一種集中式大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)的組織機(jī)制及裝置

1.一種集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其特征在于：
a)傳感網(wǎng)關(guān)控制器是整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的核心控制裝置，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有無(wú)線傳感接入點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的統(tǒng)一管理、監(jiān)控、動(dòng)態(tài)配置、控制、數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能；
b)無(wú)線傳感接入點(diǎn)可以看作是輕量級(jí)的傳感網(wǎng)關(guān)，它在傳感網(wǎng)關(guān)控制器的控制下實(shí)現(xiàn)到傳感器和傳感網(wǎng)關(guān)控制器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，以及對(duì)局部無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渚S護(hù)和管理功能；無(wú)線傳感接入點(diǎn)的啟動(dòng)包括：傳感網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)現(xiàn)；傳感網(wǎng)關(guān)控制器連接；無(wú)線傳感接入點(diǎn)版本加載；無(wú)線傳感接入點(diǎn)動(dòng)態(tài)配置；其中，所述傳感網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)控制報(bào)文動(dòng)態(tài)更改無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置，獲取無(wú)線傳感接入點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)、傳感器信息和傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，從而?shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理；
c)傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間有三種連接方式：直接連接、二層交換連接和三層路由連接；所述傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間的通信流量分為控制報(bào)文和數(shù)據(jù)報(bào)文兩類(lèi)；控制報(bào)文只在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間傳輸，實(shí)現(xiàn)配置、管理、監(jiān)控、版本更新功能；數(shù)據(jù)報(bào)文指需要在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)的上下行數(shù)據(jù)流；控制報(bào)文和數(shù)據(jù)報(bào)文通過(guò)不同的UDP端口進(jìn)行傳輸；控制報(bào)文中除“發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求/應(yīng)答”是明文傳輸以外，其他的強(qiáng)制使用DTLS保護(hù)，而數(shù)據(jù)報(bào)文可選擇是否使用DTLS。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，所述傳感網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)現(xiàn)是通過(guò)DHCP或DNS獲得傳感網(wǎng)關(guān)控制器的IP地址列表；無(wú)線傳感接入點(diǎn)根據(jù)獲取的傳感網(wǎng)關(guān)控制器的IP地址列表，向各傳感網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)送連接請(qǐng)求；收到連接請(qǐng)求的傳感網(wǎng)關(guān)控制器返回應(yīng)答消息給無(wú)線傳感接入點(diǎn)；無(wú)線傳感接入點(diǎn)在應(yīng)答的傳感網(wǎng)關(guān)控制器中，選擇一個(gè)作為其傳感網(wǎng)關(guān)控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，所述無(wú)線傳感接入點(diǎn)接收到來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)流；無(wú)線傳感接入點(diǎn)對(duì)收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行封裝；無(wú)線傳感接入點(diǎn)利用DTLS隧道把數(shù)據(jù)流發(fā)送給傳感網(wǎng)關(guān)控制器；傳感網(wǎng)關(guān)控制器對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解封裝和相關(guān)處理；傳感網(wǎng)關(guān)控制器將需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到外部通信網(wǎng)絡(luò)；傳感網(wǎng)關(guān)控制器接收到要發(fā)給傳感器的數(shù)據(jù)流；傳感網(wǎng)關(guān)控制器將數(shù)據(jù)流封裝；傳感網(wǎng)關(guān)控制器利用DTLS隧道把數(shù)據(jù)流發(fā)送給無(wú)線傳感接入點(diǎn)；無(wú)線傳感接入點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解封裝；無(wú)線傳感接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)解封裝后的數(shù)據(jù)流到傳感器。
4.一種采用如權(quán)利要求1集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的傳感網(wǎng)關(guān)控制器的控制裝置，其中，包括：
無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)的配置和動(dòng)態(tài)管理；
無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件裝載裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件程序的動(dòng)態(tài)加載功能；
傳感網(wǎng)絡(luò)中間件裝置，用于實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、傳感器接入控制、數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)聚合功能；
交互認(rèn)證裝置，用于實(shí)現(xiàn)和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間的雙向認(rèn)證功能；
無(wú)線接口管理和配置裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)在傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)線接口的參數(shù)的動(dòng)態(tài)配置；
控制流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)控制流的發(fā)送和接收；
數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間建立傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收；
第一獲取裝置，用于接收來(lái)自無(wú)線傳感接入點(diǎn)的控制流和數(shù)據(jù)流信息；
第一發(fā)送裝置，用于發(fā)送控制流和數(shù)據(jù)流信息到無(wú)線傳感接入點(diǎn)。
5.一種采用如權(quán)利要求1集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的無(wú)線傳感接入點(diǎn)的處理裝置，其中，包括：
控制流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)控制流的發(fā)送和接收；
數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間建立傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收；
接入點(diǎn)管理裝置，用于根據(jù)傳感網(wǎng)關(guān)控制器的要求對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)進(jìn)行配置和管理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)所連接的局部無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渚S護(hù)和管理；
接入點(diǎn)固件裝載裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件程序的動(dòng)態(tài)加載功能；
交互認(rèn)證裝置，用于實(shí)現(xiàn)和傳感網(wǎng)關(guān)控制器之間的雙向認(rèn)證功能；
無(wú)線接口管理和配置裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)在傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)線接口的參數(shù)的動(dòng)態(tài)配置；
第二獲取裝置，用于接收來(lái)自外部通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流；
第三獲取裝置，用于接收來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)流和控制流；
第二發(fā)送裝置，用于發(fā)送數(shù)據(jù)包到外部通信網(wǎng)絡(luò)；
第三發(fā)送裝置，用于發(fā)送數(shù)據(jù)包到傳感器。
6.一種在通信網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)關(guān)控制器設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置。
7.一種在通信網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線傳感接入點(diǎn)設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理裝置。

一種集中式大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)的組織機(jī)制及裝置\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及信息與通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型集中式大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)組織機(jī)制及實(shí)現(xiàn)裝置。\n背景技術(shù)\n[0002] 近年來(lái)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。但是目前部署的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模還普遍很小。隨著泛在傳感網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的逐漸推廣，大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的建立和使用將是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)下一步發(fā)展的重要趨勢(shì)。\n[0003] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，傳感網(wǎng)關(guān)通常被用來(lái)管理控制傳感網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)和外部網(wǎng)絡(luò)的通信接口。一個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)的啟動(dòng)，需要大量的配置工作。對(duì)于一個(gè)大規(guī)模的傳感網(wǎng)絡(luò)而言，通常需要部署大量的傳感網(wǎng)關(guān)，并且需要對(duì)每個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理、監(jiān)視及控制。對(duì)于一個(gè)包含成百上千傳感網(wǎng)關(guān)的大規(guī)模傳感網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)擔(dān)將會(huì)非常大。在業(yè)務(wù)管理方面，為了取得更好的業(yè)務(wù)性能，需要在全網(wǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)，但由于傳感網(wǎng)關(guān)相對(duì)獨(dú)立，要達(dá)成這一點(diǎn)非常困難。安全性方面，由于覆蓋需求，傳感網(wǎng)關(guān)經(jīng)常會(huì)被安裝在無(wú)法保證安全的地方，如果傳感網(wǎng)關(guān)被盜，靜態(tài)保存在傳感網(wǎng)關(guān)中的配置信息就會(huì)成為泄密渠道。同時(shí)，如何防止非法傳感網(wǎng)關(guān)接入也對(duì)傳感網(wǎng)絡(luò)的安全性提出了挑戰(zhàn)。目前，這些從小規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)向大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中遇到的問(wèn)題還沒(méi)有合適的解決方案。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新型集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的組織機(jī)制及裝置。從而可以有效地解決大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)管理、安全、業(yè)務(wù)控制和互操作性等方面的問(wèn)題。\n[0005] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種新型集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，從圖2可以看出，相比目前的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)增加了傳感網(wǎng)關(guān)控制器這個(gè)要素，傳感網(wǎng)關(guān)控制器可以看作是一組邏輯設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)的管理、監(jiān)控、動(dòng)態(tài)配置、控制等功能。無(wú)線傳感接入點(diǎn)與目前無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)關(guān)有所不同，傳感網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了傳感網(wǎng)絡(luò)的全部網(wǎng)絡(luò)管理、控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，而無(wú)線傳感接入點(diǎn)只需要實(shí)現(xiàn)其中部分功能，如：傳感網(wǎng)物理層、MAC層功能等。因此，可以把無(wú)線傳感接入點(diǎn)看作是輕量級(jí)的傳感網(wǎng)關(guān)。如圖3所示，傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間有三種連接方式：直接連接、二層交換連接和三層路由連接。其中，三層路由連接使無(wú)線傳感接入點(diǎn)可通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)連接傳感網(wǎng)關(guān)控制器，從而使無(wú)線傳感接入點(diǎn)的部署更靈活。\n[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種傳感網(wǎng)關(guān)控制器的控制裝置，其中，包括：無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)的配置和動(dòng)態(tài)管理；無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件裝載裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件程序的動(dòng)態(tài)加載功能；傳感網(wǎng)絡(luò)中間件裝置，用于實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、傳感器接入控制、數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)聚合等傳感網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)處理功能；交互認(rèn)證裝置，用于實(shí)現(xiàn)和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間的雙向認(rèn)證功能；無(wú)線接口管理和配置裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)在傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)線接口的參數(shù)動(dòng)態(tài)配置；控制流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全的傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)控制流的發(fā)送和接收；數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全的傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收；第一獲取裝置，用于獲取來(lái)自無(wú)線傳感接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)流和控制流信息；第一發(fā)送裝置，用于發(fā)送數(shù)據(jù)流和控制流到無(wú)線傳感接入點(diǎn)。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的大部分管理和控制功能在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置上實(shí)現(xiàn)。傳感網(wǎng)關(guān)控制器對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無(wú)線傳感接入點(diǎn)集中統(tǒng)一配置和控制，對(duì)傳感網(wǎng)絡(luò)流量集中進(jìn)行橋接、轉(zhuǎn)發(fā)和加密，以增強(qiáng)大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的可管理性。\n[0007] 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于無(wú)線傳感接入點(diǎn)的處理裝置，其中，包括：控制流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)控制流的發(fā)送和接收；數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置，用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收；接入點(diǎn)管理裝置，用于根據(jù)傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的要求對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置和管理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)所連接的局部無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渚S護(hù)和管理；接入點(diǎn)固件裝載裝置，用于根據(jù)傳感網(wǎng)關(guān)控制器傳送的固件更新版本實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件程序的動(dòng)態(tài)加載功能；交互認(rèn)證裝置，用于實(shí)現(xiàn)和傳感網(wǎng)關(guān)控制器之間的雙向認(rèn)證功能；無(wú)線接口管理和配置裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)在傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)線接口的參數(shù)的動(dòng)態(tài)配置；第二獲取裝置，用于接收來(lái)自傳感網(wǎng)關(guān)控制器的數(shù)據(jù)流量；第三獲取裝置，用于接收來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)流量；\n第二發(fā)送裝置，用于發(fā)送數(shù)據(jù)流量到傳感網(wǎng)關(guān)控制器；第三發(fā)送裝置，用于發(fā)送數(shù)據(jù)流量到傳感器。\n[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種無(wú)線傳感接入點(diǎn)的啟動(dòng)流程。其中，包括以下主要步驟：傳感網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)現(xiàn)；傳感網(wǎng)關(guān)控制器連接；無(wú)線傳感接入點(diǎn)版本加載；無(wú)線傳感接入點(diǎn)動(dòng)態(tài)配置。\n[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種集中式無(wú)線傳感網(wǎng)的報(bào)文實(shí)現(xiàn)方法。在集中式無(wú)線傳感網(wǎng)中，傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間的通信流量分為控制報(bào)文和數(shù)據(jù)報(bào)文兩類(lèi)?？刂茍?bào)文只在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間傳輸，實(shí)現(xiàn)配置、管理、監(jiān)控等功能；數(shù)據(jù)報(bào)文則指需要在傳感網(wǎng)關(guān)控制器和無(wú)線傳感接入點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)的上下行數(shù)據(jù)流，如：從外部通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流，從無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到外部通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流，等等。兩種報(bào)文通過(guò)不同的UDP端口進(jìn)行傳輸，控制報(bào)文中除“發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求/應(yīng)答”是明文傳輸以外，其他的強(qiáng)制使用DTLS(傳輸層數(shù)據(jù)包安全協(xié)議)保護(hù)，而數(shù)據(jù)報(bào)文可選擇是否使用DTLS。\n[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種集中式無(wú)線傳感網(wǎng)的動(dòng)態(tài)管理方法。傳感網(wǎng)關(guān)控制器通過(guò)控制報(bào)文動(dòng)態(tài)更改無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置，獲取無(wú)線傳感接入點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)、傳感器信息、傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌鹊龋瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)管理。\n[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)流傳輸方法。無(wú)線傳感接入點(diǎn)對(duì)來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密，封裝到DTLS隧道內(nèi)，發(fā)送給傳感網(wǎng)關(guān)控制器；傳感網(wǎng)關(guān)控制器對(duì)該數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密，將還原后的數(shù)據(jù)流繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部通信網(wǎng)絡(luò)。傳感網(wǎng)關(guān)控制器對(duì)從外部通信網(wǎng)絡(luò)接收到的要發(fā)往無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密，封裝到DTLS隧道內(nèi)，發(fā)送給無(wú)線傳感接入點(diǎn)；無(wú)線傳感接入點(diǎn)對(duì)該數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密，將還原后的數(shù)據(jù)流繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到傳感器。\n[0012] 采用本發(fā)明的方案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模無(wú)線傳感網(wǎng)的高效組織、集中控制與管理。\n附圖說(shuō)明\n[0013] 通過(guò)參照附圖閱讀以下所作的對(duì)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：\n[0014] 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；\n[0015] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示意圖；\n[0016] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連接方式示意圖；\n[0017] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的無(wú)線傳感接入點(diǎn)的啟動(dòng)流程圖；\n[0018] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的傳感網(wǎng)關(guān)控制器的發(fā)現(xiàn)流程圖；\n[0019] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的傳感網(wǎng)關(guān)控制器的控制裝置示意圖；\n[0020] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的無(wú)線傳感接入點(diǎn)的處理裝置示意圖；\n[0021] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)流傳輸流程圖。\n[0022] 其中，相同或相似的附圖標(biāo)記表示相同或相似的步驟特征或裝置/模塊。\n具體實(shí)施方式\n[0023] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。\n[0024] 如圖3所示，包含有本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置可以通過(guò)三種連接方式和包含有本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置相連接。(1)直接相連：即傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線直接連接，連接鏈路中間不存在交換機(jī)或者路由器設(shè)備。(2)二層交換：即傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置位于同一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，兩者間通過(guò)二層交換機(jī)相連接。(3)三層路由連接：即傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間可以通過(guò)任何IP網(wǎng)絡(luò)連接。\n[0025] 圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置的啟動(dòng)流程。其中，包括以下步驟：\n[0026] 步驟S10，傳感網(wǎng)關(guān)控制器發(fā)現(xiàn)。\n[0027] 步驟S11，建立無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置和步驟S10的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中所選擇的傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置之間的DTLS連接。\n[0028] 步驟S12，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置通過(guò)DTLS通道發(fā)送“加入請(qǐng)求”給傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置回復(fù)“加入應(yīng)答”確認(rèn)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置加入該傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的管理范圍。\n[0029] 步驟S13，若無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置的固件版本過(guò)期，則進(jìn)入升級(jí)固件過(guò)程。否則，執(zhí)行步驟S16。\n[0030] 步驟S14，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置從傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置下載最新的固件，并更新固件版本。\n[0031] 步驟S15，固件版本升級(jí)成功后，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置重啟，重新進(jìn)入發(fā)現(xiàn)過(guò)程。\n[0032] 步驟S16，若無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置的固件為最新版本，則從傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置下載配置參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)參數(shù)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置進(jìn)行配置。\n[0033] 步驟S17，進(jìn)入運(yùn)行階段。\n[0034] 圖5示出了傳感網(wǎng)關(guān)控制器的發(fā)現(xiàn)流程。其中，包括以下步驟：\n[0035] 步驟S10，無(wú)線傳感接入點(diǎn)被連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)即進(jìn)入發(fā)現(xiàn)傳感網(wǎng)關(guān)控制器的過(guò)程。無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置通過(guò)DHCP或DNS獲得傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的IP地址列表。此過(guò)程可能獲得1到多個(gè)傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的IP地址。\n[0036] 步驟S11，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置根據(jù)第一步獲取的傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的IP地址列表，向各傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置發(fā)送連接請(qǐng)求。\n[0037] 步驟S12，收到連接請(qǐng)求的傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置返回應(yīng)答消息給無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置。無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置等待接收傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置返回的連接應(yīng)答消息。\n[0038] 步驟S13，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置在收到應(yīng)答消息的傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置中，選擇一個(gè)作為其傳感網(wǎng)關(guān)控制器。\n[0039] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的傳感網(wǎng)關(guān)控制器的控制裝置示意圖。\n它主要包括：無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置101、無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件裝載裝置102、傳感網(wǎng)絡(luò)中間件裝置103、交互認(rèn)證裝置104、無(wú)線接口管理和配置裝置105、控制流收發(fā)裝置106、數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置107、第一獲取裝置108、第一發(fā)送裝置109。其中：\n[0040] 無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置101用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置的動(dòng)態(tài)配置和管理。當(dāng)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置啟動(dòng)并發(fā)現(xiàn)了傳感網(wǎng)關(guān)控制器后，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置會(huì)傳遞配置信息到無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置。無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置101負(fù)責(zé)將無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置信息發(fā)送給已連接的無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置。無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置本身可以是零配置，所有配置信息都來(lái)自傳感網(wǎng)關(guān)控制器的無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置101。\n[0041] 無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件裝載裝置102用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件程序的動(dòng)態(tài)加載功能。當(dāng)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置啟動(dòng)并發(fā)現(xiàn)了傳感網(wǎng)關(guān)控制器后，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置會(huì)上報(bào)其固件版本信息，如果固件版本不是最新版本，則傳感網(wǎng)關(guān)控制器的無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件裝載裝置102會(huì)傳送最新固件版本到無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置進(jìn)行新版本加載。\n[0042] 傳感網(wǎng)絡(luò)中間件裝置103用于實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度、傳感器接入控制、數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)聚合等傳感網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)處理功能。\n[0043] 交互認(rèn)證裝置104用于實(shí)現(xiàn)和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間的雙向認(rèn)證功能，從而防止非法傳感網(wǎng)關(guān)控制器或者非法無(wú)線傳感接入點(diǎn)接入到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。\n[0044] 無(wú)線接口管理和配置裝置105用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置在傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口的動(dòng)態(tài)參數(shù)配置。傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口用于和傳感器節(jié)點(diǎn)相連接，它可以是Zigbee接口，也可以是WiFi接口，或者是其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口。無(wú)線接口管理和配置裝置105可以統(tǒng)一協(xié)調(diào)其所控制的所有無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口的參數(shù)配置。\n[0045] 控制流收發(fā)裝置106用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)控制流的發(fā)送和接收?？刂屏餍畔H存在于傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置的動(dòng)態(tài)控制和管理。\n[0046] 數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置107用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收。無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置將來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)流封裝在隧道內(nèi)，傳送到傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置，由數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置107解密后繼續(xù)傳送到外部通信網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置107也會(huì)將要發(fā)送到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量封裝在DTLS隧道內(nèi)，發(fā)送給無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置。\n[0047] 第一獲取裝置108，用于接收來(lái)自無(wú)線傳感接入點(diǎn)的控制流和數(shù)據(jù)流信息。\n[0048] 第一發(fā)送裝置109，用于發(fā)送控制流和數(shù)據(jù)流信息到無(wú)線傳感接入點(diǎn)。\n[0049] 圖7是本發(fā)明所提供的無(wú)線傳感接入點(diǎn)的處理裝置的結(jié)構(gòu)實(shí)施例，它主要包括：控制流收發(fā)裝置201、數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置202、接入點(diǎn)管理裝置203、接入點(diǎn)固件裝載裝置204、交互認(rèn)證裝置205、無(wú)線接口管理和配置裝置206、第二獲取裝置207、第三獲取裝置208、第二發(fā)送裝置209、第三發(fā)送裝置210。其中：\n[0050] 控制流收發(fā)裝置201用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立安全傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)控制流的發(fā)送和接收。\n[0051] 數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置202用于在傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置和無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置之間建立傳輸隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)流收發(fā)裝置202將來(lái)自無(wú)線傳感器的數(shù)據(jù)流封裝在數(shù)據(jù)流傳輸隧道內(nèi)，傳送到傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置；同時(shí)也會(huì)將來(lái)自傳感網(wǎng)關(guān)控制器的數(shù)據(jù)流解密后，轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線傳感器。\n[0052] 接入點(diǎn)管理裝置203用于根據(jù)傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的要求對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置和管理。當(dāng)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置啟動(dòng)并發(fā)現(xiàn)了傳感網(wǎng)關(guān)控制器后，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置會(huì)傳遞配置信息到無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置。無(wú)線傳感接入點(diǎn)配置裝置203在接收到相關(guān)配置信息后，會(huì)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置進(jìn)行相關(guān)配置。無(wú)線傳感接入點(diǎn)本身可以是零配置，所有配置信息都來(lái)自傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置。接入點(diǎn)管理裝置203也負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置所連接的局部無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渚S護(hù)和管理。\n[0053] 接入點(diǎn)固件裝載裝置204用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)固件程序的動(dòng)態(tài)加載功能。\n當(dāng)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置啟動(dòng)并發(fā)現(xiàn)了傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置后，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置會(huì)上報(bào)其固件版本信息，如果固件版本不是最新版本，則傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置會(huì)傳送最新固件版本到無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置。接入點(diǎn)固件裝載裝置204將會(huì)利用最新版本來(lái)更新原有固件版本。\n[0054] 交互認(rèn)證裝置205用于實(shí)現(xiàn)和傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置之間的雙向認(rèn)證功能，從而防止非法傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置或者非法無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置接入到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。\n[0055] 無(wú)線接口管理和配置裝置206用于實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置在傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)線接口的參數(shù)動(dòng)態(tài)配置。傳感網(wǎng)絡(luò)側(cè)無(wú)線接口可以是Zigbee接口，也可以是WiFi接口，甚至是其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口。\n[0056] 第二獲取裝置207用于接收來(lái)自傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置的控制和數(shù)據(jù)流量。\n[0057] 第三獲取裝置208用于接收來(lái)自傳感器的控制和數(shù)據(jù)流量。\n[0058] 第二發(fā)送裝置209用于發(fā)送控制和數(shù)據(jù)流量到傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置。\n[0059] 第三發(fā)送裝置210用于發(fā)送控制和數(shù)據(jù)流量到傳感器。\n[0060] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，還提供了一種集中式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)流傳輸流程，其可以使用上述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和裝置。\n[0061] 下面根據(jù)圖8并結(jié)合圖2來(lái)介紹該流程。該流程包括以下處理步驟：\n[0062] 步驟S10，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置接收到來(lái)自傳感器1的數(shù)據(jù)流；\n[0063] 步驟S11，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置對(duì)接收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行封裝；\n[0064] 步驟S12，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置利用DTLS隧道發(fā)送數(shù)據(jù)流給傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置；\n[0065] 步驟S13，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置對(duì)收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解封裝，并進(jìn)行設(shè)備預(yù)先定義的各種相關(guān)處理；\n[0066] 步驟S14，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置將需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)到外部通信網(wǎng)絡(luò)(如：Internet)，如：發(fā)送給通過(guò)Internet連接的傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器；\n[0067] 步驟S15，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置從外部通信網(wǎng)絡(luò)接收到要發(fā)給傳感器1的數(shù)據(jù)流，如：通過(guò)Internet遠(yuǎn)程連接的傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送給傳感器1的數(shù)據(jù)流；\n[0068] 步驟S16，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理和封裝；\n[0069] 步驟S17，傳感網(wǎng)關(guān)控制器裝置利用DTLS隧道把數(shù)據(jù)流發(fā)送給無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置；\n[0070] 步驟S18，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置對(duì)收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解封裝；\n[0071] 步驟S19，無(wú)線傳感接入點(diǎn)裝置轉(zhuǎn)發(fā)解封裝后的數(shù)據(jù)流到傳感器1。\n[0072] 上述設(shè)備實(shí)施例中描述的多個(gè)細(xì)節(jié)同樣適用于方法實(shí)施例，因此，省略了對(duì)相同或相似部分的重復(fù)描述。\n[0073] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。