CN112583950A - 网络节点与互联网通信方法、装置、路由器及路由器设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络节点与互联网通信方法、装置、Thread边界路由器、上游路由器及全IP异构网络路由器设备，该方法应用于Thread边界路由器，包括依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网的通信连接；与上游路由器进行数据交互使Thread网络节点与互联网进行数据通信；本发明在使用过程中可以将Thread边界路由器与上游路由器集成，以通过一个路由器设备满足同时对互联网公网和物联网局域网有需求的用户，有利于降低设备数量和成本，为用户带来便利。

Description

网络节点与互联网通信方法、装置、路由器及路由器设备

技术领域

本发明实施例涉及互联网技术领域，特别是涉及一种网络节点与互联网通信方法。本发明实施例还涉及一种网络节点与互联网通信装置、Thread边界路由器、上游路由器及全IP异构网络路由器设备

背景技术

家庭设备的联网需求多样，对网络带宽和通信质量有着不同的要求，很难实现只用单一的网络技术满足所有要求，需要多种无线通信技术相互融合、优劣互补，才能满足复杂多样的应用需求。

互联网公网和物联网局域网在生活中的应用越来越广泛，其中，Wi-Fi是当前在家庭中应用最广的一种无线局域网技术，其传输距离长、速率高、操作简单，但对于多数嵌入式设备而言功耗太大、组网能力不足，因而更适用于PC(personal computer，个人计算机)、智能手机等设备的联网。Thread同样基于IP，在成本和功耗上相比Wi-Fi优势明显，更适合用于数量众多、通信服务质量和带宽要求不高的传感节点联网。

目前，越来越多的家庭会对互联网公网和物联网局域网都有需求，并且家庭中的互联网公网的网络节点需要通过与互联网公网对应的路由器与互联网进行通信，物联网局域网的网络节点需要通过与物联网局域网对应的路由器进行中转再与互联网进行通信，当家庭中对互联网公网和物联网局域网同时有需求时，需要购买和安装多个路由器和网关，不仅成本高，而且安装多种类别和数量的网络设备，既有难度又不方便，给用户使用造成了很高的门槛。

鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的网络节点与互联网通信方法、装置、路由器及全IP异构网络路由器设备成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种网络节点与互联网通信方法，在使用过程中可以通过与上游路由器集成，以通过一个路由器设备满足同时对互联网公网和物联网局域网有需求的用户，有利于降低设备数量和成本，为用户带来便利；本发明实施例的另一目的是提供一种网络节点与互联网通信方法和装置、Thread边界路由器、上游路由器及全IP异构网络路由器设备，均具有与上述方法相同的有益效果。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种网络节点与互联网通信方法，应用于Thread边界路由器，该方法包括：

依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；所述上游路由器用于实现局域网网络节点与所述互联网的通信连接；

与所述上游路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

可选的，所述IP地址为IPv6地址；

所述依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址的过程为：

接收所述上游路由器发送的少于64位的地址前缀，并读取Thread网络节点的64位接口ID；

从所述少于64位的地址前缀中划分出64位子网地址前缀，并依据所述64位子网地址前缀和所述64位接口ID组成IPv6地址；

将所述IPv6地址分配给所述Thread网络节点。

可选的，在所述接收所述上游路由器发送的少于64位的地址前缀之前，还包括：

向所述上游路由器发送获取少于64位的地址前缀请求，以便所述上游路由器依据所述地址前缀请求返回一个少于64位的地址前缀。

可选的，与所述上游路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信的过程包括：

接收所述互联网通过所述上游路由器发送的第一外网数据包，并将所述第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，将所述第一Thread网络数据包转发至对应的Thread网络节点；

接收Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包，并将所述第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的第二外网数据包，将所述第二外网数据包通过所述上游路由器发送至所述互联网。

可选的，所述将所述第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包的过程包括：

当所述第一外网数据包为IPv6数据包时，将所述第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包；

当所述第一外网数据包为IPv4数据包时，将所述第一外网数据包转换为IPv6数据包后，将转换后的第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包。

可选的，将所述第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的第二外网数据包的过程为：

将所述第二Thread网络数据包中与Thread网络对应的第二头部去掉，并添加与互联网对应的第一头部，得到新的数据包；

当所述互联网为IPv6网络时，直接将所述新的数据包作为第二外网数据包；

当所述互联网为IPv4网络时，将所述新的数据包转换为IPv4数据包，并将转换后的数据包作为第二外网数据包。

可选的，所述第一头部为IEEE 802.3/11 MAC头部，所述第二头部包括6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部。

本发明实施例还相应的提供了一种网络节点与互联网通信装置，应用于Thread边界路由器，包括：

分配模块，依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；所述上游路由器用于实现局域网网络节点与所述互联网的通信连接；

第一通信模块，用于与所述上游路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

本发明实施例还提供了一种Thread边界路由器，包括：设有第一处理器和第一存储器的边界路由器主机以及与所述边界路由器主机连接的数据转发器，所述数据转发器中运行Thread协议栈；其中：

所述第一存储器，用于存储计算机程序；

所述第一处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述网络节点与互联网通信方法的步骤；

所述数据转发器，用于实现所述边界路由器主机与Thread网络中的Thread网络节点之间的数据交互。

可选的，所述边界路由器主机还包括wpantund组件；

所述第一处理器，具体用于通过所述wpantund组件与所述上游路由器进行数据交互，以及通过所述wpantund组件与所述数据转发器进行数据交互。

本发明实施例还提供了一种网络节点与互联网通信方法，应用于上游路由器，所述上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网之间的通信；包括：

向Thread边界路由器发送地址前缀，以便所述Thread边界路由器依据所述地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；

与所述Thread边界路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

可选的，所述向Thread边界路由器发送地址前缀的过程为：

向所述Thread边界路由器发送少于64位的地址前缀，以便所述Thread边界路由器依据所述少于64位的地址前缀划分得到64位子网地址前缀，并依据所述64位子网地址前缀和与Thread网络节点对应的64位接口ID组成IPv6地址，将所述IPv6地址分配给所述Thread网络节点。

可选的，所述与所述Thread边界路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信的过程为：

接收所述互联网发送的第一外网数据包，并将所述第一外网数据包发送至所述Thread边界路由器，以便所述Thread边界路由器将所述第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，并将所述第一Thread网络数据包转发至对应的Thread网络节点；

接收所述Thread边界路由器发送的第二外网数据包，并将所述第二外网数据包发送至所述互联网，其中，所述第二外网数据包为所述Thread边界路由器在接收到Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包后，将所述第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的数据包后得到的。

本发明实施例还相应的提供了一种网络节点与互联网通信装置，应用于上游路由器，所述上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网之间的通信；包括：

发送模块，用于向Thread边界路由器发送地址前缀，以便所述Thread边界路由器依据所述地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；

第二通信模块，用于与所述Thread边界路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

本发明实施例还提供了一种上游路由器，包括：第二处理器和第二存储器，其中：

所述第二存储器，用于存储计算机程序；

所述第二处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述网络节点与互联网通信方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种全IP异构网络路由器设备，包括如上述所述的Thread边界路由器和如上述所述的上游路由器。

本发明实施例提供了一种网络节点与互联网通信方法，应用于Thread边界路由器，该方法包括：依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网的通信连接；与上游路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信。可见，本发明中的上游路由器能够实现局域网网络节点与互联网的通信连接，并且本申请中还可以根据从上游路由器获取地址前缀为Thread网络中的Thread网络节点分配一个IP地址，Thread网络节点根据该IP地址就能够与互联网建立连接，并且能够通过上游路由器使Thread网络节点与互联网进行数据通信，从而可以通过与上游路由器集成以通过一个路由器设备满足同时对互联网公网和物联网局域网有需求的用户，有利于降低设备数量和成本，为用户带来便利。

本发明实施例还提供了一种网络节点与互联网通信方法和装置、Thread边界路由器、上游路由器及全IP异构网络路由器设备，均具有与上述方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种网络节点与互联网通信方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种Thread边界路由器转发IPv6数据包的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种网络节点与互联网通信装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种Thread边界路由器结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种高通IPQ4029 SoC路由器的主板结构图；

图6为本发明实施例提供的一种Thread边界路由器的软件架构示意图；

图7为图6中的Thread边界路由器的软件架构简化示意图；

图8为本发明实施例提供的一种数据转发器的架构图；

图9为本发明实施例提供的另一种网络节点与互联网通信方法的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种网络节点与互联网通信装置的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种全IP异构网络路由器设备的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种全IP异构网络路由器设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种网络节点与互联网通信方法，在使用过程中可以通过与上游路由器集成，以通过一个路由器设备满足同时对互联网公网和物联网局域网有需求的用户，有利于降低设备数量和成本，为用户带来便利；本发明实施例的还提供了一种网络节点与互联网通信方法和装置、Thread边界路由器、上游路由器及全IP异构网络路由器设备，均具有与上述方法相同的有益效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种网络节点与互联网通信方法的流程示意图。该方法应用于Thread边界路由器，包括：

S110：依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网的通信连接；

需要说明的是，上游路由器具体可以用于实现无线WiFi网络节点(例如手机、电脑等)与互联网的通信连接，其中，该上游路由器具体可以为本地路由器。上游路由器在实现使无线WiFi网络节点与互联网的基础上，还可以发送地址前缀，具体可以在Thread边界路由器为Thread网络中的Thread网络节点分配IP地址时，向Thread边界路由器发送地址前缀，也即，Thread边界路由器可以从上游路由器获取地址前缀，并根据该地址前缀为Thread网络节点分配与其对应的IP地址，具体为Thread网络节点分配一个唯一的IP地址，以便Thread网络节点根据该IP地址连接互联网。

进一步的，本实施例中的IP地址为IPv6地址；

需要说明的是，在实际应用中Thread网络中Thread网络节点的IP地址具有唯一性，Thread边界路由器具体根据上游路由器发送的地址前缀生成一个IPv6地址分配给对应的Thread网络节点。

相应的，上述依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个的IP地址的过程为：

接收上游路由器发送的少于64位的地址前缀；并读取Thread网络节点的64位接口ID；

从少于64位的地址前缀中划分出64位子网地址前缀，并依据64位子网地址前缀和64位接口ID组成IPv6地址；

将IPv6地址分配给Thread网络节点。

具体的，可以接收上游路由器发送的少于64位的地址前缀，以及可以通过Thread网络获取Thread网络节点的64位接口ID，然后从该少于64位的地址前缀中划分出64位子网地址前缀，并将划分出的64位子网地址前缀与Thread网络节点的64位接口ID进行组合，得到IPv6地址，具体可以将该IPv6地址发布至Thread网络中，在Thread网络中的各个Thread网络节点可以根据自身的64接口ID获取对应的IPv6地址，每个IPv6地址与对应的Thread网络节点唯一对应。

具体的，在接收上游路由器发送的少于64位的地址前缀之前，还包括：

向上游路由器发送获取少于64位的地址前缀请求，以便上游路由器依据地址前缀请求返回一个少于64位的地址前缀。

也即，Thread边界路由器可以向上游路由器请求一个可用的IPv6地址前缀，具体可以向上游路由器发送一个获取少于64位的地址前缀的请求，上游路由器在接收到该请求后向Thread边界路由器返回一个少于64位的地址前缀。

具体的，在实际应用中可以在Thread边界路由器上预先搭建DHCPv6前缀授权组件，以便Thread边界路由器通过该DHCPv6前缀授权组件的DHCPv6前缀授权功能向上游路由器请求一个少于64位的地址前缀，上游路由器也可以预先搭建DHCPv6服务器，以便通过该DHCPv6服务器为Thread边界路由器提供符合要求的ULA(Unique Local Address，唯一的本地字段)前缀。针对上游路由器，具体可以将DHCPv6服务器搭建在上游路由器的本地路由器中，当然也可以搭建在光猫或交换机中，具体搭建在哪里本实施例不做特殊限定，能够实现本申请的目的即可。

S120：与上游路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信。

需要说明的是，在Thread网络节点根据与其对应的IP地址(具体为IPv6地址)与互联网连接后，Thread网络节点可以通过Thread边界路由器和上游路由器实现与互联网的数据通信。

具体的，上述S120中与上游路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信的过程，具体可以包括：

接收互联网通过上游路由器发送的第一外网数据包，并将第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，将第一Thread网络数据包转发至对应的Thread网络节点；

接收Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包，并将第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的第二外网数据包，将第二外网数据包通过上游路由器发送至互联网。

可以理解的是，互联网和Thread网络对数据格式的要求不同，因此在互联网向Thread网络节点发送外网数据包时，互联网将第一外网数据包先发送至上游路由器，然后上游路由器再将第一外网数据包发送至Thread边界路由器，Thread边界路由器在接收到第一外网数据包后，将该第一外网数据包从符合互联网格式要求的数据转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，然后再将得到的第一Thread网络数据包通过Thread网络发送至对应的Thread网络节点，其中，由于互联网发送的第一外网数据包中包括与要通信的Thread网络节点的IP地址，因此，在数据转发过程中可以将得到的第一Thread网络数据包发送至所要通信的Thread网络节点，从而实现互联网向Thread网络节点进行数据传输。

另外，在Thread网络节点向互联网发送外网数据包时，Thread网络节点将第二Thread网络数据包发送至Thread边界路由器，Thread边界路由器在接收到该第二Thread网络数据包后，将该第二Thread网络数据包从符合Thread网络格式要求的数据转换为互联网格式要求的第二互联网数据包，然后将得到的第二互联网数据包通过上游路由器发送至互联网，从而实现Thread网络节点向互联网进行数据传输。

进一步的，上述将第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包的过程，具体可以包括：

当第一外网数据包为IPv6数据包时，将第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包；

当第一外网数据包为IPv4数据包时，将第一外网数据包转换为IPv6数据包后，将转换后的第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包。

具体的，由于Thread网络能够接收和发送IPv6数据包，因此可以对互联网所发送的第一外网数据包进行识别，判断其是否为IPv6数据包，当第一外网数据包为IPv6数据包时，直接将该第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，当第一外网数据包不是IPv6数据包时，则先将第一外网数据包转化为IPv6数据包后再将转换后的第一外网数据包的格式转换为符合Thread网络格式要求的数据包。

具体的，在互联网为IPv4互联网时，其发送的数据包为IPv4数据包，当互联网为IPv6互联网时，其发送的数据包为IPv6数据包，因此在互联网向Thread网络节点发送外网数据包时，可以先确定互联网发送的第一外网数据包为IPv4数据包，还是IPv6数据包，并且当第一外网数据包为IPv6数据包时，直接将该第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包。具体的，第一头部为IEEE802.3/11 MAC头部，第二头部包括6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4PHY/MAC头部，也即将第一外网数据包进行拆包，去掉IEEE 802.3/11 MAC头部，保留IPv6分组，并为所保留的IPv6分组添加6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部后进行封包，得到第一Thread网络数据包。

当第一外网数据包为IPv4数据包时，将该第一外网数据包由Ipv4数据包转换为IPv6数据包，然后在将转换后的第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包，也即，将转换后的第一外网数据包进行拆包，去掉IEEE 802.3/11 MAC头部，保留IPv6分组，并为所保留的IPv6分组添加6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部后进行封包，得到第一Thread网络数据包。

当然，在实际应用中第二头部除了包括6LoWPAN适配层头部和IEEE802.15.4 PHY/MAC头部之外，还可以包括Mesh网络头部，也即在将第一外网数据包去掉IEEE 802.3/11MAC头部后，为所保留的IPv6分组添加6LoWPAN适配层头部、IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部以及Mesh网络头部后进行封包，得到第二Thread网络数据包，以便于在存在多个Thread网络时，能够准确的将第二Thread网络数据包传输至对应的Thread网络中的Thread网络节点。进一步的，上述将第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的第二外网数据包的过程，具体可以为：

将第二Thread网络数据包中与Thread网络对应的第二头部去掉，并添加与互联网对应的第一头部，得到新的数据包；

当互联网为IPv6网络时，直接将新的数据包作为第二外网数据包；

当互联网为IPv4网络时，将新的数据包转换为IPv4数据包，并将转换后的数据包作为第二外网数据包。

可以理解的是，在Thread网络节点向互联网发送外网数据包时，Thread边界路由器接收Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包，将该第二Thread网络数据包从符合Thread网络的格式要求转换为符合互联网格式要求的数据包，具体可以将第二Thread网络数据包中的第二头部去掉，添加与Thread网络对应的第一头部，然后得到符合互联网格式要求的第二外网数据包。具体的，第一头部为IEEE 802.3/11 MAC头部，第二头部包括6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部，也即将第二Thread网络数据包进行拆包，去掉6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部(当第二头部包括6LoWPAN适配层头部和、IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部和Mesh网络头部时，则去掉6LoWPAN适配层头部和、IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部和Mesh网络头部)，保留IPv6分组，并为所保留的IPv6分组添加IEEE802.3/11 MAC头部后进行封包，得到新的数据包。由于所得到的新的数据包为IPv6数据包，因此，在互联网为IPv6网络，则可以直接将得到的新的数据包作为第二外网数据包，并将该第二外网数据包通过上游路由器发送至互联网；在互联网为IPv4网络时，则需要将所得到的新的数据包从IPv6数据包转换为IPv数据包，然后在将转换后的数据包作为第二外网数据包发送至上游路由器，并由上游路由器发送至互联网。

具体的，本实施例以IPv6数据包为例通过图2说明Thread边界路由器对数据包的转发过程，其中，与互联网对应的外网数据包包括IPv6分组和IEEE802.3/11 MAC头部，与Thread网络对应的Thread数据包包括IPv6分组和6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4PHY/MAC头部(当然还可以包括Mesh网络头部)。Thread边界路由器可以通过WiFi或Ethernet接收上游路由器发送的外网数据包，并将外网数据包中的IEEE 802.3/11 MAC头部去掉后，对保留的IPv6分组添加6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部(也可添加Mesh网络头部)后，将封包好的Thread数据包通过Thread网络发送至对应的Thread网络节点；相反的，Thread边界路由器通过Thread网络接收到Thread网络节点发送的Thread数据包后，将Thread数据包中的6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4 PHY/MAC头部去掉(当包括Mesh网络头部，也将Mesh网络头部去掉)，对保留的IPv6分组添加IEEE 802.3/11MAC头部后封包得到外网数据包，并将该外网数据包通过WiFi或Ethernet发送至上游路由器，以便上游路由器将该外网数据包发送至互联网。本实施例中的Thread边界路由器只需要对不同网络之间进行IP数据包的转发，无需理解用户数据的具体格式及含义，有利于提高数据传输速度，提高整体通信效率。

还需要说明的是，Thread边界路由器中具体可以通过NAT64功能使得仅支持IPv6的Thread网络能够与IPv4互联网进行通信，也即，可以通过NAT64识别互联网所发送的第一外网数据包是否为IPv6数据包，并且在不是IPv6数据包时将所接收到的第一外网数据包转换为IPv6数据包；在互联网为IPv4网络时，将Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的数据包后，在将新的数据包转换为IPv4数据包。在实际应用中，具体可以通过边界路由解决方案OTBR(OpenThread Board Router，OTBR)使用Linux无状态NAT64组件tayga实现IPv4和IPv6网络地址之间的无状态转换，再结合iptables组件提供的NAT64有状态地址转换服务，实现了有状态的NAT64功能。

另外，在实际应用中还可以通过上游路由器来对互联网所发的第一外网数据包进行识别，判断其是否为IPv6数据包，当第一外网数据包为IPv6数据包时，直接将该第一外网数据包发送至Thread边界路由器，使Thread边界路由器将该第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包；当第一外网数据包不是IPv6数据包时，则先由上游路由器将第一外网数据包转化为IPv6数据包后，再将转换后的第一外网数据包发送至Thread边界路由器，由Thread边界路由器将转换后的第一外网数据包的格式转换为符合Thread网络格式要求的数据包。而，Thread边界路由器可以在将第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的新的数据包后，将该新的数据包发送至上游路由器，上游路由器在接收到Thread边界路由器发送的数据包后，当互联网为IPv6网络时，可以直接将该新的数据包作为第二外网数据包发送至互联网，当该新的数据包为IPv4网络时，可以将该新的数据包由IPv6数据包转换为IPv4数据包，并将转换后的数据包作为第二外网数据包发送至互联网。也即，此时上游路由器中具体也可以通过NAT64功能使得仅支持IPv6的Thread网络能够与IPv4互联网进行通信。

可见，该方法中的上游路由器能够实现局域网网络节点与互联网的通信连接，并且本申请中还可以根据从上游路由器获取地址前缀为Thread网络中的Thread网络节点分配一个IP地址，Thread网络节点根据该IP地址连接就能够与互联网建立连接，并且能够通过与上游路由器的数据交互，使Thread网络节点与互联网进行数据通信，从而可以通过与上游路由器集成以通过一个路由器设备满足同时对互联网公网和物联网局域网有需求的用户，有利于降低设备数量和成本，为用户带来便利。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还相应的提供了一种网络节点与互联网通信装置，应用于Thread边界路由器，具体请参照图3。该装置包括：

分配模块31，依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网的通信连接；

第一通信模块32，用于与上游路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信。

需要说明的是，本实施例中所提供的网络节点与互联网通信装置具有与上述实施例中所提供的网络节点与互联网通信方法相同的有益效果，并且对于本实施例中所涉及到的网络节点与互联网通信方法的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种Thread边界路由器，具体请参照图4至图8。该Thread边界路由器包括：设有第一处理器41和第一存储器42的边界路由器主机4以及与边界路由器主机4连接的数据转发器5，数据转发器5中运行Thread协议栈；其中：

第一存储器41，用于存储计算机程序；

第一处理器42，用于执行计算机程序时实现如上述网络节点与互联网通信方法的步骤；

数据转发器5，用于实现边界路由器主机4与Thread网络中的Thread网络节点之间的数据交互。

具体的，本实施例中的第一处理器41具体可以用于实现依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网的通信连接；与上游路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信，其中，边界路由主机4中的第一处理器41能够通过数据转发器5实现与Thread网络节点的数据交互。

需要说明的是，在实际应用中边界路由器主机4可以基于高通IPQ4029SoC路由器的主板(如图5所示)搭载多种网络接口(如Ethernet、WiFi Mesh、4G网卡等)，在多种IP异构网络之间提供数据包路由与转发功能，其中，数据转发器5中可以运行Thread协议栈(具体为Open Thread协议栈)以便为边界路由器提供Thread网络连接能力。边界路由器主机4与数据转发器5之间可以通过串行通信接口连接，并且可以基于Spinel通信协议实现数据交互。

具体的，可以在高通IPQ4029 SoC上运行OpenWrt系统，并基于边界路由解决方案(OpenThread Board Router，OTBR)在OpenWrt平台中进行二次开发使边界路由器主机4中的第一处理器41能够实现上述方法。

进一步的，本实施例中的边界路由器主机4还可以包括wpantund组件用于底层实现；

第一处理器41，具体用于通过wpantund组件与上游路由器进行数据交互，以及通过wpantund组件与数据转发器5进行数据交互。

需要说明的是，边界路由器主机4的底层实现还可以包括Border Agent组件，其中，Thread边界路由器的软件架构示意图如图6所示。具体的，边界路由器主机4中的wpantund组件是一种Thread网络接口驱动程序，用于在类Unix系统中实现Thread网络接口的虚拟化，将数据转发器5提供的Thread网络连接映射到边界路由主机4本地。wpantund组件包含了DBus、Spinel和wpanctl等功能组件，DBus用于连接wpantund组件和边界路由主机4的其他组件，如Border Agent，具体与Border Agent内部的DBus连接；Spinel组件实现了Spinel协议，用于边界路由主机4管理数据转发器5，并与数据转发器5进行通信；wpanctl组件可用于支持用户通过命令行访问Thread边界路由器，以进行组网、配置、查看网络参数和网络状态等操作，有助于帮助开发者配置和调试Thread网络，其中，用户可以通过浏览器访问Thread边界路由器管理页面或者通过SSH(Secure Shell，安全外壳协议)的方法登陆Thread边界路由器的IP以输入命令行。

Border Agent组件主要由DBus、libcoap和mbed TLS组成，该DBus用于连接wpantund组件中的DBus，Border Agent组件可以为外部认证设备(如智能手机)提供端口，以便外部认证设备通过该端口控制Thread边界路由器，并帮助新设备完成认证并加入至Thread网络。

另外，还需要说明的是本实施例中的第一处理器41具体可以实现DHCPv6前缀授权、NAT64有状态地址转换和DNS64域名解析等功能，以便实现上述网络节点与互联网通信方法。具体的，Thread边界路由器通过DHCPv6前缀授权功能向上游路由器请求一个IPv6地址前缀(也即少于64位的地址前缀)，并依据该64位子网地址前缀和与Thread网络节点对应的64位接口ID组成IPv6地址，然后将该IPv6地址发布至Thread网络中，以分配给对应的Thread网络节点，该IPv6地址是与对应的Thread网络节点唯一对应的、可路由的IPv6地址。通过NAT64有状态地址转换使仅支持IPv6的Thread网络能够与Ipv4网络通信，其具体通信方法可以参照上述方法实施例中相应部分的介绍，本实施例在此不再详述。OTBR使用Linux无状态NAT64组件tayga实现IPv6和IPv4网络地址之间的无状态转换，再结合iptables组件提供的NAT44有状态地址转换服务，实现了有状态的NAT64功能。可以通过dnsmasq组件实现DNS64域名解析服务，使得Thread网络节点能够通过域名直接和IP服务器(互联网)通信。

还需要说明的是，本实施例中的数据转发器5(即网络协处理器(Network Co-processor，NCP))，其软硬件架构和Thread网络节点一致，主要差别在协议栈配置和功能上。数据转发器5同样基于图6所示的软件架构，运行OpenThread协议栈，同样可作为一个Thread网络设备工作，但数据转发器5的主要功能和一般的Thread网络节点不同，如图7所示，数据转发器5对接边界路由主机4，将Thread网络包通过串口转发给边界路由主机4，从而为边界路由主机4提供Thread网络连接能力，边界路由主机4通过Spinel协议管理数据转发器5，并与之通信。

另外，本发明实施例还基于该数据转发器5提供了一种Thread模块，其具体架构图如图8所示，基于Nordic nRF52840 SoC实现了完整的Thread功能规范要求，通信过程具体如下：

边界路由器主机4的主板电源经连接器供电到nRF52840的电源输入端，经过nRF52840内部internal voltage regulator(内部稳压)模块中的LDO(low dropoutregulator，低压差线性稳压器)稳压后输出到芯片内部的PMU模块，内部PMU模块输出两路供电，一路1.2V供电到MCU内部，另一路3V供电到周边设备(Peripheral)，如IO控制器、串行控制器、内存单元等；nRF52840内部的SPI总线控制器(Serial peripheral interfacemaster)设置为从模式，与主板的CPU主SPI数据总线进行通讯，实现双方数据的交互；nRF52840内部GPIO控制器设置一路IO口为输出模式，当有数据要与路由器主板的主CPU(也即高通IPQ4029)通讯时，输出一个跳变的高电平脉冲，通知路由器主板的主CPU需要传输数据。路由器主板的主CPU的SPI数据总线拉低CS片选脚，并输出SPI时钟和发送数据命令，等待nRF52840将数据回传给路由器主板的主CPU；路由器主板的主CPU内部GPIO控制器设置一路IO口为输出模式，当整个系统启动时或者nRF52840异常时，输出一个跳变低电平脉冲，以用来复位nRF52840整个系统；nRF52840内部的射频电路模块(RF amplifier)与外部的2.4天线连接，通过内部控制单元(EasyDMA)来接收外部的2.4G信号，或者将内部射频单元的2.4G信号发送出去。

需要说明的是，本发明提供的Thread边界路由器具有与上述实施例中所提供的方法相同的有益效果。具体的，本发明中将连接互联网和Wifi网络的任务转移到了上游路由器(如本地路由器)上本实施例中所提供的Thread边界路由器在使用过程中有利于与上游路由器集成至一个路由器设备中，以便与该路由器设备连接的无论是手机、电脑还是低功耗物联网设备，都接入基于IP的公共核心网以融入互联网世界，并且可以通过IPv6寻址实现端到端的IP通信，有利于满足现状及未来设备复杂多言的联网需求。另外，本发明有利于将WiFi Mesh和Thread这两个自组网通信协议集成到了同一个物理设备中，对于用户来说可以通过添加本发明中的路由器设备作为网络扩展结点，不仅扩展了场景中WiFi信号的覆盖范围，同时增加了Thread物联网网络的覆盖范围，让使用者无痛无感知的同时扩展了互联网和物联网，单设一种设备解决铺设网络的需求，为智慧家庭解决痛点难点。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种网络节点与互联网通信方法，应用于上游路由器，上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网之间的通信；具体请参照图9。该方法包括：

S210：向Thread边界路由器发送地址前缀，以便Thread边界路由器依据地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；

具体的，本实施例中上游路由器具体可以用于实现无线WiFi网络节点(例如手机、电脑等)与互联网的通信连接，其中，该上游路由器具体可以为本地路由器。上游路由器在实现使无线WiFi网络节点与互联网的基础上，还可以发送地址前缀，具体可以在Thread边界路由器向上游路由器发送地址前缀风请求后再向Thread边界路由器发送地址前缀，Thread边界路由器接收到上游路由器发送的地址前缀后，根据该地址前缀为Thread网络节点分配与其对应的IP地址，具体为Thread网络节点分配一个唯一的IP地址，以便Thread网络节点根据该IP地址连接互联网。

需要说明的是，在实际应用中Thread网络中Thread网络节点的IP地址具有唯一性，Thread边界路由器具体根据上游路由器发送的地址前缀生成一个IPv6地址分配给对应的Thread网络节点。

进一步的，上述S210中向Thread边界路由器发送地址前缀的过程，具体可以为：

向Thread边界路由器发送少于64位的地址前缀，以便Thread边界路由器依据少于64位的地址前缀划分得到64位子网地址前缀，并依据64位子网地址前缀及与Thread网络节点对应的64位接口ID组成IPv6地址，将IPv6地址分配给Thread网络节点。

具体的，Thread边界路由器可以向上游路由器请求一个可用的IPv6地址前缀，具体可以向上游路由器发送一个获取少于64位的地址前缀的请求，上游路由器在接收到该请求后向Thread边界路由器返回一个少于64位的地址前缀。Thread边界路由器在接收上游路由器发送的少于64位的地址前缀后，从该少于64位的地址前缀中划分出64位子网地址前缀，并通过Thread网络获取Thread网络节点的64接口ID，然后根据该64位子网地址前缀及对应的64接口ID组成IPv6地址，并将该IPv6地址发布至Thread网络中，在Thread网络中的各个Thread网络节点可以根据自身的64接口ID获取到对应的IPv6地址，其所获取的IPv6地址与对应的Thread网络节点唯一对应。

在实际应用中，可以预先在上游路由器搭建DHCPv6服务器，以便通过该DHCPv6服务器为Thread边界路由器提供符合要求的ULA(Unique Local Address，唯一的本地字段)前缀，具体可以将DHCPv6服务器搭建在上游路由器的本地路由器中，当然也可以搭建在光猫或交换机中，具体搭建在哪里本实施例不做特殊限定，能够实现本申请的目的即可。同样，还可以在Thread边界路由器上预先搭建DHCPv6前缀授权组件，以便Thread边界路由器通过该DHCPv6前缀授权组件的DHCPv6前缀授权功能向上游路由器请求一个少于64位的地址前缀。

S220：与Thread边界路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信。

需要说明的是，在Thread网络节点根据与其对应的IP地址(具体为IPv6地址)与互联网连接后，Thread网络节点可以通过Thread边界路由器和上游路由器实现与互联网的数据通信。

具体的，上述S220中与Thread边界路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信的过程，具体可以为：

接收互联网发送的第一外网数据包，并将第一外网数据包发送至Thread边界路由器，以便Thread边界路由器将第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，并将第一Thread网络数据包转发至对应的Thread网络节点；

接收Thread边界路由器发送的第二外网数据包，并将第二外网数据包发送至互联网，其中，第二外网数据包为Thread边界路由器在接收到Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包后，将第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的数据包后得到的。

需要说明的是，本实施例中S220的实现过程与上述实施例中的S120中的实现过程相对应，因此本申请中对S220的具体介绍过程可以参照上述实施例中对S120的具体介绍过程，本实施例在此不再赘述。

可见，本发明实施例中所提的网络节点与互联网通信方法中的上游路由器能够实现局域网网络节点与互联网的通信连接，并且本申请中的上游路由器可以向Thread边界路由器发送地址前缀，Thread边界路由器可以根据从上游路由器获取地址前缀为Thread网络中的Thread网络节点分配一个IP地址，Thread网络节点根据该IP地址连接就能够与互联网建立连接，并且能够通过上游路由器与Thread边界路由器的数据交互，使Thread网络节点与互联网进行数据通信，从而可以通过与上游路由器集成以通过一个路由器设备满足同时对互联网公网和物联网局域网有需求的用户，有利于降低设备数量和成本，为用户带来便利。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还相应的提供了一种网络节点与互联网通信装置，应用于上游路由器，上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网之间的通信；具体请参照图10。该装置包括：

发送模块101，用于向Thread边界路由器发送地址前缀，以便Thread边界路由器依据地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；

第二通信模块102，用于与Thread边界路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信。

需要说明的是，本实施例中的网络节点与互联网通信装置具有与上述网络节点与互联网通信方法相同的有益效果，其中，本实施例中所涉及到的网络节点与互联网通信方法的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种上游路由器，包括：第二处理器和第二存储器，其中：

第二存储器，用于存储计算机程序；

第二处理器，用于执行计算机程序时实现如上述网络节点与互联网通信方法的步骤。

具体的，本实施例中的第二处理器可以用于实现向Thread边界路由器发送地址前缀，以便Thread边界路由器依据地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使Thread网络节点通过IP地址与互联网相连接；与Thread边界路由器进行数据交互，以使Thread网络节点与互联网进行数据通信，其中，本实施例中的上游路由器集成了DHCPv6服务器，用于为Thread边界路由器提供地址前缀，该上游路由器具体可以采用本地路由器实现，也即在实际应用中可以将DHCPv6服务器集成在本地路由器中，具体如何设置本申请不做限定。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种全IP异构网络路由器设备，具体请参照图11。该路由器设备包括如上述的Thread边界路由器和如上述的上游路由器。

需要说明的是，对于本申请中的Thread边界路由器和上游路由器的具体介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

具体的，在实际应用中上游路由器可以为本地路由器，本实施例中的全IP异构网络路由器设备的结构示意图如图12所示，其中，本地路由器可以通过板载以太网接口与互联网进行数据交互，通过板载以太网接口接收的数据包可以通过虚拟网桥和扩展以太网接口发送至Thread边界路由器，也即本地路由器可以通过虚拟网桥和扩展以太网接口与Thread边界路由器进行数据交互，Thread边界路由器具体可以通过板载以太网接口与本地路由器中的扩展以太网接口进行数据交互，在Thread边界路由器内部，边界路由器主机可以通过板载USB接口与数据转发器进行数据交互，其具体实现过程请参照上述各实施例，本申请在此不再赘述。

需要说明的是，本发明中将连接互联网和Wifi网络的任务转移到了上游路由器(如本地路由器)上本实施例中所提供的Thread边界路由器在使用过程中有利于与上游路由器集成至一个路由器设备中，以便与该路由器设备连接的无论是手机、电脑还是低功耗物联网设备，都接入基于IP的公共核心网以融入互联网世界，并且可以通过IPv6寻址实现端到端的IP通信，有利于满足现状及未来设备复杂多言的联网需求。另外，本发明有利于将WiFi Mesh和Thread这两个自组网通信协议集成到了同一个物理设备中，对于用户来说可以通过添加本发明中的路由器设备作为网络扩展结点，不仅扩展了场景中WiFi信号的覆盖范围，同时增加了Thread物联网网络的覆盖范围，让使用者无痛无感知的同时扩展了互联网和物联网，单设一种设备解决铺设网络的需求，为智慧家庭解决痛点难点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种网络节点与互联网通信方法，其特征在于，应用于Thread边界路由器，包括：

依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；所述上游路由器用于实现局域网网络节点与所述互联网的通信连接；

与所述上游路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，所述IP地址为IPv6地址；

所述依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址的过程为：

接收所述上游路由器发送的少于64位的地址前缀，并读取Thread网络节点的64位接口ID；

从所述少于64位的地址前缀中划分出64位子网地址前缀，并依据所述64位子网地址前缀和所述64位接口ID组成IPv6地址；

将所述IPv6地址分配给所述Thread网络节点。

3.根据权利要求2所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，在所述接收所述上游路由器发送的少于64位的地址前缀之前，还包括：

向所述上游路由器发送获取少于64位的地址前缀请求，以便所述上游路由器依据所述地址前缀请求返回一个少于64位的地址前缀。

4.根据权利要求1所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，与所述上游路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信的过程包括：

接收所述互联网通过所述上游路由器发送的第一外网数据包，并将所述第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，将所述第一Thread网络数据包转发至对应的Thread网络节点；

接收Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包，并将所述第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的第二外网数据包，将所述第二外网数据包通过所述上游路由器发送至所述互联网。

5.根据权利要求4所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，所述将所述第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包的过程包括：

当所述第一外网数据包为IPv6数据包时，将所述第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包；

当所述第一外网数据包为IPv4数据包时，将所述第一外网数据包转换为IPv6数据包后，将转换后的第一外网数据包中与互联网对应的第一头部去掉，并添加与Thread网络对应的第二头部得到第一Thread网络数据包。

6.根据权利要求4所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，将所述第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的第二外网数据包的过程为：

将所述第二Thread网络数据包中与Thread网络对应的第二头部去掉，并添加与互联网对应的第一头部，得到新的数据包；

当所述互联网为IPv6网络时，直接将所述新的数据包作为第二外网数据包；

当所述互联网为IPv4网络时，将所述新的数据包转换为IPv4数据包，并将转换后的数据包作为第二外网数据包。

7.根据权利要求5或6所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，所述第一头部为IEEE 802.3/11MAC头部，所述第二头部包括6LoWPAN适配层头部和IEEE 802.15.4PHY/MAC头部。

8.一种网络节点与互联网通信装置，其特征在于，应用于Thread边界路由器，包括：

分配模块，依据从上游路由器获取的地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；所述上游路由器用于实现局域网网络节点与所述互联网的通信连接；

第一通信模块，用于与所述上游路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

9.一种Thread边界路由器，其特征在于，包括：设有第一处理器和第一存储器的边界路由器主机以及与所述边界路由器主机连接的数据转发器，所述数据转发器中运行Thread协议栈；其中：

所述第一存储器，用于存储计算机程序；

所述第一处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述网络节点与互联网通信方法的步骤；

所述数据转发器，用于实现所述边界路由器主机与Thread网络中的Thread网络节点之间的数据交互。

10.根据权利要求9所述的Thread边界路由器，其特征在于，所述边界路由器主机还包括wpantund组件；

所述第一处理器，具体用于通过所述wpantund组件与所述上游路由器进行数据交互，以及通过所述wpantund组件与所述数据转发器进行数据交互。

11.一种网络节点与互联网通信方法，其特征在于，应用于上游路由器，所述上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网之间的通信；包括：

向Thread边界路由器发送地址前缀，以便所述Thread边界路由器依据所述地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；

与所述Thread边界路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

12.根据权利要求11所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，所述向Thread边界路由器发送地址前缀的过程为：

向所述Thread边界路由器发送少于64位的地址前缀，以便所述Thread边界路由器依据所述少于64位的地址前缀划分得到64位子网地址前缀，并依据所述64位子网地址前缀和与Thread网络节点对应的64位接口ID组成IPv6地址，将所述IPv6地址分配给所述Thread网络节点。

13.根据权利要求11所述的网络节点与互联网通信方法，其特征在于，所述与所述Thread边界路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信的过程为：

接收所述互联网发送的第一外网数据包，并将所述第一外网数据包发送至所述Thread边界路由器，以便所述Thread边界路由器将所述第一外网数据包转换为符合Thread网络格式要求的第一Thread网络数据包，并将所述第一Thread网络数据包转发至对应的Thread网络节点；

接收所述Thread边界路由器发送的第二外网数据包，并将所述第二外网数据包发送至所述互联网，其中，所述第二外网数据包为所述Thread边界路由器在接收到Thread网络节点发送的第二Thread网络数据包后，将所述第二Thread网络数据包转换为符合互联网格式要求的数据包后得到的。

14.一种网络节点与互联网通信装置，其特征在于，应用于上游路由器，所述上游路由器用于实现局域网网络节点与互联网之间的通信；包括：

发送模块，用于向Thread边界路由器发送地址前缀，以便所述Thread边界路由器依据所述地址前缀为Thread网络节点分配一个IP地址，使所述Thread网络节点通过所述IP地址与互联网相连接；

第二通信模块，用于与所述Thread边界路由器进行数据交互，以使所述Thread网络节点与所述互联网进行数据通信。

15.一种上游路由器，其特征在于，包括：第二处理器和第二存储器，其中：

所述第二存储器，用于存储计算机程序；

所述第二处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求11至13任一项所述网络节点与互联网通信方法的步骤。

16.一种全IP异构网络路由器设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的Thread边界路由器和如权利要求15所述的上游路由器。

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