无线传感器网络接入电信网络的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线传感器网络接入电信网络的方法，所述WSN中设有WSN终端和两个以上的WSN网关，所述两个以上的WSN网关中设置有控制器网关；所述电信网络中设置有管理平台；所述方法还包括：所述控制器网关不能正常工作时，将所述WSN中控制器网关以外的一个网关作为控制器网关，代替原控制器网关进行工作。本发明专利技术同时公开了一种实现上述方法的无线传感器网络接入电信网络的系统。本发明专利技术在控制器网关出现故障而不能正常工作时，可以由其中的一个其他网关(控制器网关之外的网关)代替该控制器网关，由该其他网关作为控制器网关进行工作，使无线传感器网络及其有关业务可以正常运行，从而提高了配置多个网关的无线传感器网络的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
无线传感器网络接入电信网络的方法及系统
本专利技术涉及结合网络中的接入技术，尤其涉及一种无线传感器网络接入电信网络的方法及系统。
技术介绍
无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物，是一种全新的信息获取和处理技术。由于近来微型制造技术、通讯技术及电池技术的改进，促使微小的传感器终端可具有感应、无线通讯及处理信息的能力。此类传感器终端不但能够感应及侦测环境的目标物及其改变，并且可处理收集到的数据，并将处理过后的资料以无线传输的方式送到数据收集中心。这些传感器终端通常由电源、感知部件、嵌入式处理器、存储器、通信部件和执行软件这几部分构成。其中，电源为传感器节点提供正常工作所必需的能源。感知部件用于感知、获取外界的信息，并将其转换为数字信号。嵌入式处理器负责协调节点各部分的工作，如对感知部件获取的信息进行必要的处理、保存，控制感知部件和电源的工作模式等。通信部件负责与其他传感器或观察者进行通信。执行软件则为传感器终端提供必要的软件支持，如嵌入式操作系统、嵌入式数据库系统等。借助于传感器终端中内置的形式多样的感知部件来测量该传感器终端所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号，从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多信息。传感器终端一般通过自组织或预配置的方式构成网络。在通信方式上，虽然可以采用有线、无线、红外和光等多种形式，但一般认为短距离的无线低功率通信技术最适合传感器网络的使用，一般称作无线传感器网络(WSN，WirelessSensorNetwork)。目前使用比较广泛的无线低功率通信技术包括：IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers)802.15.4和Zigbee技术。IEEE802.15.4是由IEEE开发的低速无线个域网(WPAN，WirelessPersonalAreaNetwork)标准。IEEE802.15.4规定了物理层和介质访问控制层(MAC，MediaAccessControl)标准。符合IEEE802.15.4标准的通信模块具备低成本、低耗电、小尺寸的特点。Zigbee联盟是一个致力于在开放的全球标准的基础上，开发可靠的、低成本、低耗电、无线网络连接的监测和控制产品的组织。Zigbee标准的物理层和MAC层采用IEEE802.15.4技术，网络层、安全管理、应用层规范以及互通性由Zigbee联盟开发。Zigbee标准中的Zigbee智能能源公共应用规范(Zigbeesmartenergypublicapplicationsprofile)和Zigbee家庭自动化应用规范(Zigbeehomeautomationpublicapplicationsprofile)分别针对商业环境应用和家庭应用。WSN终端的微处理能力和无线通信能力使无线传感器网络有广阔的应用前景，其应用包括军事应用、生物和环境监测、健康应用、家庭应用、工业控制和监测等。无线传感器网络和电信网结合，如第二代(2G，2ndGeneration)移动通信、第三代(3G，3rdGeneration)移动通信、xDSL(xDigitalSubscriberLine)、FTTx(FiberToThex，x为home、building、node、premises)、宽带无线接入、卫星/微波等，可以使无线传感器网络作为现有网络的延伸，扩展通信网络的能力，使通信对象从人扩展到物理世界，具有良好的发展前景。无线传感器网络与现有的电信网络结合后，可以使无线传感器网络感知的数据有效地传递到数据中心，通过对数据的整理和分析，可以极大程度地改变人类获取自然世界的数据的方式，同时也能够对无线传感器网络进行集中的管理，解决目前分散在各处的无线传感器网络难以管理的问题。无线传感器网络与电信网络结合，是指将无线传感器网络与电信网络相连接，利用电信网络对无线传感器网络及其提供的业务进行监控、管理及完成业务的承载与合作实施，并通过电信网络扩展无线传感器网络所提供的业务。无线传感器网络和电信网的结合一般是无线传感器网络通过网关设备连接至电信网平台。WSN终端为构成WSN的传感器节点，通过一跳或多跳与网关连接。WSN终端负责采集并上传数据，以及接收并执行命令。组成WSN的WSN终端少则几个多则几百个，WSN终端之间可根据需要以星形、树形或网状(mesh)等方式组网，其中某些WSN终端或具有较强的组网和数据转发能力。在WSN中，网关负责将WSN终端上报的数据，发送至电信网络中的相关网络单元，电信网络中的相关网络单元通过网关将相关指令发送给WSN终端。而且在WSN采用常用的IEEE802.15.4和Zigbee技术时，一般由网关负责创建WSN，负责WSN终端加入和离开传感网时的管理，网关中保存有WSN终端的配置信息和传感网的业务配置信息等重要数据。WSN终端上报的数据，需要通过网关发送给电信网络中的相关网络单元，而现有WSN中通常只配置一个网关，用于将WSN终端上报的数据转发给电信网络中的相关网络单元，从而当WSN中的WSN终端数量比较多、或者WSN终端频繁上报数据时，WSN中的网关负荷很大而导致WSN终端的数据不能及时发送以及WSN终端与网关之间的通信发生拥塞。这样，会严重地影响到WSN的正常工作。另外，电信网络侧的网络单元执行对无线传感器网络中的WSN终端的管理时，需要通过无线传感器网络的网关建立和WSN终端的通信；如果电信网络侧的网关单元只通过一个网关和无线传感器网络中的WSN终端建立通信，同样会给该网关造成比较大的承载压力，导致电信网络侧的网关单元不能及时地与无线传感器网络中的WSN终端建立通信，影响相关业务的正常运行。因此，需要考虑电信网络侧的相关网络单元如何通过WSN网关与无线传感器网络中的WSN终端进行更顺畅的通信等问题。对于该问题，一种可行的解决方案是无线传感器网络配置多个网关，无线传感器内的WSN终端通过这些网关上报数据，电信网络侧的网络单元通过这些网关建立与WSN终端的通信；无线传感器网络配置的多个网关可以采用对等工作模式，由电信网络中的对WSN进行管理的网络单元实体为WSN中的WSN终端分配接入电信网所使用的网关，网关按照该电信网络的网络单元实体的调度为WSN终端提供电信网络接入。WSN配置的多个网关中，可以由一个网关创建WSN，其余的网关作为WSN中的路由节点加入到WSN。电信网络中的对WSN进行管理的网络单元实体保存WSN中的网关的信息，包括网关的标识、网关在电信网络中的地址、以及网关在WSN中的地址、网关的电信网络接入能力等。创建WSN的网关作为无线传感器网络的控制中心，具备对无线传感器网络的管理功能，包括对WSN终端加入/脱离无线传感器网络的管理、维护无线传感器网络的拓扑信息及节点的信息等；由于创建WSN的网关承担的功能与其他网关不同，为说明上的便宜，将该网关命名为控制器网关。如果控制器网关在出现故障等情况并导致不能正常工作时，无线传感器网络以及相关业务将不能正常运行，需要有相应的解决方法，在控制器网关出现故障时，采取相关方法使无线传感器网络及其相关业务能够正常进行。目前对于该问题还没有相应的解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络接入电信网络的方法，无线传感器网络WSN中设有WSN终端和两个以上的WSN网关，所述两个以上的WSN网关中设置有控制器网关；所述电信网络中设置有管理平台；其特征在于，所述方法还包括：所述控制器网关不能正常工作时，将所述WSN中控制器网关以外的一个网关作为控制器网关，代替原控制器网关进行工作；其中，所述将所述WSN中控制器网关以外的一个网关作为控制器网关，代替原控制器网关进行工作，为：所述管理平台确定代替原控制器网关的网关，由该网关作为控制器网关工作；或者，WSN中的其他网关协商确定出新的控制器网关，代替原控制器网关进行工作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理平台确定代替原控制器网关的网关，由该网关作为控制器网关工作，为：所述管理平台确定WSN中的控制器网关不能正常工作后，进一步确定所述WSN中的替换控制器网关的网关，并通知所确定的网关作为控制器网关，代替原控制器网关进行工作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述WSN中控制器网关以外的一个网关作为控制器网关，代替原控制器网关进行工作，为：预先在WSN中确定控制器网关的后备网关，并为所述后备网关设置优先级，并将所述后备网关优先级的信息发送给所述管理平台或WSN中的其他网关；所述控制器网关不能正常工作时，管理平台或WSN中的其他网关将控制器网关的故障信息通知后备网关优先级为最高的后备网关，由所述优先级为最高的后备网关代替原控制器网关进行工作。4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述管理平台中存储有控制器网关的备份信息；所述其他网关代替原控制器网关时，所述管理平台将所存储的控制器网关的备份信息发送给代替原控制器网关的网关，所述代替原控制器网关的网关使用原控制器网关的备份信息在WSN进行工作。5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：WSN中的其他网关代替原控制器网关后，在所述WSN中发送广播消息，将新控制器网关的信息通知WSN终端和WSN的其他网关。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述管理平台中存储有WSN中的其他网关的备份信息；所述控制器网关的备份信息包括WSN的配置信息和通过控制器网关接入电信网络的WSN终端的信息；所述WSN的配置信息包括WSN的标识、网络拓扑信息、WSN中的其他网关信息、WSN终端的信息和网络安全设置信息；所述WSN中的其他网关的备份信息包括其他网关信息、通过其他网关接入的电信网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：马景旺，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：