CN113841363B - 在不同路由协议的网络和设备间建立通信的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种通信链路建立方法包括通过用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能设备建立与非RPL使能设备的通信链路。方法还包括通过RPL使能设备建立与RPL使能网络的网络连接。此外，方法包括通过RPL使能设备在非RPL使能设备和RPL使能网络之间提供代理通信链路。提供代理通信链路包括向非RPL使能设备分配全局唯一地址（GUA），以及通过RPL使能设备向RPL使能网络传输代理目的地通告对象，其中，代理目的地通告对象包括GUA。

Description

在不同路由协议的网络和设备间建立通信的系统和方法
技术领域
本公开一般涉及用于在具有不同路由协议的网络和设备之间建立通信链路的过程。更特别地，本公开涉及在使用用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）的网络和非RPL使能设备之间建立通信链路。
背景技术
诸如智能电力、煤气和水表以及其他智能设备（即，能够连接到其他设备或网络并与其通信的设备）之类的网络系统能够彼此互连以用于网状网络中的设备间（interdevice）通信。此外，网状网络内的一组智能设备可以使用定义用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）的代码来跨网状网络与其他智能设备进行通信。
例如，低功率或有损智能设备的网状网络可以依赖于RPL使能来与形成网状网络的其他RPL使能智能设备有效地进行通信。通常，RPL协议提供了一种机制以在网状网络的节点（例如，智能设备）之间建立路由并在网状网络的节点之间分发路由知识。此外，RPL协议实现了减少节点的总能耗并且解决节点之间的拓扑不一致性的过程。
RPL使能智能设备的网状网络出现了某些问题。例如，不是RPL使能的智能设备或其他节点可能不能与RPL使能智能设备的网状网络进行通信或以其他方式来访问RPL使能智能设备的网状网络。将RPL代码添加到非RPL智能设备可以克服该限制，但是将RPL代码添加到寻求到网状网络的通信链路的每个非RPL智能设备可能是不切实际的。因此，在非RPL使能智能设备和RPL使能智能设备的网状网络之间的通信可能是不可用的。
发明内容
公开了用于在使用用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）的网络与非RPL使能设备之间建立通信链路的装置和过程的方面和示例。例如，一种通信链路建立方法包括：通过用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能设备建立与非RPL使能设备的通信链路。方法还包括通过RPL使能设备建立与RPL使能网络的网络连接。此外，方法包括通过RPL使能设备在非RPL使能设备和RPL使能网络之间提供代理通信链路。提供代理通信链路包括向非RPL使能设备分配全局唯一地址（GUA），以及通过RPL使能设备向RPL使能网络传输代理目的地通告对象，其中，代理目的地通告对象包括GUA。
在另一示例中，联网的系统的节点包括执行计算机可读指令的处理器。节点还包括存储计算机可读指令的存储器，当通过处理器执行该计算机可读指令时，使所述处理器执行操作。通过处理器执行的操作包括在节点和协议使能网络之间建立网络连接。操作还包括在节点和非协议使能设备之间建立通信链路。此外，操作包括通过节点在非协议使能设备与协议使能网络之间提供代理通信链路。
在另一示例中，非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的指令。指令可由处理设备执行以执行操作。可由处理设备执行的操作包括在用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能设备与非RPL使能设备之间建立通信链路。操作还包括在RPL使能设备和RPL使能网络之间建立网络连接。此外，操作包括使用RPL使能设备在非RPL使能设备和RPL使能网络之间提供代理通信链路。
提及这些说明性方面和特征不是为了限制或限定目前描述的主题，而是为了提供示例以帮助理解本申请中描述的概念。在审阅整个申请之后，当前所描述的主题的其他方面、优势及特征将变得清楚。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，本公开的这些和其他特征、方面和优势得到更好的理解。
图1是示出了根据一个或多个示例的智能设备的网状网络和联网系统的示例的框图。
图2是示出了根据一个或多个示例的用于将设备与图1的联网系统链接的通信方案的示例的框图。
图3是根据一个或多个示例的用于在用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能设备和非RPL使能设备之间生成点对点协议（PPP）连接的过程的示例。
图4是根据一个或多个示例的用于RPL使能设备加入RPL使能网络的过程的示例。
图5是根据一个或多个示例的用于使用RPL使能设备，非RPL使能设备加入RPL使能网络的过程的示例。
图6是根据一个或多个示例的图1的网状网络的节点的部件的框图的示例。
具体实施方式
提供了用于在使用用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）的网络和非RPL使能设备之间建立通信链路的系统和方法。在网络内，节点可以是访问网络的任何设备，其能够向其他节点或集中式网络（例如，互联网或内联网）传输数据并从其他节点或集中式网络（例如，互联网或内联网）接收数据。在一些网络（例如，低功率和有损网络（LLN））中，节点可以使用RPL协议彼此通信并且与集中式网络通信。为了通过不是RPL使能的节点（例如，不包括定义RPL协议的编程代码的节点）提供对RPL使能网络的访问，非RPL使能节点可以建立与RPL使能节点的通信链路。在非RPL使能节点和RPL使能节点之间的通信链路可以为非RPL使能节点提供使用RPL使能节点与RPL使能网络通信以在非RPL使能节点和RPL使能网络之间路由流量（traffic）的能力。
在操作中，非RPL使能节点和RPL使能节点可以建立点对点协议（PPP）通信链路。另外，RPL使能节点可以加入RPL使能网络。在建立PPP通信链路并加入RPL使能网络时，RPL使能节点可用作代理以在非RPL使能节点和RPL使能网络之间建立通信链路，以在非RPL使能节点和RPL使能网络之间路由IPv6数据分组。
图1是示出了智能设备的网状网络101和联网系统100的示例的框图。联网系统100和网状网络101为智能设备（例如，包括通信技术的资源消耗计量器、车辆、家用电器等）提供网络基础设施以跨网络的节点（即，其他智能设备）、互联网和/或内联网通信。联网系统100包括头端102，其可以用作从网络104接收数据流的中央处理系统。网络104可以是互联网、内联网或任何其他数据通信网络。网状网络101可以包括根节点106，其提供网络104与其他节点108a和108b之间的通信路径。例如，根节点106可以从节点108a和108b收集数据，并将所收集的数据传输到网络104，并最终传输到联网系统100的头端102。根节点106可以是个域网（PAN）协调器、互联网网关或能够连接到网络104的任何其他设备。此外，节点110可以通过节点108a与根节点106通信，并且节点112a和112b可以通过节点108b与根节点106通信。
由于与位于根节点106下面的节点层（例如，层一）处的节点108a和108b的数据链路，根节点106通常可以被称为父节点。例如，根节点106被示出为直接与网络104通信。如所示，由于分别与位于节点108a和108b下面的节点层（例如，层二）处的节点110以及节点112a和112b的数据链路，节点108a和108b也可以被称为父节点。节点108a、108b、110、112a和112b全部都可以将信息向上通过节点层汇集（funnel）到根节点106、网络104、以及最终到头端102。
节点106、108a、108b、110、112a和112b中的每一个与其他节点106、108a、108b、110、112a和112b中的至少一个链接。在示例中，节点106、108a、108b、112a和112b全部都可以是用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能的节点。即，节点106、108a、108b、112a和112b中的每一个可以包括使用RPL协议跨RPL使能场域（field-area）网（FAN）（例如，网状网络101）使能通信的代码。可以在RPL使能节点106、108a、108b、112a和112b之间创建链路114，以在RPL使能节点106、108a、108b、112a和112b之间使能通信。
节点110可以不是RPL使能节点。即，节点110可以不包括使能与RPL使能FAN的通信的代码。也就是说，节点110可以不包括RPL路由能力。因此，节点110和RPL使能节点108a可以创建链路116，其使节点108a能够作为节点110的代理来操作，以建立从节点110到RPL使能根节点106、网络104或两者的通信链路。以此方式，未被使能用于与RPL使能FAN通信的节点110能够与RPL使能FAN和也与RPL使能FAN通信的其他RPL使能节点106、108a、108b、112a和112b进行通信。
虽然节点106、108a、108b、112a和112b在上面和下面被描述为是RPL使能的，但是以其他通信协议操作的节点的网络可以以与本公开中描述的RPL协议类似的方式与非协议使能节点通信。例如，节点106、108a、108b、112a和112b可以是边界网关协议（BGP）使能的。在本公开的范围内还设想了其他路由协议，诸如6LoWPAN自组织按需距离向量路由（LOAD）协议。
在操作中，更少或更多的节点可以被包括在网状网络101中，并且更多的根节点106也可以被包括在联网的系统100中。另外，虽然图1中描绘的网状网络101包括根节点层（即，根节点106）、层一（即，节点108a和108b）和层二（即，节点110、112a和112b），但是也预期到更少或更多的节点层。此外，多个非RPL使能节点110可以通信地耦合到相同的RPL使能节点108a，并且附加的非RPL使能节点110可以通信地耦合到其他RPL使能节点108b、112a和112b。此外，虽然图1描述了特定的网络拓扑（例如DODAG树拓扑），但是其他网络拓扑也是可能的（例如环形拓扑、网状拓扑、星形拓扑等）。
图2是示出了用于将设备（例如，节点110）与联网系统100链接的通信方案200的示例的框图。通信方案200描绘了导致将非RPL使能设备202（例如，节点110）与RPL使能设备204（例如，节点108a）通信地耦合的交互。此外，通信方案200描绘了导致将RPL使能设备204通信地耦合到RPL使能网络206（例如，根节点106或网络104）的交互。通信方案200还描绘了如下交互，该交互导致非RPL使能设备202和RPL使能网络206之间通过作为代理操作的RPL使能设备204的通信耦合，以向RPL使能网络206发送代理DAO消息，其建立非RPL使能设备202作为消息路由树的部分。
在框208处，通信方案200描绘了在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间创建点对点协议（PPP）会话。虽然在框208处描绘了PPP会话，但是其他通信协议也可以提供将非RPL使能设备202与RPL使能设备204通信地耦合的能力。例如，非RPL使能设备202和RPL使能设备204两者都可以具有安装在设备202和204两者上的专用通信协议，该协议创建了具有与PPP会话类似的通信功能性的连接。此外，PPP会话或其他合适的通信协议会话可以在非RPL使能设备202上电时、RPL使能设备204上电时、或在这两者时被发起，或者PPP会话可以通过非RPL使能设备202或RPL使能设备204随意发起。
为了在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间创建PPP会话，链路控制协议（LCP）过程210建立会话。例如，非RPL使能设备202和RPL使能设备204两者都彼此发送LCP分组，以确定在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间的PPP会话下的未来数据传输的标准。LCP可基于所交换的LCP分组来确定设备202与204之间的链路（例如，链路116）的可接受性。LCP过程210可以在PPP会话被发起时发起。例如，LCP过程210可以在非RPL使能设备202上电、RPL使能设备204上电、或两者时开始，或者PPP会话可以通过非RPL使能设备202或RPL使能设备204随意发起。
在设备202和204之间的链路的可接受性被建立之后，可扩展认证协议-传输层安全（EAP-TLS）相互认证过程212可以确保非RPL使能设备202和RPL设备204之间的相互认证。EAP-TLS相互认证过程212可以评估非RPL使能设备202和RPL使能设备204是可信的。EAP可以是4路握手的，其使非RPL使能设备202和RPL使能设备204能够彼此独立地认证。TLS是非RPL使能设备202和RPL使能设备204使用的认证类型。
EAP-TLS相互认证过程212可以是在框208处创建PPP会话中的可选步骤。例如，一些设备202和204可能不用EAP-TLS软件使能。在其他示例中，EAP-TLS相互认证过程212可以通过设备202和204之间的另一认证过程来代替。
在LCP过程210或EAP-TLS相互认证过程212完成之后，在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间发生因特网协议版本6控制协议（IP6CP）交换214。通过IP6CP交换214，RPL使能设备204知道非RPL使能设备202的接口标识符（即IPv6地址的低64位）。以此方式，IP6CP交换214通过非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间的PPP会话建立IPv6通信。
在框216处，通信方案200描绘了在RPL使能设备204和RPL使能网络206之间的链路（例如链路114）的创建。虽然框216被描绘为在框208之后发生，但是RPL使能设备204和RPL使能网络206之间的链路也可以与在框208处创建PPP会话并行地被创建，或者RPL使能设备204和RPL使能网络206之间的链路可以在创建PPP会话208之前被创建。最初，RPL使能设备204向RPL使能网络206传输增强信标请求（EBR）218。EBR 218可以向RPL使能网络206提供RPL使能设备204想要与RPL使能网络206建立链路的指示。在示例中，EBR 218可以通过与RPL使能网络206通信的根节点106来接收。
在接收到EBR 218之后，RPL使能网络206通过例如根节点106可以向RPL使能设备204提供面向目的地的定向非循环图（DODAG）信息对象（DIO）220。DIO 220可以向RPL使能设备204提供RPL使能网络206的网络前缀。在示例中，DIO 220携带了信息，该信息使接收DIO220的节点能够获知潜在的RPL连接、获知RPL连接的配置参数、选择DODAG父集、并保持DODAG路径。
在接收到DIO 220时，RPL使能设备204可以通过例如根节点106将目的地通告对象（DAO）222传输到RPL使能网络206。DAO 222可被用于沿DODAG向上传播目的地信息。与RPL使能网络206通信的根节点106可以向RPL使能设备204提供DAO确认224，其确认DAO 222被RPL使能网络206接收。
由于RPL使能设备204拥有非RPL使能设备202的接口标识符（例如，通过IP6CP交换214提供）和RPL使能网络206的网络前缀，所以RPL使能设备204可将网络前缀与接口标识符连结（concatenate）以生成非RPL使能设备202的全局唯一地址（GUA）。通过RPL使能设备204生成的非RPL使能设备202的GUA可以被添加到RPL使能设备204的IP路由表，使得RPL使能设备204能够将信息从RPL使能网络206路由到非RPL使能设备202。在另一示例中，可以生成唯一本地地址来代替GUA。
在框226处，通信方案200描绘从RPL使能设备204到非RPL使能设备202的无状态地址自动配置（SLAAC）地址分配。最初，RPL使能设备204向非RPL使能设备202提供邻居发现协议路由器通告228。邻居发现协议路由器通告228包括最初通过RPL使能设备204从DIO 220接收的网络前缀。邻居发现协议路由器通告228也可以通过RPL使能设备204使用安全邻居发现（SEND）协议来生成。SEND协议可以将密码生成的地址用于邻居发现协议中使用的分组类型。
使用网络前缀，非RPL使能设备202可以生成其自己的全局唯一地址（GUA）。用于非RPL使能设备202的GUA可以包括网络前缀、非RPL使能设备202的组织唯一标识符（例如，特定硬件供应商）以及唯一地标识非RPL使能设备202的非RPL使能设备202的接口标识符（例如，通过IP6CP交换214提供给RPL使能设备204的接口标识符）的组合。GUA可以通过RPL使能设备204用于标识去往RPL使能网络206的消息源自非RPL使能设备202。在另一示例中，代替非RPL使能设备202生成GUA，RPL使能设备204可以单方面地（unilaterally）将GUA分配给从非RPL使能设备202通过RPL使能设备204路由的通信。在这样的示例中，非RPL使能设备202可能不知道向从非RPL使能设备202传输的通信分配的GUA。
在框232处，非RPL使能设备202能够使用RPL使能设备204作为用于将代理DAO 234传输到RPL使能网络206的代理来加入RPL使能网络206。例如，RPL使能设备204利用非RPL使能设备202的GUA和GUA源自外部设备的指示（例如，标志）来生成非RPL使能设备202的代理DAO 234。RPL使能网络206可以发送代理DAO确认236，确认代理DAO 234被RPL使能网络206接收。在示例中，根节点106从RPL使能设备204接收代理DAO 234，并将代理DAO确认236提供给RPL使能设备204。向RPL使能网络206提供代理DAO 234可以将非RPL使能设备202添加到路由树。将非RPL使能设备202添加到路由树为RPL使能网络206提供了通过RPL使能设备204将消息直接路由到非RPL使能设备202的能力。
在使用RPL使能设备204加入RPL使能网络206时，非RPL使能设备202能够依赖于IPv6流量路由238将IPv6通信通过RPL使能设备204路由到RPL使能网络206。以此方式，非RPL使能设备202可与RPL使能网络206通信，而不在非RPL使能设备202上安装RPL使能代码。如上所述，边界网关协议（BGP）通信方案也可以以与上述RPL通信方案200类似的方式实现。
虽然非RPL使能设备202在上文被描述为个体设备，但是非RPL使能设备202也可以是一系列设备。例如，非RPL使能设备202可以是具有与若干不同的数据产生设备通信的多个物理数据端口的设备。另外，多个代理DAO可以从RPL使能设备204传送到RPL使能网络206，以表示通过RPL使能设备204与RPL使能网络206通信的多个非RPL使能设备202中的每一个。在另一示例中，非RPL使能设备202可与多个数据产生设备通信，但是RPL使能设备204可仅将个体代理DAO 234传送到RPL使能网络206用于非RPL使能设备202。
图3是用于在RPL使能设备204和非RPL使能设备202之间生成点对点协议（PPP）连接的过程300的示例。在框302处，过程300涉及在RPL使能设备204和非RPL使能设备202之间交换链路控制协议（LCP）分组。LCP分组的交换可以确定在RPL使能设备204和非RPL使能设备202之间的PPP连接下的未来数据传输的标准。例如，LCP分组交换可以确定设备202和204之间的链路（例如，链路116）的可接受性。
在框304处，过程300涉及在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间执行认证过程。认证过程可以是EAP-TLS相互认证过程212，或者，认证过程可以是能够在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间相互认证的任何其他合适的认证过程。EAP-TLS相互认证过程212例如可以为非RPL使能设备202和RPL使能设备204提供一种机制，以评估设备202和204中的每一个是否是可信的。EAP可以是4路握手的，其使非RPL使能设备202和RPL使能设备204能够彼此独立地认证。TLS是非RPL使能设备202和RPL使能设备204使用的特定类型的认证。
EAP-TLS相互认证过程212或任何其他合适的认证过程可以是过程300中的可选步骤。例如，一些设备202和204可能不用EAP-TLS软件或能够跨两个设备202和204执行相同认证过程的软件使能。在这种情况下，过程300可以在没有认证过程的情况下继续进行。
在框306处，过程300涉及在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间建立路由协议。在确定设备202和204之间的链路可接受之后，并且可选地在相互认证两个设备202和204之后，可以在设备202和204之间建立通信协议。在示例中，IP6CP交换214发生在非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间。通过IP6CP交换214，RPL使能设备204知道非RPL使能设备202的接口标识符（即IPv6地址的低64位）。以此方式，IP6CP交换214通过非RPL使能设备202和RPL使能设备204之间的PPP会话建立IPv6通信。
图4是RPL使能设备204加入RPL使能网络206的过程400的示例。在一个或多个示例中，过程400可以在上述过程300之前、期间或之后发生。在框402处，过程400涉及将EBR 218从RPL使能设备204传输到RPL使能网络206。EBR 218可以向RPL使能网络206提供RPL使能设备204想要建立链路并加入RPL使能网络206的指示。在示例中，EBR 218可以通过与RPL使能网络206通信的根节点106来接收。
在框404处，过程400涉及在RPL使能设备204处从RPL使能网络206接收DIO 220。DIO 220可以向RPL使能设备204提供RPL使能网络206的网络前缀。此外，DIO 220可以通过根节点106被发送到RPL使能网络206。在示例中，DIO 220携带信息，该信息使接收DIO 220的节点能够获知潜在的RPL连接、获知RPL连接的配置参数、选择DODAG父集、并保持DODAG路径。此外，在从DIO 220接收到网络前缀时，RPL使能设备204可以建立其自己的GUA。
在框406处，过程400涉及将DAO 222从RPL使能设备204传输到RPL使能网络206。DAO 222可被用于沿DODAG向上传播目的地信息。此外，在框408处，过程400可以涉及在RPL使能设备204处从RPL使能网络206接收DAO确认224。DAO确认224可以确认DAO 222被RPL使能网络206接收了。在接收到DAO确认224时，可以向RPL使能设备204确保已经建立与RPL使能网络206的通信链路。
虽然过程400描述了使用RPL协议将RPL使能设备204与RPL使能网络206接合，但是当使用不同的路由协议时，可以使用其他接合过程。例如，当使用Wi-SUN协议时，EBR 218可以被PAN通告请求（solicitation）来代替。也可以使用其他路由协议和接合过程。
图5是用于非RPL使能设备202使用RPL使能设备204加入RPL使能网络206的过程500的示例。在框502处，过程500涉及将全局网络前缀从RPL使能设备204传输到非RPL使能设备202。可以是RPL使能网络206的全局网络前缀的全局网络前缀可以由RPL使能设备204在DIO 220中接收。在接收到全局网络前缀时，RPL使能设备204可以通过邻居发现协议路由器通告228向非RPL使能设备202提供全局网络前缀。在示例中，全局网络前缀在邻居发现协议路由器通告228中被提供为RPL使能设备204的全局唯一地址（GUA）的一部分。邻居发现协议路由器通告228也可以通过RPL使能设备204使用安全邻居发现（SEND）协议来生成。SEND协议可以将密码生成的地址用于邻居发现协议中使用的分组类型。
在框504处，过程500涉及向非RPL使能设备202分配GUA。在示例中，非RPL使能设备202可以使用全局网络前缀来生成其自己的GUA。用于非RPL使能设备202的GUA可以包括全局网络前缀、非RPL使能设备202的组织唯一标识符（例如，与特定硬件供应商相关联的标识符）以及唯一地标识非RPL使能设备202的非RPL使能设备202的接口标识符（例如，通过IP6CP交换214提供给RPL使能设备204的接口标识符）的组合。GUA可以由RPL使能设备204用于指示从RPL使能设备204提供给RPL使能网络206的消息源自非RPL使能设备202。在另一示例中，RPL使能设备204可以单方面地将GUA分配给通过RPL使能设备204从非RPL使能设备202路由到RPL使能网络206的所有通信。
在框506处，过程500涉及将代理DAO 234从RPL使能设备204传输到RPL使能网络206。非RPL使能设备202能够使用RPL使能设备204作为代理以将代理DAO 234发送到RPL使能网络206来加入RPL使能网络206。例如，RPL使能设备204生成用于非RPL使能设备202的代理DAO 234，其包括非RPL使能设备202的GUA和GUA源自外部设备的指示（例如，标志）。
在框508处，过程500涉及在RPL使能设备204处从RPL使能网络206接收代理DAO确认236。代理DAO确认236确认代理DAO 234被RPL使能网络206接收了。在示例中，根节点106在框506从RPL使能设备204接收代理DAO 234，并在框508处向RPL使能设备204提供代理DAO确认236。
在框510处，过程500涉及将流量从非RPL使能设备202路由到RPL使能网络206。例如，在使用RPL使能设备204作为用于传输代理DAO 234的代理加入RPL使能网络206时，非RPL使能设备202能够依赖于IPv6流量路由238以将IPv6通信通过RPL使能设备204路由到RPL使能网络206。以此方式，非RPL使能设备202可与RPL使能网络206通信，而不依赖于在非RPL使能设备202上安装RPL使能代码。类似地，从RPL使能网络206到非RPL使能设备202的流量可以通过RPL使能设备204直接路由到非RPL使能设备202。以此方式，RPL使能设备204可以接收流量，该流量具有该流量应当被路由至非RPL使能设备202的指示，并且RPL使能设备204可以相应地将流量路由至非RPL使能设备202。如上所述，边界网关协议（BGP）通信方案或LOAD通信方案也可以以与过程300、400和500中的RPL通信方案类似的方式来实现。
图6是网状网络101的节点106、108、110或112的部件的框图的示例。计算系统600的一些或所有部件可以属于图1的节点106、108、110和112中的一个或多个。计算系统600包括通信地耦合到一个或多个存储器设备614的一个或多个处理器602。计算系统600执行程序代码，该程序代码将处理器602配置为执行以上参照图1-5描述的操作中的一个或多个。例如，存储器设备614可以包括计量应用616（例如，当节点106、108、110或112是计量设备时）和通信应用618。可以是非暂时性计算机可执行指令的形式的计量应用616和通信应用618的程序代码可以驻留在存储器设备614或任何合适的计算机可读介质中，并且可以由处理器602执行。这种程序代码的执行配置或使得（一个或多个）处理器执行这里关于节点106、108、110和112描述的操作。虽然图6描绘了存储在存储器设备614内的计量应用616，但是与节点106、108、110和112的其他动作相关联的其他应用可以根据节点106、108、110和112的功能性来代替计量应用616或者被添加到计量应用616。此外，通信应用618可以为节点106、108、110和112提供指令以实现多个通信标准，包括RPL路由协议、PPP协议、RF网格或任何其他有线或无线通信标准。
在示例中，非RPL使能节点110和RPL使能节点106、108或112可以共享如计算系统600所指示的类似的硬件结构。RPL使能节点106、108或112的通信应用618包括定义上述RPL协议的编程代码。与之相对，非RPL使能节点110的通信应用618缺少定义RPL协议的编程代码。因此，非RPL使能节点110的通信应用618可以依赖于RPL使能节点106、108或112的通信应用618来提供非RPL使能节点110与RPL使能网络206之间的数据路由所需的RPL协议。
计算系统600还可包括输入/输出（“I/O”）接口608，其可接收来自输入设备的输入或向输出设备提供输出。接口608可以包括能够从网状网络101中的其他节点传输和接收RF通信的RF天线。计算系统600可能还能够使用接口608与一个或多个其他计算设备或计算机可读数据源通信。另外，总线606也可以包括在计算系统600中。总线606可以通信地耦合计算系统600的一个或多个部件并且虑及此类部件之间的通信。
总体考虑
在此阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，也可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例中，未详细描述普通技术人员之一应当了解的方法、装置或系统，以免模糊所要求保护的主题。
本文所讨论的特征不限于任何特定的硬件架构或配置。计算设备可以包括提供以一个或多个输入为条件的结果的部件的任何合适布置。合适的计算设备包括访问所存储的软件（即，存储在计算机系统的存储器上的计算机可读指令）的基于多用途微处理器的计算机系统，该软件将计算系统从通用计算装置编程或配置到实现本主题的一个或多个方面的专用计算装置。任何合适的编程、脚本或其他类型的语言或语言的组合都可用于以在对计算设备进行编程或配置中使用的软件实现本文所包含的教导。
本文公开的方法的各方面可以在这样的计算设备的操作中执行。在以上示例中呈现的框的顺序可以变化；例如，框可以被重新排序、组合和/或分解成子框。某些框或过程可以并行执行。
这里使用“适于”或“被配置为”意味着开放和包括性语言，其不排除适于或被配置为执行附加任务或步骤的设备。另外，“基于”的使用意味着开放和包括性的，因为“基于”一个或多个记载的条件或值的过程、步骤、计算或其他动作实际上可以基于超过哪些记载的内容的附加条件或值。本文所包括的标题、列表和编号仅是为了便于解释并且不意味着是限制性的。
虽然已经关于本主题的特定方面详细描述了本主题，但是应当理解，本领域技术人员在获得对前述内容的理解时可以容易地产生对此类方面的更改、变化和等同物。因此，应当理解，已经出于示例而非限制的目的呈现了本公开并且本公开不排除还包括对本领域普通技术人员将容易清楚的对本主题的这样的修改、变化和/或添加。

Claims (20)

1.一种通信链路建立方法，包括：
通过用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能设备建立与非RPL使能设备的通信链路；
通过RPL使能设备建立与RPL使能网络的网络连接，其中RPL使能设备接收RPL使能网络的网络前缀；以及
通过RPL使能设备在非RPL使能设备和RPL使能网络之间提供代理通信链路，其中，提供代理通信链路包括：
在RPL使能设备与非RPL使能设备之间执行控制协议交换，其中RPL使能设备在控制协议交换期间接收非RPL使能设备的接口标识符；
通过RPL使能设备生成与非RPL使能设备相关联的全局唯一地址（GUA），其中GUA包括（i）RPL使能网络的网络前缀和（ii）非RPL使能设备的接口标识符的串接；以及
通过RPL使能设备向RPL使能网络传输代理目的地通告对象，其中，代理目的地通告对象包括GUA。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，提供代理通信链路还包括：
在RPL使能设备处从RPL使能网络接收代理目的地通告对象确认。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，与非RPL使能设备的通信链路包括点对点协议通信链路。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，建立与非RPL使能设备的通信链路包括：
通过RPL使能设备向非RPL使能设备传输链路控制协议分组；
在RPL使能设备处从非RPL使能设备接收附加链路控制协议分组；以及
通过RPL使能设备使用链路控制协议分组和附加链路控制协议分组来建立与非RPL使能设备的通信链路。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，建立与非RPL使能设备的通信链路还包括：
通过RPL使能设备执行与非RPL使能设备的认证过程。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，建立与RPL使能网络的网络连接包括：
通过RPL使能设备向RPL使能网络的根节点传输增强信标请求；
在RPL使能设备处从RPL使能网络接收面向目的地的定向非循环图（DODAG）信息对象，其中，DODAG信息对象包括RPL使能网络的网络前缀；
通过RPL使能设备将目的地通告对象传输到RPL使能网络；以及
在RPL使能设备处从RPL使能网络接收目的地通告对象确认。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在RPL使能设备处从RPL使能网络接收针对非RPL使能设备的消息；以及
使用GUA将消息路由到非RPL使能设备。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，代理目的地通告对象还包括指示GUA源自非RPL使能设备的标志。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在非RPL使能设备与RPL使能网络之间提供代理通信链路包括在非RPL使能设备与RPL使能网络之间建立IPv6通信链路。
10.一种联网系统的节点，包括：
处理器，被配置为执行计算机可读指令；
存储器，被配置为存储计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理器执行时使得处理器执行操作，所述操作包括：
在节点和协议使能网络之间建立网络连接，其中节点是协议使能的并且接收协议使能网络的网络前缀；
在节点和非协议使能设备之间建立通信链路；以及
通过节点在非协议使能设备和协议使能网络之间提供代理通信链路，其中提供代理通信链路包括：
在节点与非协议使能设备之间执行控制协议交换，其中节点在控制协议交换期间接收非协议使能设备的接口标识符；
通过节点生成与非协议使能设备相关联的全局唯一地址（GUA），其中GUA包括（i）协议使能网络的网络前缀和（ii）非协议使能设备的接口标识符的串接；以及
通过节点向协议使能网络传输代理目的地通告对象，其中，代理目的地通告对象包括GUA。
11.根据权利要求10所述的节点，其中，节点和协议使能网络使用边界网关协议（BGP）或6LoWPAN自组织按需距离矢量路由（LOAD）协议进行通信。
12.根据权利要求10所述的节点，其中，节点和协议使能网络使用用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）进行通信。
13.根据权利要求10所述的节点，其中，在节点和非协议使能设备之间建立通信链路包括：
向非协议使能设备传输链路控制协议分组；
从非协议使能设备接收附加链路控制协议分组；
执行可扩展认证协议-传输层安全（EAP-TLS）相互认证过程；以及
使用链路控制协议分组和附加链路控制协议分组来建立与非协议使能设备的IPv6通信链路。
14.根据权利要求10所述的节点，其中，提供代理通信链路包括：
接收非协议使能设备的GUA；
向协议使能网络传输代理目的地通告对象，其中，代理目的地通告对象包括GUA；以及
从协议使能网络接收代理目的地通告对象确认。
15.根据权利要求14所述的节点，其中，代理目的地通告对象还包括指示GUA源自非协议使能设备的标志。
16.一种其上存储有指令的非暂时性计算机可读介质，指令可通过处理设备执行以执行操作，所述操作包括：
在用于低功率和有损网络的路由协议（RPL）使能设备与非RPL使能设备之间建立通信链路；
在RPL使能设备和RPL使能网络之间建立网络连接，其中RPL使能设备接收RPL使能网络的网络前缀；以及
使用RPL使能设备在非RPL使能设备和RPL使能网络之间提供代理通信链路，其中提供代理通信链路包括：
在RPL使能设备与非RPL使能设备之间执行控制协议交换，其中RPL使能设备在控制协议交换期间接收非RPL使能设备的接口标识符；
通过RPL使能设备生成与非RPL使能设备相关联的全局唯一地址（GUA），其中GUA包括（i）RPL使能网络的网络前缀和（ii）非RPL使能设备的接口标识符的串接；以及
通过RPL使能设备向RPL使能网络传输代理目的地通告对象，其中，代理目的地通告对象包括GUA。
17.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，代理目的地通告对象还包括指示GUA源自非RPL使能设备的标志。
18.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，建立通信链路包括：
将链路控制协议分组传输到非RPL使能设备；
从非RPL使能设备接收附加链路控制协议分组；以及
使用链路控制协议分组和附加链路控制协议分组来建立与非RPL使能设备的通信链路。
19.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，建立网络连接包括：
向RPL使能网络传输增强信标请求；
从RPL使能网络接收面向目的地的定向非循环图（DODAG）信息对象，其中，DODAG信息对象包括RPL使能网络的网络前缀；
将目的地通告对象传输到RPL使能网络；以及
从RPL使能网络接收目的地通告对象确认。
20.根据权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，提供代理通信链路包括：
将与非RPL使能设备相关联的代理目的地通告对象传输到RPL使能网络；以及
从RPL使能网络接收代理目的地通告对象确认。
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