CN106060822A - 接入传感器节点的方法、增强设备和传感器网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种向传感器网络中接入传感器节点的方法，所述传感器网络包括网关、传感器和多个已有传感器节点，所述方法包括：S1、判断请求接入的传感器节点是否合法；S2、当请求接入的传感器节点合法时，确定请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数；S3、根据请求接入的传感器与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址；S4、更新所述传感器网络的路由拓扑。本发明还提供一种增强设备和一种传感器网络。所述方法减少了新的传感器节点请求接入时的延时，提高了传感器网络在工作区域的采集效率。

Description

接入传感器节点的方法、增强设备和传感器网络

技术领域

本发明涉及传感器网络领域，具体地，涉及一种向传感器网络中接入传感器节点的方法、一种实现所述方法的增强设备和传感器网络。

背景技术

传感器网络是物联网的重要组成部分，用于获取物理环境中的信息，并将获取到的信息传输给后台。传感器网络包括多个用于采集信息的传感器节点和用于收集传感器节点采集的信息的网关。网关对数据进行初步处(如数据压缩整合或协议转换)后，将数据上传至后台服务器，供应用后台所用。

传感器网络中的传感器节点的数量并不是固定不变的，根据需要，会出现节点加入、退出传感器网络的情况。

当有新的传感器节点需要加入所述传感器网络时，如果该新的传感器节点距离网关多跳以上，那么该新的传感器节点与网关交互后，网关在确认新加入传感器时的延时会很长，而且存在路由错误导致交互命令无法实现的问题，这会在一定程度上影响传感网所在工作区域的采集效率。

因此，如何在减少接入延时的前提下接入新的传感器节点成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种向传感器网络中接入第二节点的方法，利用该方法向传感器网络中接入新的节点时延时较短。本发明还提供一种实现所述方法的增强设备和一种传感器网络。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种向传感器网络中接入传感器节点的方法，所述传感器网络包括网关、传感器和多个已有传感器节点，其中，所述方法包括：

S1、判断请求接入的传感器节点是否合法；

S2、当请求接入的传感器节点合法时，确定请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数；

S3、根据请求接入的传感器与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址；

S4、更新所述传感器网络的路由拓扑。

优选地，步骤S1包括：

S11、获取请求接入的传感器节点的加入请求；

S12、向请求接入的传感器节点发送身份验证信息；

S13、获取请求接入的传感器节点返回的身份验证信息；

当能够在第一预定时间段内获得请求接入的传感器节点返回的身份验证信息时，所述步骤S1还包括：

S14、根据请求接入的传感器节点返回的身份验证信息判断请求接入的传感器节点是否合法，包括：

当请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为合法信息时，则判定请求接入的传感器节点合法；

当请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为非法信息时，则判定请求接入的传感器节点不合法；

当在所述第一预定时间段内未获得请求接入的传感器节点返回的身份验证信息时，所述步骤S1还包括：

S15、直接判定请求接入的传感器节点不合法。

优选地，当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于预定值时，步骤S3包括：

S31a、查看所述网关中的预留地址表；

当所述预留地址表中存在预留地址时，

所述步骤S3还包括：

S32a、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当所述预留地址表为空时，所述步骤S3还包括：

S33a、向请求接入的传感器节点分配临时地址；

S34a、在第二预定时间段内再次查看所述网关中的预留地址表；

当步骤S34a的查询结果为所述预留地址表中存在预留地址时，所述步骤S3还包括：

S35a、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当步骤S34a的查询结果仍为空时，所述步骤S3还包括：

S36a、将传感网字段增加预定位数，更改所述已有传感器节点的地址，并向请求接入的传感器节点分配地址；

当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于所述预定值时，步骤S3包括：

S31b、向请求接入的传感器节点分配临时地址；

S32b、查看所述网关中的预留地址表；

当所述预留地址表中存在预留地址时，

所述步骤S3还包括：

S33b、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当所述预留地址表为空时，所述步骤S3还包括：

S34b、将传感网字段增加预定位数，更改所述已有传感器节点的地址，并向请求接入的传感器节点分配地址。

优选地，当请求接入的传感器节点不合法时，所述方法还包括：

S5、将不合法的请求接入的传感器节点加入黑名单。

作为本发明的另一个方面，提供一种用于传感器网络的增强设备，所述传感器网络包括网关和多个已有传感器节点，其中，所述增强设备包括：

身份验证模块，所述身份验证模块用于判断请求接入的传感器节点是否合法；

距离确定模块，所述距离确定模块用于确定合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数；

地址下发模块，所述地址下发模块用于根据请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址；和

路由拓扑更新模块，所述路由拓扑更新模块能够将所述传感器网络的路由拓扑上传至所述网关。

优选地，所述身份验证模块包括：

加入请求获取单元，所述加入请求获取单元用于获取请求接入的传感器节点的加入请求；

验证信息发送单元，所述验证信息发送单元用于向请求加入的传感器节点发出身份验证信息；

判定单元，所述判定单元用于获取请求接入的传感器节点返回的身份验证信息，并且能够根据请求接入的传感器节点返回的身份验证信息判定请求接入的传感器节点是否合法；其中

当所述判定单元判定请求接入的传感器节点合法时，该判定单元能够生成合法信号，并向所述地址下发模块发出所述合法信号，所述地址下发模块在接收到所述合法信号后根据请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址。

优选地，当所述判定单元在预定时间段内未收到请求接入的传感器返回的身份验证信息时，所述判定单元判定请求接入的传感器节点不合法，当所述判定单元在预定时间段内接收到请求接入的传感器返回的身份验证信息时，所述判定单元能够在请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为合法信息时，判定请求接入的传感器节点合法，并且所述判定单元还能够在请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为非法信息时，判定请求接入的传感器节点不合法。

优选地，所述地址下发模块包括：

预留地址查询单元，所述预留地址查询单元的输入端与所述判定单元的输出端相连，当所述预留地址查询单元接收到所述合法信号时查看所述网关中的预留地址表，并且当所述预留地址表中存在预留地址时，所述预留地址查询单元能够生成发现信号，当所述预留地址表为空时，所述预留地址查询单元能够生成未发现信号；

临时地址存储单元，所述临时地址存储单元用于存储临时地址，所述临时地址存储单元的第一输入端与所述预留地址查询单元的输出端相连，所述临时地址存储单元的第二输入端与所述距离确定模块相连，当所述距离确定模块确定的合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于预定值时向所述临时地址存储模块发出第一距离信号，当所述临时地址存储单元同时收到所述第一距离信号和所述未发现信号时，输出一个所述临时地址，并且向所述预留地址查询单元发出反馈信号，所述预留地址查询模块能够在接收到所述反馈信号时再次查询所述网关中的预留地址表，当所述距离确定模块确定的合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于预定值时向所述临时地址存储模块发出第二距离信号，当所述临时地址存储单元收到所述第二距离信号时输出一个所述临时地址；

传感网字段增加单元，所述传感网字段增加单元的第一端与所述预留地址查询单元的输出端相连，以接收所述预留地址查询单元发出的未发现信号，所述传感网字段增加单元的第二端与所述距离确定模块相连，当所述距离确定模块确定合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于预定值时、且当所述传感网字段增加单元接收到所述未发现信号时，所述传感网字段增加单元将所述传感网字段增加预定位数，并生成重新生成已有传感器节点的地址和合法的请求接入的传感器的地址，当所述距离确定模块确定合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于所述预定值时、且当所述传感网字段增加单元多次接收到所述未发现信号时，所述传感网字段增加单元将所述传感网字段增加预定位数，并生成重新生成已有传感器节点的地址和合法的请求接入的传感器的地址；

地址下发单元，所述地址下发单元的第一输入端与所述预留地址查询单元相连，所述地址下发单元的第二输入端与所述临时地址存储单元的输出端相连，所述地址下发单元的输出端与所述网关相连，所述地址下发单元的第三输入端与所述传感网字段增加单元相连，当所述地址下发单元接收到所述发现信号时，所述地址下发单元能够将所述预留地址发送给请求接入的传感器节点，当所述地址下发单元接收到所述临时地址时，能够将所述临时地址发送给请求接入的传感器节点，当所述地址下发单元接收到所述重新生成的地址时，将重新生成的地址分别下发给所述已有传感器和请求接入的传感器。

优选地，所述增强设备还包括黑名单设置模块，所述黑名单设置模块用于将不合法的请求接入的传感器节点加入黑名单，和/或，所述增强设备还包括传感器模块，所述传感器模块用于采集信息。

作为本发明的另一方面，提供一种传感器网络，所述传感器网络包括多个第一节点、网关和服务器，其中，所述传感器网络还包括增强设备，所述增强设备为本发明所提供的上述增强设备。

在所述方法中，步骤S1和步骤S2均是由网关之外的设备进行，如果请求接入的传感器节点是合法的，即可向该请求接入的传感器节点分配地址，无需经网关确认，因此，减少了新的传感器节点请求接入时的延时，提高了传感器网络在工作区域的采集效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所提供的向传感器网络中接入第二节点的方法的流程示意图；

图2是本发明所提供的传感器网络的示意图；

图3是本发明所提供的增强设备的模块示意图。

附图标记说明

110：已有传感器节点 120：请求接入的传感器节点

130：增强设备 131：身份验证模块

132：距离确定模块 133：地址下发模块

134：黑名单设置模块 135：路由拓扑更新模块

136：传感器模块 200：网关

300：服务器 131a：加入请求获取模块

131b：验证信息发送单元 131c：判定单元

133a：预留地址查询单元 133b：临时地址存储单元

133c：传感网字段增加单元 133d：地址下发单元

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种向传感器网络中接入传感器节点的方法，所述传感器网络包括网关、传感器和多个已有传感器节点，其中，如图1所示，所述方法包括：

S1、判断请求接入的传感器节点是否合法；

S2、当请求接入的传感器节点合法时，确定请求接入的传感器节点与所述网关的路由拓扑的跳数；

S3、根据请求接入的传感器与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址；

S4、更新所述传感器网络的路由拓扑。

随着合法的请求接入的传感器节点接入所述传感器网络中，各个传感器节点于网关之间的路由拓扑也随之发生了改变，因此，可以更新进行步骤S4后，并对服务器中记录的路由拓扑进行更新。

在进行步骤S4的同时，所述传感器网络中的各个传感器节点仍然在采集数据。

在所述方法中，步骤S1和步骤S2均是由网关之外的设备进行，如果请求接入的传感器节点是合法的，即可向该请求接入的传感器节点分配地址，无需经网关确认，因此，减少了新的传感器节点请求接入时的延时，提高了传感器网络在工作区域的采集效率。

容易理解的是，每个传感器节点都代表一个用于采集数据的传感器。在一个传感器网络中，存在多个已有的传感器节点，为了增加采集的数据的量，可以在传感器网络中接入新的传感器节点，该新的传感器节点即为上文中所述的“请求接入的传感器节点”。请求接入的传感器节点也对应于一个用于采集数据的传感器。

容易理解的是，如果步骤S1中判定请求接入的传感器节点不合法，则不再继续进行随后的步骤。

在本发明中，对步骤S1的实现并不做具体的规定。作为本发明的一种具体实施方式，步骤S1可以包括：

S11、获取请求接入的传感器节点的加入请求；

S12、向请求接入的传感器节点发送身份验证信息；

S13、获取请求接入的传感器节点返回的身份验证信息；

当能够在第一预定时间段内获得请求接入的传感器节点返回的身份验证信息时，所述步骤S1还包括：

S14、根据请求接入的传感器节点返回的身份验证信息判断请求接入的传感器节点是否合法；

当在所述第一预定时间段内未获得请求接入的传感器节点返回的身份验证信息时，所述步骤S1还包括：

S15、直接判定请求接入的传感器节点不合法。

在步骤S13中，请求接入的传感器节点返回的身份验证信息不同步骤S12中发出的身份验证信息。如何判定请求接入的传感器节点返回的身份验证信息是否合法是本领域技术人员所公知的，这里不再赘述。

在本发明中，对所述预定时间段的具体数值并没有特殊的限制，可以根据传感器网络的具体需求来确定预定时间段的具体数值。例如，所述预定时间段可以为60s，如果60s内未接收到请求接入的传感器节点返回的身份验证信息，则直接判定该请求接入的传感器节点不合法。

步骤S14具体包括：

当请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为合法信息时，则判定请求接入的传感器节点合法；

当请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为非法信息时，则判定请求接入的传感器节点不合法。

下面详细介绍如何为请求接入的传感器节点分配地址。

当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于预定值时，步骤S3包括：

S31a、查看所述网关中的预留地址表；

当所述预留地址表中存在预留地址时，

所述步骤S3还包括：

S32a、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当所述预留地址表为空时，所述步骤S3还包括：

S33a、向请求接入的传感器节点分配临时地址；

S34a、在第二预定时间段内再次查看所述网关中的预留地址表；

当步骤S34a的查询结果为所述预留地址表中存在预留地址时，所述步骤S3还包括：

S35a、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当步骤S34a的查询结果仍为空时，所述步骤S3还包括：

S36a、将传感网字段增加预定位数，更改所述已有传感器节点的地址，并向请求接入的传感器节点分配地址。

如果所述网关中的预留地址表中存在预留地址，则可以直接将该预留地址分配给请求接入的传感器节点，无需经过网关进行确认，从而节约了时间，并避免了延时。当所述网关中的预留地址表为空，则向传感器节点分配临时地址，具有临时地址的传感器节点可以开始采集数据，从而可以提高数据采集的效率。需要指出的是，临时地址持续的时间比较短。在传感器节点按照临时地址开始采集数据的同时，执行步骤S34a至步骤S36a，从而可以使得请求接入的传感器节点具有新的地址。按照临时地址采集到的数据已经发送给网关，并且新的传感器节点已经具有新的地址，网关可以更新接入的传感器节点采集到的数据，并将该数据上传至服务器。

此处，传感器网字段的位数是指分配给传感器节点的地址的位数。如果传感器网字段为两位，那么，可以产生四个传感器节点地址：00、01、10、11，那么，传感器网络中最多可以设置四个传感器节点。如果传感器网字段的三位，那么，可以产生八个传感器节点地址：000、001、010、011、100、101、110、111。那么，传感器网络中最多可以设置八个传感器节点。如果传感器网字段由两位增加至三位，那么，传感器网络中就可以再设置四个传感器节点。

当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于所述预定值时，步骤S3包括：

S31b、向请求接入的传感器节点分配临时地址；

S32b、查看所述网关中的预留地址表；

当所述预留地址表中存在预留地址时，

所述步骤S3还包括：

S33b、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当所述预留地址表为空时，所述步骤S3还包括：

S34b、将传感网字段增加预定位数，更改所述已有传感器节点的地址，并向请求接入的传感器节点分配地址。

当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于所述预定值时，为了减少网关交互分配正式地址所带来的延时，直接向请求接入的传感器节点分配临时地址，传感器节点可以以该临时地址进行数据采集，并将采集到的数据发送至网关。在新接入的传感器节点采集数据的同时，进行步骤S32b。在向新接入的传感器节点分配了临时地址后，可以进行步骤S33b，步骤S33b的执行方式于步骤S32a类似，这里不再赘述。

在本发明中，对所述预定值的具体数值没有特殊的要求，例如，作为本发明的一种优选实施方式，所述预定值为3。也就是说，当请求接入的传感器节点于网关之间的路由拓扑跳数小于3时，步骤S3包括步骤S31a和步骤S32a；当请求接入的传感器节点于网关之间的路由拓扑跳数大于3时，步骤S3包括步骤S31b、步骤S32b和步骤S33b。

上面介绍了请求接入的传感器节点合法的情况，应当理解的是，在本发发明中，对请求接入的传感器节点不合法的情况并不做特殊的限定，只要不向不合法的请求接入的传感器节点分配地址即可。优选地，当请求接入的传感器节点不合法时，所述方法还包括：

S5、将不合法的请求接入的传感器节点加入黑名单。

执行了步骤S5之后，可以自动对黑名单中不合法的请求接入的传感器节点继续屏蔽，从而不必再对该请求加入的传感器节点进行验证，简化了步骤，节约了时间。

作为本发明的另一个方面，提供一种用于传感器网络的增强设备130，如图3所示，所述传感器网络包括网关200、服务器300和多个已有传感器节点110，其中，如图2所示，增强设备130包括：

身份验证模块131，该身份验证模块131用于判断请求接入的传感器节点120是否合法；

距离确定模块132，该距离确定模块132用于确定合法的请求接入的传感器节点120与网关200之间的路由拓扑的跳数；

地址下发模块133，该地址下发模块133用于根据请求接入的传感器节点120与网关200之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点120分配地址；和

路由拓扑更新模块135，该路由拓扑更新模块135用于执行步骤S4，即，路由拓扑更新模块135能够将所述传感器网络的路由拓扑上传至所述网关200。网关200接收到新的传感器网络的路由拓扑后，将其上传至服务器300。

身份验证模块131用于执行步骤S 1，距离确定模块132用于执行步骤S2，地址下发模块133用于执行步骤S3。

本发明所提供的增强设备130直接对请求接入的传感器节点120进行交互，而不是利用网关200直接与请求接入的传感器节点120进行交互，从而减少了新的传感器节点请求接入时的延时，提高了传感器网络在工作区域的采集效率。

优选地，身份验证模块131包括：

加入请求获取单元131a，该加入请求获取单元131a用于获取请求接入的传感器节点120的加入请求；

验证信息发送单元131b，该验证信息发送单元131b用于向请求加入的传感器节点120发出身份验证信息；

判定单元131c，该判定单元131c用于获取请求接入的传感器节点120返回的身份验证信息，并且能够根据请求接入的传感器节点120返回的身份验证信息判定请求接入的传感器节点是否合法；其中

当判定单元131c判定请求接入的传感器节点120合法时，该判定单元能够生成合法信号，并向地址下发模块133发出所述合法信号，地址下发模块133在接收到所述合法信号后根据请求接入的传感器节点120与网关200之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点120分配地址。

加入请求获取单元131a用于执行步骤S11，验证信息发送单元131b用于执行步骤S12，判定单元131c用于执行步骤S13和步骤S14。

优选地，判定单元还用于执行步骤S15，即，当判定单元131c在预定时间段内未收到请求接入的传感器返回的身份验证信息时判定请求接入的传感器节点不合法。相应地，当判定单元131c在预定时间段内接收到请求接入的传感器返回的身份验证信息时，所述判定单元能够在请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为合法信息时，判定请求接入的传感器节点合法，并且所述判定单元还能够在请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为非法信息时，判定请求接入的传感器节点不合法。

如上文中所述，所述预定时间段的长度可以由操作人员根据传感器网络所工作的具体环境所决定，例如，所述预定时间段可以为60s。

优选地，地址下发模块133包括：

预留地址查询单元133a，预留地址查询单元133的输入端与判定单元131c的输出端相连，当预留地址查询单元133接收到所述合法信号时查看所述网关中的预留地址表，并且当所述预留地址表中存在预留地址时，预留地址查询单元133能够生成发现信号，当所述预留地址表为空时，预留地址查询单元133能够生成未发现信号。

临时地址存储单元133b，所述临时地址存储单元用于存储临时地址，所述临时地址存储单元的第一输入端与所述预留地址查询单元的输出端相连，所述临时地址存储单元的第二输入端与所述距离确定模块相连。当所述距离确定模块确定的合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于预定值时向所述临时地址存储模块发出第一距离信号，当所述临时地址存储单元同时收到所述第一距离信号和所述未发现信号时，输出一个所述临时地址，并且向预留地址查询单元133a发出反馈信号，预留地址查询单元在接收到反馈信号瘦可以再次查询网关200中的预留地址表。当所述距离确定模块确定的合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于预定值时向所述临时地址存储模块发出第二距离信号，当所述临时地址存储单元收到所述第二距离信号时输出一个所述临时地址。

传感网字段增加单元133c，该传感网字段增加单元133c的第一端与预留地址查询单元133的输出端相连，以接收预留地址查询单元133发出的未发现信号，传感网字段增加单元133c的第二端与距离确定模块132相连。

当距离确定模块132确定合法的请求接入的传感器节点120与网关200之间的路由拓扑的跳数大于预定值时、且当传感网字段增加单元133c接收到所述未发现信号时，传感网字段增加模块133c将所述传感网字段增加预定位数，并生成重新生成已有传感器节点110的地址和合法的请求接入的传感器120的地址。

当距离确定模块132确定合法的请求接入的传感器节点120与网关200之间的路由拓扑的跳数小于或等于所述预定值时、且当传感网字段增加单元133c多次接收到所述未发现信号时，传感网字段增加单元133c将所述传感网字段增加预定位数，并生成重新生成已有传感器节点的地址和合法的请求接入的传感器的地址。

地址下发单元133d，地址下发单元133d的第一输入端与预留地址查询单元133d相连，地址下发单元133d的第二输入端与临时地址存储单元133b的输出端相连，地址下发单元133d的输出端与所述网关相连，地址下发单元133d的第三输入端与所述传感网字段增加单元相连，当地址下发单元133d接收到所述发现信号时，地址下发单元133d能够将所述预留地址发送给请求接入的传感器节点，当地址下发单元133d接收到所述临时地址时，能够将所述临时地址发送给请求接入的传感器节点，当地址下发单元133d接收到所述重新生成的地址时，将重新生成的地址分别下发给所述已有传感器和请求接入的传感器。

预留地址查询单元133a用于执行步骤S31a和步骤S32b，为了避免地址的浪费，优选地，每个预留地址表中最多预留2个预留地址，并且，则两个预留地址都属于网关200分配的地址段内。

临时地址存储单元133b与地址下发单元133d共同执行步骤S31a和步骤S31b同样地，为了避免地址浪费，临时地址存储单元133b中存储的临时地址不超过2个。地址下发单元133d用于向请求接入的传感器节点下发地址，并且，地址下发单元133d还能够在传感器网字段发生更改时向已有传感器节点下发地址。

优选地，增强设备130还包括黑名单设置模块134，该黑名单设置模块134用于执行步骤S4，即，黑名单设置模块134用于将不合法的请求接入的传感器节点加入黑名单。

在本发明中，增强设备130可以只用于为请求接入的传感器节点分配地址。为了提高采集效率，优选地，增强设备130还可以包括传感器模块136，该传感器模块136用于采集信息。也就是说，在没有新的传感器节点请求加入的情况下，增强设备130可以只用作传感器；在有新的传感器节点请求加入的情况下，增强设备130既用于向请求加入的传感器节点分配地址，同时又可以用作采集信息的传感器。

作为本发明的再一个方面，如图3所示，提供一种传感器网络，所述传感器网络包括多个第一节点110、网关200和服务器300，其中，所述传感器网络还包括增强设备130，该增强设备130为本发明所提供的上述增强设备。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种向传感器网络中接入传感器节点的方法，所述传感器网络包括网关、传感器和多个已有传感器节点，其特征在于，所述方法包括：

S1、判断请求接入的传感器节点是否合法；

S2、当请求接入的传感器节点合法时，确定请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数；

S3、根据请求接入的传感器与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址；

S4、更新所述传感器网络的路由拓扑。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11、获取请求接入的传感器节点的加入请求；

S12、向请求接入的传感器节点发送身份验证信息；

S13、获取请求接入的传感器节点返回的身份验证信息；

当能够在第一预定时间段内获得请求接入的传感器节点返回的身份验证信息时，所述步骤S1还包括：

S14、根据请求接入的传感器节点返回的身份验证信息判断请求接入的传感器节点是否合法，包括：

当请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为合法信息时，则判定请求接入的传感器节点合法；

当请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为非法信息时，则判定请求接入的传感器节点不合法；

当在所述第一预定时间段内未获得请求接入的传感器节点返回的身份验证信息时，所述步骤S1还包括：

S15、直接判定请求接入的传感器节点不合法。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于预定值时，步骤S3包括：

S31a、查看所述网关中的预留地址表；

当所述预留地址表中存在预留地址时，

所述步骤S3还包括：

S32a、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当所述预留地址表为空时，所述步骤S3还包括：

S33a、向请求接入的传感器节点分配临时地址；

S34a、在第二预定时间段内再次查看所述网关中的预留地址表；

当步骤S34a的查询结果为所述预留地址表中存在预留地址时，所述步骤S3还包括：

S35a、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当步骤S34a的查询结果仍为空时，所述步骤S3还包括：

S36a、将传感网字段增加预定位数，更改所述已有传感器节点的地址，并向请求接入的传感器节点分配地址；

当请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于所述预定值时，步骤S3包括：

S31b、向请求接入的传感器节点分配临时地址；

S32b、查看所述网关中的预留地址表；

当所述预留地址表中存在预留地址时，

所述步骤S3还包括：

S33b、将所述预留地址分配给请求接入的传感器节点；

当所述预留地址表为空时，所述步骤S3还包括：

S34b、将传感网字段增加预定位数，更改所述已有传感器节点的地址，并向请求接入的传感器节点分配地址。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，当请求接入的传感器节点不合法时，所述方法还包括：

S5、将不合法的请求接入的传感器节点加入黑名单。

5.一种用于传感器网络的增强设备，所述传感器网络包括网关和多个已有传感器节点，其特征在于，所述增强设备包括：

身份验证模块，所述身份验证模块用于判断请求接入的传感器节点是否合法；

距离确定模块，所述距离确定模块用于确定合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数；

地址下发模块，所述地址下发模块用于根据请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址；和

路由拓扑更新模块，所述路由拓扑更新模块能够将所述传感器网络的路由拓扑上传至所述网关。

6.根据权利要求5所述的增强设备，其特征在于，所述身份验证模块包括：

加入请求获取单元，所述加入请求获取单元用于获取请求接入的传感器节点的加入请求；

验证信息发送单元，所述验证信息发送单元用于向请求加入的传感器节点发出身份验证信息；

判定单元，所述判定单元用于获取请求接入的传感器节点返回的身份验证信息，并且能够根据请求接入的传感器节点返回的身份验证信息判定请求接入的传感器节点是否合法；其中

当所述判定单元判定请求接入的传感器节点合法时，该判定单元能够生成合法信号，并向所述地址下发模块发出所述合法信号，所述地址下发模块在接收到所述合法信号后根据请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数为请求接入的传感器节点分配地址。

7.根据权利里要求6所述的增强设备，其特征在于，当所述判定单元在预定时间段内未收到请求接入的传感器返回的身份验证信息时，所述判定单元判定请求接入的传感器节点不合法，当所述判定单元在预定时间段内接收到请求接入的传感器返回的身份验证信息时，所述判定单元能够在请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为合法信息时，判定请求接入的传感器节点合法，并且所述判定单元还能够在请求接入的传感器节点返回的身份验证信息为非法信息时，判定请求接入的传感器节点不合法。

8.根据权利要求6所述的增强设备，其特征在于，所述地址下发模块包括：

预留地址查询单元，所述预留地址查询单元的输入端与所述判定单元的输出端相连，当所述预留地址查询单元接收到所述合法信号时查看所述网关中的预留地址表，并且当所述预留地址表中存在预留地址时，所述预留地址查询单元能够生成发现信号，当所述预留地址表为空时，所述预留地址查询单元能够生成未发现信号；

临时地址存储单元，所述临时地址存储单元用于存储临时地址，所述临时地址存储单元的第一输入端与所述预留地址查询单元的输出端相连，所述临时地址存储单元的第二输入端与所述距离确定模块相连，当所述距离确定模块确定的合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于预定值时向所述临时地址存储模块发出第一距离信号，当所述临时地址存储单元同时收到所述第一距离信号和所述未发现信号时，输出一个所述临时地址，并且向所述预留地址查询单元发出反馈信号，所述预留地址查询模块能够在接收到所述反馈信号时再次查询所述网关中的预留地址表，当所述距离确定模块确定的合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于预定值时向所述临时地址存储模块发出第二距离信号，当所述临时地址存储单元收到所述第二距离信号时输出一个所述临时地址；

传感网字段增加单元，所述传感网字段增加单元的第一端与所述预留地址查询单元的输出端相连，以接收所述预留地址查询单元发出的未发现信号，所述传感网字段增加单元的第二端与所述距离确定模块相连，当所述距离确定模块确定合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数大于预定值时、且当所述传感网字段增加单元接收到所述未发现信号时，所述传感网字段增加单元将所述传感网字段增加预定位数，并生成重新生成已有传感器节点的地址和合法的请求接入的传感器的地址，当所述距离确定模块确定合法的请求接入的传感器节点与所述网关之间的路由拓扑的跳数小于或等于所述预定值时、且当所述传感网字段增加单元多次接收到所述未发现信号时，所述传感网字段增加单元将所述传感网字段增加预定位数，并生成重新生成已有传感器节点的地址和合法的请求接入的传感器的地址；

地址下发单元，所述地址下发单元的第一输入端与所述预留地址查询单元相连，所述地址下发单元的第二输入端与所述临时地址存储单元的输出端相连，所述地址下发单元的输出端与所述网关相连，所述地址下发单元的第三输入端与所述传感网字段增加单元相连，当所述地址下发单元接收到所述发现信号时，所述地址下发单元能够将所述预留地址发送给请求接入的传感器节点，当所述地址下发单元接收到所述临时地址时，能够将所述临时地址发送给请求接入的传感器节点，当所述地址下发单元接收到所述重新生成的地址时，将重新生成的地址分别下发给所述已有传感器和请求接入的传感器。

9.根据权利要求5至8中任意一项所述的增强设备，其特征在于，所述增强设备还包括黑名单设置模块，所述黑名单设置模块用于将不合法的请求接入的传感器节点加入黑名单，和/或，所述增强设备还包括传感器模块，所述传感器模块用于采集信息。

10.一种传感器网络，所述传感器网络包括多个第一节点、网关和服务器，其特征在于，所述传感器网络还包括增强设备，所述增强设备为权利要求5至9中任意一项所述的增强设备。