專利名稱：一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳感網(wǎng)(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量的、布設(shè)在特定區(qū)域且具有無(wú)線通信與計(jì)算能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)形成的，是一種能夠完成指定任務(wù)的測(cè)控與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對(duì)于許多應(yīng)用而言，無(wú)線傳感網(wǎng)一般不以孤立網(wǎng)絡(luò)的形式存在，其目的是協(xié)作地感知、收集和處理無(wú)線傳感網(wǎng)所覆蓋的地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并傳遞給觀測(cè)者。因此，要求無(wú)線傳感網(wǎng)能通過(guò)網(wǎng)關(guān)與電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者其他外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以便通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備和數(shù)據(jù)中心方便地對(duì)其進(jìn)行管理、控制與訪問(wèn)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，無(wú)線傳感網(wǎng)多采用樹(shù)形拓?fù)?，?shù)狀拓?fù)涞臒o(wú)線傳感網(wǎng)的常用拓?fù)淙鐖DI所示，在樹(shù)形拓?fù)渲型ǔＴO(shè)有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，該根節(jié)點(diǎn)就是無(wú)線傳感網(wǎng)接入其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱為網(wǎng)關(guān))。無(wú)線傳感網(wǎng)接入其他網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)有時(shí)可能負(fù)責(zé)上百個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的接入，因此網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的作用和地位顯得非常重要。因?yàn)橐坏┚W(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)失效，那么該網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)管理的所有傳感器節(jié)點(diǎn)都將無(wú)法將數(shù)據(jù)傳回到外部網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)也可能會(huì)失去對(duì)這些傳感器節(jié)點(diǎn)的管理和控制。因此網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)這種關(guān)鍵設(shè)備的冗余機(jī)制就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，解決了樹(shù)狀拓?fù)涞臒o(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)失效問(wèn)題，使得樹(shù)狀拓?fù)涞臒o(wú)線傳感網(wǎng)在網(wǎng)關(guān)失效的情況下實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)無(wú)感知的主備倒換。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于所述無(wú)線傳感網(wǎng)采用樹(shù)狀拓?fù)?，由兩臺(tái)負(fù)責(zé)連接無(wú)線傳感網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備分別作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB,所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為樹(shù)狀拓?fù)涞母?jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB互為備份，傳感器節(jié)點(diǎn)按樹(shù)狀拓?fù)渑c網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA連接，
網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB都設(shè)有工作在IEEE802. 15. 4的MAC層以上的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊，該虛擬網(wǎng)關(guān)模塊運(yùn)行在兩個(gè)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感側(cè)之間的鏈路上，該鏈路采用IEEE802. 15.4，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB之間首先要通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)的協(xié)商，兩者的主備關(guān)系確定后才進(jìn)行整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的建立。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB之間通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)的協(xié)商時(shí)，各網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)分別至少包括以下?tīng)顟B(tài)標(biāo)記
LocalStatus :表示本網(wǎng)關(guān)處于什么狀態(tài),有三種狀態(tài)，down表示初始狀態(tài)，Master表示主節(jié)點(diǎn)，backup表示備份節(jié)點(diǎn)；PeerStatus :表示對(duì)端網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，同樣有三種狀態(tài)，down表示初始狀態(tài),Master表示主節(jié)點(diǎn)，backup表示備份節(jié)點(diǎn)；
LocalWSNPortStatus :表示本網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線傳感網(wǎng)的端口的狀態(tài),有兩種狀態(tài)，down表示端口失效，up表示端口工作正常；
PeerffSNPortStatus :表示對(duì)端網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線傳感網(wǎng)的端口的狀態(tài),有兩種狀態(tài)，down表示端口失效，up表示端口工作正常；
VirtualGatewayID :表示虛擬網(wǎng)關(guān)ID，需要配置；虛擬網(wǎng)關(guān)ID采用EUI-64的格式； MasterID :表示作為主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)的ID，初始為空。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)協(xié)商時(shí)的報(bào)文采用IEEE802. 15.4的幀格式，報(bào)文發(fā)送間隔為100ms，幀格式中包含媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭、協(xié)議類型、協(xié)議報(bào)文三個(gè)部分；其中
媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭的目的地址Dst MAC為8個(gè)字節(jié)，采用EUI-64格式，媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭的源地址Src MAC為8個(gè)字節(jié)；
協(xié)議類型字段采用0x3F，用于區(qū)別于6LowPAN中的其他類型的報(bào)文；
協(xié)議報(bào)文包括以下字段
Status字段表示發(fā)送方的狀態(tài)；0代表初始狀態(tài)，I代表主節(jié)點(diǎn)；2代表備份節(jié)點(diǎn)；0xF代表錯(cuò)誤報(bào)文；
Priority字段表示發(fā)送方的優(yōu)先級(jí)；
VirtualGatewayID字段表不虛擬網(wǎng)關(guān)ID ；
MasterID字段表示主節(jié)點(diǎn)的ID ；
SenderID字段表示發(fā)送方的ID。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，互為備份的兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊中，配置相同的虛擬網(wǎng)關(guān)ID ;網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB在建立無(wú)線傳感網(wǎng)以及與傳感器節(jié)點(diǎn)通信過(guò)程中，都是以虛擬網(wǎng)關(guān)ID來(lái)代替網(wǎng)關(guān)本身的ID的；
傳感器節(jié)點(diǎn)在加入無(wú)線傳感網(wǎng)以及和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)只需知道虛擬網(wǎng)關(guān)ID，這樣無(wú)論是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA還是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB處于主節(jié)點(diǎn)Master的狀態(tài),對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)都是一樣的，即使倒換發(fā)生，因?yàn)樘摂M網(wǎng)關(guān)ID不變，所以傳感器節(jié)點(diǎn)也無(wú)需做任何改動(dòng)，網(wǎng)關(guān)倒換對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)是透明的；
兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊的初始狀態(tài)如下
LocalStatus= down ； PeerStatus=down ； MasterID=NULL ；
LocalWSNPortStatus =up ；PeerffSNPortStatus=up ；
VirtualGatewayID=配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB在啟動(dòng)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊后，互相發(fā)送Status字段為down的報(bào)文，報(bào)文的VirtualGatewayID字段為配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID,MasterID字段為空，SenderID字段為發(fā)送報(bào)文的網(wǎng)關(guān)自己的ID ；
網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB收到對(duì)端發(fā)來(lái)的報(bào)文后的處理過(guò)程是相同的，處理過(guò)程如
下
(I)首先判斷收到的報(bào)文的虛擬網(wǎng)關(guān)ID和本網(wǎng)關(guān)配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID是否相同，如果不相同，則發(fā)出警告，要求重新進(jìn)行配置；并發(fā)送給對(duì)端網(wǎng)關(guān)Status字段為錯(cuò)誤的報(bào)文；當(dāng)本網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA,則對(duì)端網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB,或當(dāng)本網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB,則對(duì)端網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA,
(2)如果收到的報(bào)文的虛擬網(wǎng)關(guān)ID和本網(wǎng)關(guān)配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID相同，則繼續(xù)解析報(bào)文的Status字段,根據(jù)報(bào)文的Status字段和本網(wǎng)關(guān)本地的LocalStatus狀態(tài)標(biāo)記來(lái)決定報(bào)文的處理(2. I)如果報(bào)文的Status字段=0,本網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)標(biāo)記LocalStatus=down,貝U說(shuō)明本網(wǎng)關(guān)和對(duì)端網(wǎng)關(guān)都是初始狀態(tài)，則開(kāi)始進(jìn)行主節(jié)點(diǎn)Master的選舉
在主節(jié)點(diǎn)Master的選舉過(guò)程中，首先比較報(bào)文的Priority字段和本網(wǎng)關(guān)的優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)高者為主節(jié)點(diǎn)Master,優(yōu)先級(jí)低者為備份節(jié)點(diǎn)backup ;如果優(yōu)先級(jí)相同，則比較報(bào)文中Sender ID字段和本網(wǎng)關(guān)的ID，ID值大者為主節(jié)點(diǎn)Master ；
(2. 2)如果報(bào)文的Status字段=0,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus =Master,則本網(wǎng)關(guān)狀態(tài)不變，仍然是主節(jié)點(diǎn)Master ;本網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān)，報(bào)文的Status字段為I代表主節(jié)點(diǎn)，報(bào)文的MasterID為本網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID ；
(2. 3)如果報(bào)文的Status字段=1,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=down,貝U本網(wǎng)關(guān)為備份節(jié)點(diǎn)backup,設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=backup,設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的MasterID為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID ;并發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān),報(bào)文的Status字段=2，報(bào)文的MasterID為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID ；
(2. 4)如果報(bào)文的Status字段=2,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=Master ;則本網(wǎng)關(guān)狀態(tài)不變，仍然是主節(jié)點(diǎn)Master，本網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān)，報(bào)文的Status字段為I代表主節(jié)點(diǎn)，報(bào)文的MasterID為本網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟(2. I)中，
a)如果本網(wǎng)關(guān)確定為主節(jié)點(diǎn)Master，則本網(wǎng)關(guān)做如下處理
設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=Master,設(shè)置MasterID=本網(wǎng)關(guān)的ID ;主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始建立無(wú)線傳感網(wǎng)的工作；
b)如果本網(wǎng)關(guān)確定為備份節(jié)點(diǎn)backup，則本網(wǎng)關(guān)做如下處理
設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=backup,設(shè)置MasterID=對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID ;并開(kāi)始設(shè)置監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)從對(duì)端網(wǎng)關(guān)發(fā)送來(lái)的報(bào)文，同時(shí)向?qū)Χ司W(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文，報(bào)文的Status字段為backup,報(bào)文的MasterID字段為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID, SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID。本發(fā)明所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，針對(duì)傳統(tǒng)的樹(shù)狀拓?fù)錈o(wú)線傳感網(wǎng)只有一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的不足，為了解決樹(shù)狀拓?fù)涞木W(wǎng)關(guān)的單點(diǎn)失效問(wèn)題，在樹(shù)狀拓?fù)渲性黾右粋€(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，形成雙網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的樹(shù)狀拓?fù)?也可看成是雙根節(jié)點(diǎn)的樹(shù)狀拓?fù)?，兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間是互為主備的關(guān)系(互為備份的關(guān)系)；并且通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)技術(shù)手段，將兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)虛擬成一個(gè)虛擬網(wǎng)關(guān)設(shè)備，這樣對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)中的傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)仍然只有一個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。


本發(fā)明有如下附圖
圖I :樹(shù)狀無(wú)線傳感網(wǎng)的常用拓?fù)?；圖2 :本發(fā)明采用的拓?fù)? 圖3:本發(fā)明采用的報(bào)文格式；
圖4:本發(fā)明的狀態(tài)遷移 圖5:本發(fā)明中路由更新的報(bào)文。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的應(yīng)用環(huán)境約定如下針對(duì)樹(shù)狀拓?fù)錈o(wú)線傳感網(wǎng)，在網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)側(cè)主要是IEEE802. 15. 4的這種短距離無(wú)線通信方式，而IP網(wǎng)絡(luò)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)連接可以是多種方式，有光纖、無(wú)線蜂窩通信等方式。本發(fā)明所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，所述無(wú)線傳感網(wǎng)采用樹(shù)狀拓?fù)?，?shù)狀拓?fù)涞耐負(fù)鋱D如圖2所示，
由兩臺(tái)負(fù)責(zé)連接無(wú)線傳感網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備分別作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為樹(shù)狀拓?fù)涞母?jié)點(diǎn)，
網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB互為備份(即互為主備的關(guān)系,其中一個(gè)為主節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)為備份節(jié)點(diǎn))，
傳感器節(jié)點(diǎn)按樹(shù)狀拓?fù)渑c網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA連接，圖2中的Al A3、BI B9、Cl C3都是傳感器節(jié)點(diǎn)，
網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB都設(shè)有工作在IEEE802. 15. 4的MAC層以上的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊，該虛擬網(wǎng)關(guān)模塊運(yùn)行在兩個(gè)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感側(cè)之間的鏈路上，該鏈路采用IEEE802. 15.4，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB之間首先要通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)的協(xié)商，兩者的主備關(guān)系確定后才進(jìn)行整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的建立。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB之間通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)的協(xié)商時(shí)，各網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)分別至少包括以下?tīng)顟B(tài)標(biāo)記
LocalStatus :表示本網(wǎng)關(guān)處于什么狀態(tài),有三種狀態(tài)，down表示初始狀態(tài)，Master表示主節(jié)點(diǎn)，backup表示備份節(jié)點(diǎn)；
PeerStatus :表示對(duì)端網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，同樣有三種狀態(tài)，down表示初始狀態(tài),Master表示主節(jié)點(diǎn)，backup表示備份節(jié)點(diǎn)；
LocalWSNPortStatus :表示本網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線傳感網(wǎng)的端口的狀態(tài),有兩種狀態(tài)，down表示端口失效，up表示端口工作正常；
PeerffSNPortStatus :表示對(duì)端網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線傳感網(wǎng)的端口的狀態(tài),有兩種狀態(tài)，down表示端口失效，up表示端口工作正常；
VirtualGatewayID :表示虛擬網(wǎng)關(guān)ID (身份標(biāo)識(shí)號(hào)碼)，需要配置；虛擬網(wǎng)關(guān)ID采用EUI-64的格式；
MasterID :表示作為主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)的ID，初始為空。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)協(xié)商時(shí)的報(bào)文采用IEEE802. 15. 4的幀格式，所述虛擬網(wǎng)關(guān)模塊采用的報(bào)文格式如圖3所示，報(bào)文發(fā)送間隔為100ms，幀格式中包含媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭、協(xié)議類型、協(xié)議報(bào)文三個(gè)部分；其中
媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭的目的地址Dst MAC為8個(gè)字節(jié)，采用EUI-64格式，媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭的源地址Src MAC為8個(gè)字節(jié)； 協(xié)議類型字段采用0x3F，用于區(qū)別于6LowPAN中的其他類型的報(bào)文；
協(xié)議報(bào)文包括以下字段
Status字段表示發(fā)送方的狀態(tài)；0代表初始狀態(tài)，I代表主節(jié)點(diǎn)Master ;2代表備份節(jié)點(diǎn)backup ；OxF代表錯(cuò)誤報(bào)文；
Priority字段表示發(fā)送方的優(yōu)先級(jí)；
VirtualGatewayID字段表不虛擬網(wǎng)關(guān)ID ；
MasterID字段表示主節(jié)點(diǎn)的ID ；
SenderID字段表示發(fā)送方的ID。本發(fā)明的狀態(tài)遷移圖如圖4所示。I.初始狀態(tài)互為備份的兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊中，配置相同的虛擬網(wǎng)關(guān)ID ;網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB在建立無(wú)線傳感網(wǎng)以及與傳感器節(jié)點(diǎn)通信過(guò)程中，都是以虛擬網(wǎng)關(guān)ID來(lái)代替網(wǎng)關(guān)本身的ID的；
傳感器節(jié)點(diǎn)在加入無(wú)線傳感網(wǎng)以及和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)只需知道虛擬網(wǎng)關(guān)ID，這樣無(wú)論是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA還是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB處于主節(jié)點(diǎn)Master的狀態(tài),對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)都是一樣的，即使倒換發(fā)生，因?yàn)樘摂M網(wǎng)關(guān)ID不變，所以傳感器節(jié)點(diǎn)也無(wú)需做任何改動(dòng)，網(wǎng)關(guān)倒換對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)是透明的；
兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊的初始狀態(tài)如下
LocalStatus= down ； PeerStatus=down ； MasterID=NULL ；
LocalWSNPortStatus =up ；PeerWSNPortStatus=up ；
VirtualGatewayID=配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID。2.工作過(guò)程網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB在啟動(dòng)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊后，互相發(fā)送Status字段為down的報(bào)文，即報(bào)文的Status字段值為0，報(bào)文的VirtualGatewayID字段為配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID，MasterID字段為空(值為NULL)，SenderID字段為發(fā)送報(bào)文的網(wǎng)關(guān)自己的ID ；
網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB收到對(duì)端發(fā)來(lái)的報(bào)文(指Status字段為down的報(bào)文)后的處理過(guò)程是相同的，以下以網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA為例來(lái)說(shuō)明收到報(bào)文后的處理過(guò)程
(1)首先判斷收到的報(bào)文的虛擬網(wǎng)關(guān)ID和本網(wǎng)關(guān)(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA)配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID是否相同，如果不相同，則發(fā)出警告，要求重新進(jìn)行配置；并發(fā)送給對(duì)端網(wǎng)關(guān)(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB) Status字段為錯(cuò)誤的報(bào)文；當(dāng)本網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA，則對(duì)端網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB，或當(dāng)本網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB，則對(duì)端網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA，
(2)如果收到的報(bào)文的虛擬網(wǎng)關(guān)ID和本網(wǎng)關(guān)配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID相同，則繼續(xù)解析報(bào)文的Status字段,根據(jù)報(bào)文的Status字段和本網(wǎng)關(guān)本地的LocalStatus狀態(tài)標(biāo)記來(lái)決定報(bào)文的處理
(2. I)如果報(bào)文的Status字段=0,本網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)標(biāo)記LocalStatus=down,貝U說(shuō)明本網(wǎng)關(guān)和對(duì)端網(wǎng)關(guān)都是初始狀態(tài)，則開(kāi)始進(jìn)行主節(jié)點(diǎn)Master的選舉
在主節(jié)點(diǎn)Master的選舉過(guò)程中，首先比較報(bào)文的Priority字段和本網(wǎng)關(guān)的優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)高者為主節(jié)點(diǎn)Master,優(yōu)先級(jí)低者為備份節(jié)點(diǎn)backup ;如果優(yōu)先級(jí)相同，則比較報(bào)文中Sender ID字段和本網(wǎng)關(guān)的ID，ID值大者為主節(jié)點(diǎn)Master ；
a)如果本網(wǎng)關(guān)確定為主節(jié)點(diǎn)Master，則本網(wǎng)關(guān)做如下處理設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=Master,設(shè)置MasterID=本網(wǎng)關(guān)的ID (例如MasterID=RootA);主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始建立無(wú)線傳感網(wǎng)的工作
設(shè)置無(wú)線傳感網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)的ID為虛擬網(wǎng)關(guān)ID，而非本網(wǎng)關(guān)的ID，在建立無(wú)線傳感網(wǎng)時(shí)，主節(jié)點(diǎn)上的無(wú)線傳感網(wǎng)側(cè)的接口作為整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)事實(shí)上的根節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)建立和維護(hù)整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)，主節(jié)點(diǎn)在給傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送無(wú)線傳感網(wǎng)基本信息時(shí)，將虛擬網(wǎng)關(guān)ID作為根節(jié)點(diǎn)的ID發(fā)送給傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)認(rèn)為自己是加入了以虛擬網(wǎng)關(guān)為根節(jié)點(diǎn)的 無(wú)線傳感網(wǎng)，這樣就可以保證無(wú)論是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA還是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB中的任何一個(gè)網(wǎng)關(guān)作為該無(wú)線傳感網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)，對(duì)于下面的傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是相同的，這樣網(wǎng)關(guān)的主備倒換對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是透明的，就像沒(méi)有發(fā)生倒換一樣，因?yàn)樘摂M網(wǎng)關(guān)ID并沒(méi)有改變；由于無(wú)線傳感網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)是虛擬網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，所以在傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文中的目的節(jié)點(diǎn)也都是虛擬網(wǎng)關(guān)ID，當(dāng)然網(wǎng)關(guān)發(fā)送給傳感器節(jié)點(diǎn)的報(bào)文的源地址也是虛擬網(wǎng)關(guān)ID ；主節(jié)點(diǎn)接收到目的地址為虛擬網(wǎng)關(guān)ID的報(bào)文后，接收下來(lái)進(jìn)行正常的轉(zhuǎn)發(fā)處理，并負(fù)責(zé)維護(hù)路由表；
主節(jié)點(diǎn)向備份節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文有兩種一種是維護(hù)主備之間的狀態(tài)報(bào)文，一種是路由更新報(bào)文；狀態(tài)報(bào)文的發(fā)送間隔為100ms，而路由更新報(bào)文則在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)路由表建立時(shí)以及發(fā)生路由改變時(shí)發(fā)送，路由更新報(bào)文的格式如圖5所示；
b)如果本網(wǎng)關(guān)確定為備份節(jié)點(diǎn)backup，則本網(wǎng)關(guān)做如下處理
設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=backup,設(shè)置MasterID=對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID (例如MasterID=RootB);并開(kāi)始設(shè)置監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)從對(duì)端網(wǎng)關(guān)發(fā)送來(lái)的報(bào)文，同時(shí)向?qū)Χ司W(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文，報(bào)文的Status字段為backup,報(bào)文的MasterID字段為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID, SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID ；
備份節(jié)點(diǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)文的處理備份節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)報(bào)文后，記錄該報(bào)文的相關(guān)路由信息；根據(jù)該報(bào)文的源地址，以及是從哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的，得到該報(bào)文的路由表，使得備份節(jié)點(diǎn)的路由表保持和主節(jié)點(diǎn)的同步；
(2. 2)如果報(bào)文的Status字段=0,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus =Master,則本網(wǎng)關(guān)狀態(tài)不變，仍然是主節(jié)點(diǎn)Master ;本網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān)，報(bào)文的Status字段為I代表主節(jié)點(diǎn)，報(bào)文的MasterID為本網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID;
(2. 3)如果報(bào)文的Status字段=1,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=down,貝U本網(wǎng)關(guān)為備份節(jié)點(diǎn)backup,設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=backup,設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的MasterID為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID ;并發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān),報(bào)文的Status字段=2，報(bào)文的MasterID為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID ；
(2. 4)如果報(bào)文的Status字段=2,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=Master ;則本網(wǎng)關(guān)狀態(tài)不變，仍然是主節(jié)點(diǎn)Master，本網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān)，報(bào)文的Status字段為I代表主節(jié)點(diǎn)，報(bào)文的MasterID為本網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID。3.監(jiān)測(cè)過(guò)程兩個(gè)網(wǎng)關(guān)在確定主節(jié)點(diǎn)Master和備份節(jié)點(diǎn)backup之后,通過(guò)互發(fā)報(bào)文進(jìn)行監(jiān)測(cè)。兩端以IOOms的間隔發(fā)送報(bào)文。每當(dāng)主節(jié)點(diǎn)和備份節(jié)點(diǎn)收到彼此的報(bào)文時(shí)，就會(huì)重置檢測(cè)時(shí)間定時(shí)器，保持狀態(tài)。4.倒換過(guò)程
(I)如果在檢測(cè)時(shí)間內(nèi)備份節(jié)點(diǎn)backup沒(méi)有收到報(bào)文，則首先要判斷是本地端口出了問(wèn)題,還是遠(yuǎn)端的主節(jié)點(diǎn)的端口的問(wèn)題；
如果本地端口沒(méi)有Iinkdown發(fā)生，則認(rèn)為是遠(yuǎn)端的主節(jié)點(diǎn)發(fā)生了問(wèn)題，這時(shí)備份節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)由backup變成Master,同時(shí)做如下處理
改變備份節(jié)點(diǎn)的MasterID,使MasterID=備份節(jié)點(diǎn)的ID ；
改變備份節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)，使?fàn)顟B(tài)標(biāo)記LocalStatus=Master ；PeerStatus=down ；
發(fā)送帶有新MasterID的狀態(tài)報(bào)文；開(kāi)始接收傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的報(bào)文；更新路由表，并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；
如果是本地端口發(fā)生Iinkdown事件,則直接設(shè)置本地的LocalStatus=down,不做其他處理；
(2)如果在監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)主節(jié)點(diǎn)Master沒(méi)有收到報(bào)文，則首先要判斷是本地端口出了問(wèn)題，還是遠(yuǎn)端的備份節(jié)點(diǎn)端口的問(wèn)題；
如果本地端口發(fā)生Iinkdown,則將本地狀態(tài)標(biāo)記LocalStatus設(shè)置為down,這時(shí)無(wú)法接收數(shù)據(jù)報(bào)文，
如果遠(yuǎn)端端口發(fā)生Iinkdown,則將本地狀態(tài)標(biāo)記PeerStatus=down ;并正常接收數(shù)據(jù)報(bào)文。采用本發(fā)明所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，在建立無(wú)線傳感網(wǎng)時(shí)，將兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(兩臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備)虛擬成一個(gè)虛擬網(wǎng)關(guān)設(shè)備，傳感器節(jié)點(diǎn)把該虛擬網(wǎng)關(guān)作為無(wú)線傳感網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)并不知道有兩個(gè)互為主備的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)存在，兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)一個(gè)是主節(jié)點(diǎn)(Master), —個(gè)是備份節(jié)點(diǎn)(backup)。主節(jié)點(diǎn)(Master)負(fù)責(zé)傳感數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由表的更新，而備份節(jié)點(diǎn)(backup)負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)主節(jié)點(diǎn)(Master)的狀態(tài)。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)(Master)工作失效時(shí),備份節(jié)點(diǎn)(backup)主動(dòng)接管主節(jié)點(diǎn)的工作,傳感器節(jié)點(diǎn)不需要再重新加入另一個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò)，該倒換過(guò)程對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是透明的。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于所述無(wú)線傳感網(wǎng)采用樹(shù)狀拓?fù)洌蓛膳_(tái)負(fù)責(zé)連接無(wú)線傳感網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備分別作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB,所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為樹(shù)狀拓?fù)涞母?jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB互為備份，傳感器節(jié)點(diǎn)按樹(shù)狀拓?fù)渑c網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA連接， 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB都設(shè)有工作在IEEE802. 15. 4的MAC層以上的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊，該虛擬網(wǎng)關(guān)模塊運(yùn)行在兩個(gè)網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感側(cè)之間的鏈路上，該鏈路采用IEEE802. 15.4，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB之間首先要通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)的協(xié)商，兩者的主備關(guān)系確定后才進(jìn)行整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的建立。
2.如權(quán)利要求I所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于當(dāng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB之間通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)的協(xié)商時(shí)，各網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)分別至少包括以下?tīng)顟B(tài)標(biāo)記 LocalStatus :表示本網(wǎng)關(guān)處于什么狀態(tài),有三種狀態(tài)，down表示初始狀態(tài)，Master表示主節(jié)點(diǎn)，backup表示備份節(jié)點(diǎn)； PeerStatus :表示對(duì)端網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，同樣有三種狀態(tài)，down表示初始狀態(tài),Master表示主節(jié)點(diǎn)，backup表示備份節(jié)點(diǎn)； LocalffSNPortStatus :表示本網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線傳感網(wǎng)的端口的狀態(tài),有兩種狀態(tài)，down表示端口失效，up表示端口工作正常； PeerffSNPortStatus :表示對(duì)端網(wǎng)關(guān)連接無(wú)線傳感網(wǎng)的端口的狀態(tài),有兩種狀態(tài)，down表示端口失效，up表示端口工作正常； VirtualGatewayID :表示虛擬網(wǎng)關(guān)ID，需要配置；虛擬網(wǎng)關(guān)ID采用EUI-64的格式； MasterID :表示作為主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)的ID，初始為空。
3.如權(quán)利要求2所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于通過(guò)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行主備狀態(tài)協(xié)商時(shí)的報(bào)文采用IEEE802. 15.4的幀格式，報(bào)文發(fā)送間隔為100ms，幀格式中包含媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭、協(xié)議類型、協(xié)議報(bào)文三個(gè)部分；其中 媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭的目的地址Dst MAC為8個(gè)字節(jié)，采用EUI-64格式，媒體訪問(wèn)控制子層報(bào)頭的源地址Src MAC為8個(gè)字節(jié)； 協(xié)議類型字段采用0x3F，用于區(qū)別于6LowPAN中的其他類型的報(bào)文； 協(xié)議報(bào)文包括以下字段 Status字段表示發(fā)送方的狀態(tài)；0代表初始狀態(tài)，I代表主節(jié)點(diǎn)Master ;2代表備份節(jié)點(diǎn)backup ；0xF代表錯(cuò)誤報(bào)文； Priority字段表示發(fā)送方的優(yōu)先級(jí)； VirtualGatewayID字段表不虛擬網(wǎng)關(guān)ID ； MasterID字段表示主節(jié)點(diǎn)的ID ； SenderID字段表示發(fā)送方的ID。
4.如權(quán)利要求3所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于互為備份的兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊中，配置相同的虛擬網(wǎng)關(guān)ID ;網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB在建立無(wú)線傳感網(wǎng)以及與傳感器節(jié)點(diǎn)通信過(guò)程中，都是以虛擬網(wǎng)關(guān)ID來(lái)代替網(wǎng)關(guān)本身的ID的； 傳感器節(jié)點(diǎn)在加入無(wú)線傳感網(wǎng)以及和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)只需知道虛擬網(wǎng)關(guān)ID，這樣無(wú)論是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA還是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB處于主節(jié)點(diǎn)Master的狀態(tài),對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)都是一樣的，即使倒換發(fā)生，因?yàn)樘摂M網(wǎng)關(guān)ID不變，所以傳感器節(jié)點(diǎn)也無(wú)需做任何改動(dòng)，網(wǎng)關(guān)倒換對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)是透明的； 兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB的虛擬網(wǎng)關(guān)模塊的初始狀態(tài)如下LocalStatus= down ； PeerStatus=down ； MasterID=NULL ；LocalWSNPortStatus =up ；PeerWSNPortStatus=up ； VirtualGatewayID=配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID。
5.如權(quán)利要求3所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB在啟動(dòng)虛擬網(wǎng)關(guān)模塊后，互相發(fā)送Status字段為down的報(bào)文，報(bào)文的VirtualGatewayID字段為配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID，MasterID字段為空，SenderID字段為發(fā)送報(bào)文的網(wǎng)關(guān)自己的ID ； 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA和RootB收到對(duì)端發(fā)來(lái)的報(bào)文后的處理過(guò)程是相同的，處理過(guò)程如下 (1)首先判斷收到的報(bào)文的虛擬網(wǎng)關(guān)ID和本網(wǎng)關(guān)配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID是否相同，如果不相同，則發(fā)出警告，要求重新進(jìn)行配置；并發(fā)送給對(duì)端網(wǎng)關(guān)Status字段為錯(cuò)誤的報(bào)文；當(dāng)本網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA,則對(duì)端網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB,或當(dāng)本網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootB,則對(duì)端網(wǎng)關(guān)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RootA, (2)如果收到的報(bào)文的虛擬網(wǎng)關(guān)ID和本網(wǎng)關(guān)配置的虛擬網(wǎng)關(guān)ID相同，則繼續(xù)解析報(bào)文的Status字段,根據(jù)報(bào)文的Status字段和本網(wǎng)關(guān)本地的LocalStatus狀態(tài)標(biāo)記來(lái)決定報(bào)文的處理 (2. I)如果報(bào)文的Status字段=0,本網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)標(biāo)記LocalStatus=down,貝U說(shuō)明本網(wǎng)關(guān)和對(duì)端網(wǎng)關(guān)都是初始狀態(tài)，則開(kāi)始進(jìn)行主節(jié)點(diǎn)Master的選舉 在主節(jié)點(diǎn)Master的選舉過(guò)程中，首先比較報(bào)文的Priority字段和本網(wǎng)關(guān)的優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)高者為主節(jié)點(diǎn)Master,優(yōu)先級(jí)低者為備份節(jié)點(diǎn)backup ;如果優(yōu)先級(jí)相同，則比較報(bào)文中Sender ID字段和本網(wǎng)關(guān)的ID，ID值大者為主節(jié)點(diǎn)Master ； (2. 2)如果報(bào)文的Status字段=0,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus =Master,則本網(wǎng)關(guān)狀態(tài)不變，仍然是主節(jié)點(diǎn)Master ;本網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān)，報(bào)文的Status字段為I代表主節(jié)點(diǎn)，報(bào)文的MasterID為本網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID ； (2. 3)如果報(bào)文的Status字段=1,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=down,貝U本網(wǎng)關(guān)為備份節(jié)點(diǎn)backup,設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=backup,設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的MasterID為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID ;并發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān),報(bào)文的Status字段=2，報(bào)文的MasterID為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID ； (2. 4)如果報(bào)文的Status字段=2,本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=Master ;則本網(wǎng)關(guān)狀態(tài)不變，仍然是主節(jié)點(diǎn)Master，本網(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文給對(duì)端網(wǎng)關(guān)，報(bào)文的Status字段為I代表主節(jié)點(diǎn)，報(bào)文的MasterID為本網(wǎng)關(guān)的ID，報(bào)文的SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID。
6.如權(quán)利要求5所述的基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，其特征在于步驟(2. I)中， a)如果本網(wǎng)關(guān)確定為主節(jié)點(diǎn)Master，則本網(wǎng)關(guān)做如下處理 設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=Master,設(shè)置MasterID=本網(wǎng)關(guān)的ID ;主節(jié)點(diǎn)開(kāi)始建立無(wú)線傳感網(wǎng)的工作； b)如果本網(wǎng)關(guān)確定為備份節(jié)點(diǎn)backup，則本網(wǎng)關(guān)做如下處理 設(shè)置本網(wǎng)關(guān)的LocalStatus=backup,設(shè)置MasterID=對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID ;并開(kāi)始設(shè)置監(jiān)聽(tīng)器，監(jiān)聽(tīng)從對(duì)端網(wǎng)關(guān)發(fā)送來(lái)的報(bào)文，同時(shí)向?qū)Χ司W(wǎng)關(guān)發(fā)送報(bào)文，報(bào)文的Status字段為backup,報(bào)文的MasterID字段為對(duì)端網(wǎng)關(guān)的ID, SenderID為本網(wǎng)關(guān)的ID。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于虛擬網(wǎng)關(guān)的無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)關(guān)冗余方法，本方法用于無(wú)線傳感網(wǎng)的樹(shù)狀拓?fù)渲?，本方法將兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(兩臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備)虛擬成一個(gè)虛擬網(wǎng)關(guān)設(shè)備，傳感器節(jié)點(diǎn)把該虛擬網(wǎng)關(guān)作為無(wú)線傳感網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)并不知道有兩個(gè)互為主備的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)存在，兩個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)一個(gè)是主節(jié)點(diǎn)(Master)，一個(gè)是備份節(jié)點(diǎn)(backup)。主節(jié)點(diǎn)(Master)負(fù)責(zé)傳感數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和路由表的更新，而備份節(jié)點(diǎn)(backup)負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)主節(jié)點(diǎn)(Master)的狀態(tài)。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)(Master)工作失效時(shí)，備份節(jié)點(diǎn)(backup)主動(dòng)接管主節(jié)點(diǎn)的工作，傳感器節(jié)點(diǎn)不需要再重新加入另一個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò)，該倒換過(guò)程對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)是透明的。
文檔編號(hào)H04W88/16GK102624929SQ20121011827
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者劉方磊, 別劍, 徐鳳, 桑梓勤, 王靜, 郝俊瑞 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院