一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法技术

技术编号:13942265 阅读:11 留言:0更新日期:2016-10-29 19:05
本发明专利技术公开了一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其包括:物联网设备位置信息和应用信息获取:物联网设备发出广播请求;sink节点接收广播请求并将测量的物联网设备状态发往地址配置服务器;IPv6地址与位置信息和应用信息的映射:地址配置服务器将获得的位置信息及应用信息映射为含有地理位置和应用信息的唯一IPv6地址;物联网设备的IPv6地址配置:在地址配置服务器上完成与sink节点和物联网设备的通信和配置机制。本方法在针对物联网设备和物联网数据获取特点,完成对IPv6与IoT设备位置信息和应用信息的绑定和配置机制,研究映射算法,实现上述描述的各个模型。初步建立以信息为中心的物联网的一环,提高了物联网使用效率。

一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及IPv6物联网
,确切地说涉及一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法
技术介绍
物联网(IoT)是“通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,它是在互联网基础上延伸和扩展的网络”。物联网中的任何物体能在任何时间、任何地点都能够与其它任何物体进行连接,具有在时间、地点、物体三个维度下的任意连接性。在物联网技术中,定位技术一直是研究的热点和重要课题。通过传感器、射频设备、无线通信技术等构成的物联网实体(简称IoT设备)感知到的信息内容必须有位置的标识才可能有意义。根据现有的文献,物联网领域现使用的定位技术主要有卫星、WiFi、RFID和ZigBee等的定位技术。这些技术需要额外的定位设备或需消耗设备额外的计算和通信资源,例如需要在物联网设备上安装GPS模块,或需要通过GPRS网络获取和计算位置信息。而维持这些额外的定位设备部件或计算资源将增加大量的成本、能耗以及消耗设备的性能资源。传统网络采用端到端的通信,而在物联网环境中,通信方式往往与传统方式不一样。通信的目的往往是以信息为中心,例如对某个地域的信息感兴趣,而不是对该地域的某个具体设备感兴趣。引入IPv6地址后,获得了统一的命名方式,有能力采用地理信息、感知、能耗等信息为中心作为物联网的访问方式,可不再采用端到端的逐个访问方式,能够为寻址、路由、通信等过程带来额外的便利。物联网也能做到隔离访问的对象,可信性、可靠性、而直接访问信息的目的。因此,物联网设备需要考虑将IPv6地址与地理位置信息进行更深一步绑定,以更直接的方式提供信息,获得更佳的效率。
技术实现思路
本专利技术旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足,提供一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,本方法在针对物联网设备和物联网数据获取特点,完成对IPv6与 IoT设备位置信息和应用信息的绑定和配置机制,研究映射算法,实现上述描述的各个模型。初步建立以信息为中心的物联网的一环,提高了物联网使用效率。本专利技术是通过采用下述技术方案实现的:一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其特征在于包括:物联网设备位置信息和应用信息获取:物联网设备发出广播请求;sink节点接收广播请求并将测量的物联网设备状态发往地址配置服务器,或者,地址配置服务器直接获取物联网设备的状态,并对状态进行分析,获得物联网设备的位置信息和应用信息;IPv6地址与位置信息和应用信息的映射:地址配置服务器构建基于地理位置的IPv6资源库,地址配置服务器将获得的位置信息及应用信息映射为含有地理位置和应用信息的唯一IPv6地址;物联网设备的IPv6地址配置:在地址配置服务器上完成与sink节点和物联网设备的通信和配置机制,包括服务器端和客户端。所述状态包括物联网设备的位置信息和应用信息;在物联网设备位置信息和应用信息获取中,位置信息分为信标节点和未知节点,其中,所述sink节点是信标节点,物联网设备是未知节点,sink节点将所述位置信息直接或间接发给地址配置服务器。在IPv6地址与位置信息和应用信息的映射中,IPv6地址为两部分的三维地址,以提供地理位置信息:a)地址由64位全球路由前缀和bit的全局路由前缀组成;b)物联网设备ID,它由bit的经度坐标、bit的维度坐标和 bit纵坐标的ID组成。在IPv6地址与位置信息和应用信息的映射中,在物联网设备端构建DBM,用于存储基于TLV格式的配置数据,包括地理位置数据,地址信息和全局配置信息,并采用链表形式构成地址、选项、位置、邻居信息的SortList。在IPv6地址与位置信息和应用信息的映射中,在服务器端地址池中,将地址分为静态绑定地址、已分配地址、临时地址、保留地址、冲突地址和空闲地址。在物联网设备的IPv6地址配置中,DHCPv6协议采用C/S(客户端/服务器)模式和UDP报文进行地址分配,主要由五个过程完成:首先客户端发送DHCP Solicit消息到FF02::1:2,UDP端口547,寻找DHCP服务器,若DHCP服务器不在子网内,可中继;其次,所有DHCP服务器对客户端发出DHCP Advertise消息进行单播应答;第三步,客户端向选中的DHCP服务器发送DHCP Request消息获取配置信息;第四步,DHCP服务器通过DHCP Reply消息将配置信息包括IP地址、DNS、子网掩码发送到客户端;最后,客户端配置参数后,发出DAD-NS确定有效性。每到更新时间,客户端需发送DHCP Renew报文进行续租。与现有技术相比,本专利技术所达到的有益效果如下:本专利技术通过物联网设备位置信息和应用信息获取、IPv6地址与位置信息和应用信息的映射和物联网设备的IPv6地址配置三个方面形成的新的寻址方法,针对物联网设备和物联网数据获取特点,完成对IPv6与 IoT设备位置信息和应用信息的绑定和配置机制,研究映射算法,实现上述描述的各个模型。并具体采用服务端将数据库中的IPv6地址区块与地理位置或应用信息进行映射,当服务端接收网络设备的地理位置或应用标识与IPv6地址的映射请求后,为网络装置提供对应的IPv6地址。同时,服务端还提供IPv6地址与地理位置或应用信息的查询功能,从而令IPv6地址包含地理信息或其他应用信息,消除位置查询或其他查询过程,减少物联网设备的通信量,提供信息的查询效率。附图说明下面将结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明,其中:图1为场景示意图;图2为DHCPv6报文格式;图3为DHCPv6选项基本格式;图4为客户端标识符选项格式;图5为增加了定位信息的客户端标识符选项示意图;图6为DHCP6_CLI模块内部设计图;图7为DHCP6_SVR模块设计图;图8为DHCP6_CMN模块设计图;图9为报文解析流程图。具体实施方式本方法从下述三个方面考虑具体的实施方式:地址配置服务器获取物联网设备的位置信息机制;IPv6地址与地理位置映射的技术;完成IPv6的动态配置功能。对IoT设备而言,IoT设备属于客户端。关于定位,有两种主要问题需要考虑:首先,IoT设备未配置定位系统,物联网设备无法自我定位,即需要通过与之连接的sink获取相关参数,计算出其地理位置后,与应用信息一并发给地址配置服务器端;其次,设备在获取IPv6地址之前,采用GPRS或其它方式获取了地理信息,也需通过一个机制向服务器发送位置信息以及获取映射了的IPv6地址。从地址配置服务器端而言,需要首先将地址池的IPv6按地理位置进行规划和排序。接收到物联网设备的位置信息后,与地址池的IPv6地址进行映射。选择对应设备唯一的IPv6地址。并将确定的IPv6地址分配给对应的物联网设备。下述是具体的实现方案:IoT设备位置信息获取机制在物联网中,没有对所有环境最优的IoT设备定位算法,只有对某个环境最合适的算法。在不同的环境中,某些定位算法可能会适合其它的定位算法,不同的定位环境会针对性的选择不同的定位算法。因此本方法不研究具体某种定位算法,而关心节点的位置信息如何转发给IPv6地址配置服务器的机制。节点位置信息可以分信标节点(Beacon node)和本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其特征在于包括:物联网设备位置信息和应用信息获取:物联网设备发出广播请求;sink节点接收广播请求并将测量的物联网设备状态发往地址配置服务器,或者,地址配置服务器直接获取物联网设备的状态,并对状态进行分析,获得物联网设备的位置信息和应用信息;IPv6地址与位置信息和应用信息的映射:地址配置服务器构建基于地理位置的IPv6资源库,地址配置服务器将获得的位置信息及应用信息映射为含有地理位置和应用信息的唯一IPv6地址;物联网设备的IPv6地址配置:在地址配置服务器上完成与sink节点和物联网设备的通信和配置机制,包括服务器端和客户端。

【技术特征摘要】
1.一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其特征在于包括:物联网设备位置信息和应用信息获取:物联网设备发出广播请求;sink节点接收广播请求并将测量的物联网设备状态发往地址配置服务器,或者,地址配置服务器直接获取物联网设备的状态,并对状态进行分析,获得物联网设备的位置信息和应用信息;IPv6地址与位置信息和应用信息的映射:地址配置服务器构建基于地理位置的IPv6资源库,地址配置服务器将获得的位置信息及应用信息映射为含有地理位置和应用信息的唯一IPv6地址;物联网设备的IPv6地址配置:在地址配置服务器上完成与sink节点和物联网设备的通信和配置机制,包括服务器端和客户端。2.根据权利要求1所述的一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其特征在于:所述状态包括物联网设备的位置信息和应用信息。3.根据权利要求1所述的一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其特征在于:在物联网设备位置信息和应用信息获取中,位置信息分为信标节点和未知节点,其中,所述sink节点是信标节点,物联网设备是未知节点,sink节点将所述位置信息直接或间接发给地址配置服务器。4.根据权利要求1所述的一种针对IPv6的基于地理位置和应用信息的寻址方法,其特征在于:在IPv6地址与位置信息和应用信息的映射中,IPv6地址为两部分的三维地址,以提供地理位置信息:a)地址由64位全球路由前缀和bit的全局路由前缀组成;b)物联网设备ID,它由bit的经度坐标、bit的维度坐标和 bit纵坐标的ID组成。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨挺黄思达苟玲王少捷
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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