地址和节点标识建立的映射表；

所述查找模块，用于根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；

所述第二解析模块，用于解析并获取匹配到的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；所述IPv6地址中的接口标识的64位信息包括：数据类型、节点标识及数据内容，其中，所述数据类型、节点标识及数据内容的长度预设为可变长度；所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述发送模块，用于将所获取的信息发送至所述客户端。

17.根据权利要求16所述的网关，其特征在于，

所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；

所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；

所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述信息承载于所述接口标识中的所述数据内容字段中。

18.一种IPv6通信系统，其特征在于，该IPv6通信系统包括：监测设备、网关以及客户端；其中，

所述监测设备，用于将监测的数据承载于监测设备的IPv6地址中的接口标识中，将源IPv6地址封装于IPv6数据报文中；在预设时刻到来时，将所述IPv6数据报文发送至所述网关；所述IPv6地址中的接口标识的64位信息包括：数据类型、节点标识及数据内容，其中，所述数据类型、节点标识及数据内容的长度预设为可变长度；所述数据类型字段的长度根据数据的类型设置；所述节点标识字段的长度根据所述监测设备的数量设置；所述数据内容字段的长度为所述接口标识中除所述数据类型字段及所述节点标识字段之外的字段的长度；

所述网关，用于接收并存储监测设备发送的IPv6数据报文；接收到客户端发送的请求消息时，解析并获取所述请求消息中的数据类型和节点标识；根据所述数据类型和节点标识，在所存储的IPv6数据报文中查找与所述数据类型和节点标识匹配的IPv6数据报文；解析并获取匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息；将所获取的信息发送至所述客户端；

所述网关，还用于根据IPv6数据报文的二层网络地址和节点标识建立的映射表；

所述客户端，用于发送携有所述监测设备的数据类型和节点标识的请求消息至所述网关；以及，接收所述网关发送的所述匹配的IPv6数据报文中源IPv6地址的接口标识中的信息。

19.根据权利要求18所述的IPv6通信系统，其特征在于，该IPv6通信系统还包括DNS；

所述监测设备，还用于将自身的数据类型及节点标识上报给所述DNS；

所述DNS，用于接收所述监测设备上报的所述监测设备的数据类型及节点标识，或接收所配置的所述监测设备的数据类型及节点标识；

所述客户端，还用于接收预设置的所述监测设备的数据类型及节点标识；或者，通过访问域名系统DNS获取所述监测设备的数据类型及节点标识。