用于无线传感器网络的自动配置系统及其方法和用于无线传感器网络的网关装置

具体实施方式

为了用在包括结合了IPv6联网功能的无线传感器节点的无线传感器网络中，本发明提供了利用IPv6自动配置功能来自动且高效地从远程服务性服务器对无线传感器节点执行应用运行时配置的功能。

现在将通过参考附图来描述本发明的最优选实施例。

图1示出了根据本发明示例性实施例的系统结构。根据此示例性实施例的系统包括无线传感器节点101、网关装置103、IPv6路由器105以及服务性服务器107。

图2示出了作为此示例性实施例的特征所在的无线传感器节点101、网关装置103和IPv6路由器105的功能框图。

无线传感器节点101具有IPv6联网功能，包括通过运行路由器请求(solicitation)和路由器通告协议来执行处理以便管理自身节点的IPv6地址的功能。此外，无线传感器节点101具有服务信息处理功能101-3，该功能在路由器请求消息中设置设备或服务的固有信息；从接收到的路由器通告消息中读取运行服务应用所必需的配置信息；以及将这种信息提供给服务应用101-1。

在无线传感器节点101内，101-5是节点IPv6层协议并且101-7是节点MAC层协议。

网关装置103包括IP传送功能103-3，该功能在无线传感器网络100的MAC层协议103-9(例如IEEE 802.15.4)和现有IPv6网络的MAC层协议103-13(例如IEEE 802.3)之间传送IPv6分组。无线传感器网络100的MAC层协议在分组大小和通信控制功能方面不同于IEEE 802.3和其他类似的网络协议。因此，无线传感器网络的MAC层中的实现在网关装置103中的IPv6联网功能需要包括吸收这些协议差异的功能。实现网关装置103的这些基本功能的方案超出了本发明的范围，因此下面不对其进行描述。

除了这些基本功能之外，网关装置103具有：自动配置过滤功能103-5，该功能从接收自无线传感器节点101的路由器请求消息中读取设备或服务的固有信息，并且将无线传感器节点101的配置信息设置在从IPv6路由器105接收并被发送到无线传感器节点的路由器通告消息中；以及服务信息获取功能103-1，该功能基于由无线传感器节点101提供的设备或服务的固有信息来搜索要连接到的服务性服务器，并且获取连接到服务或运行服务所必需的配置信息。

在网关装置103内，103-7是GW-IPv6层协议；103-9是GW-MAC层协议；103-11是IPv6层协议；并且103-13是MAC层协议。

IPv6路由器105具有路由器控制功能105-1，该功能接收路由器请求消息，并且将包含IPv6地址的前缀信息等等的路由器通告消息多播到IPv6链路中。

在IPv6路由器105内，105-3是IPv6层协议，105-5是MAC层协议。

将参考图2和3来详细描述根据本发明示例性实施例的操作。

当建立与无线传感器网络100之间的连接时，无线传感器节点101向网关装置103发送路由器请求消息以便设置IPv6网络中的IPv6地址，等等(步骤S201)。

此时，无线传感器节点101使得服务信息处理功能101-3将无线传感器节点101内的设备或服务的固有信息插入到路由器请求消息中。

在接收到路由器请求消息后，网关装置103使得自动配置过滤功能103-5分析该消息并且提取设备或服务的固有信息(步骤S203)。

网关装置103随后使得服务信息获取功能103-1基于该固有信息来搜索服务性服务器107，并且从服务性服务器107获取无线传感器节点101内的服务应用101-1的运行所必需的配置信息(步骤S205和S206)。

在此之后，网关装置103将从无线传感器节点101接收到的路由器请求消息多播到IPv6链路中(步骤S207)。IPv6链路内的IPv6路由器105接收路由器请求消息并且将包含IPv6地址的前缀信息等等的路由器通告消息多播到IPv6链路中(步骤S209)。

在接收到路由器通告消息后，网络装置103使得自动配置过滤功能103-5将从服务性服务器107获取的配置信息设置在路由器通告消息中(步骤S211)并将其传送到无线传感器节点(步骤S213)。

在接收到从网关装置103传送来的路由器通告消息后，无线传感器节点101使得服务信息处理功能101-3分析该消息以读出配置信息并且将这样读出的信息提供给服务应用101-5。这样，无线传感器节点101的服务应用101-5就可以根据由远程服务性服务器107提供的配置信息来工作。

如果配置信息包括服务性服务器107的连接信息，例如其IP地址，则无线传感器节点101也可直接与服务性服务器通信(步骤S215)。

在以上描述中，网关装置103的服务信息获取功能103-1获取配置信息的操作可以在一个不同的时刻执行，只要该获取是在路由器通告消息被传送到无线传感器节点101(步骤S213)之前执行的即可。例如，可在网关装置103接收到路由器通告消息(步骤S209)后立即执行该获取，或者也可改为利用预先缓存在服务信息获取功能103-1内的配置信息。

通过使用此示例性实施例，可以获得以下效果。

(1)通过利用IPv6的路由器请求协议(步骤S207)和路由器通告协议(步骤S209)作为将配置信息从服务性服务器107传输到无线传感器节点101的手段，在服务性服务器107对无线传感器节点101执行服务应用运行时配置时，就不必在服务应用101-5一方提供用于获取配置信息的专门协议了。

(2)可以防止无线传感器节点101的功耗增大，这是因为除了IPv6的基本配置所需的通信之外，不需要无线传感器节点101和网关装置103之间的通信。

(3)只要通过安装网关装置103，而无需修改现有的IPv6路由器105，服务性服务器107就可以远程地对无线传感器节点101执行服务应用运行时配置。

虽然以上已经参考优选示例性实施例(以及示例)描述了本发明，但是本发明并不限于这种示例性实施例(以及示例)的配置和操作。本领域的技术人员将会明白，在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对本发明的配置和细节进行各种修改。

交叉引用

本申请要求基于2007年2月19日提交的日本专利申请No.2007-038024的优先权，这里通过引用将该申请的公开内容全部并入在此。

工业应用性

本发明在由服务提供商操作和管理的无线传感器网络系统中具有广泛的潜在应用。可能的应用包括严重依赖于传感器数据的零售产品的状态管理、远程医疗保健和卫生保健、以及建筑物和设施的远程状态管理。