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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR MANAGING SENSOR NODES AND APPARATUS THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/103723
Kind Code:
A1
Abstract:
In the prior art, IP-based sensor networks and proprietary-protocol-based sensor networks are managed in different ways, thus the server in the core network cannot access the proprietary-protocol-based sensor nodes directly. Meanwhile the gateways in proprietary-protocol-based sensor networks save a large quantity of the information of the sensor nodes. Considering the above, the present invention provides a uniform-describing way on the objects of the sensor nodes and a method for managing the sensor nodes and an apparatus thereof. The management server describes the objects which each sensor node contains in the sensor networks with node identifiers, group identifiers and object identifiers, wherein the sensor nodes communicating with one another have the same group identifier. Then the management server performs network management on the objects which the sensor nodes contain according to the node identifiers, the group identifiers and the object identifiers.

Inventors:
YANG SHUIGEN (CN)
WANG BIN (CN)
MA SONGWEI (CN)
WEN HAIBO (CN)
LIU GANG (CN)
LIANG ZHENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/070789
Publication Date:
September 01, 2011
Filing Date:
February 26, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ALCATEL LUCENT SHANGHAI BELL (CN)
ALCATEL LUCENT (FR)
YANG SHUIGEN (CN)
WANG BIN (CN)
MA SONGWEI (CN)
WEN HAIBO (CN)
LIU GANG (CN)
LIANG ZHENG (CN)
International Classes:
H04W84/18; H04W64/00
Domestic Patent References:
WO2008069439A12008-06-12
WO2008001984A12008-01-03
Foreign References:
CN101272294A2008-09-24
CN101471899A2009-07-01
Other References:
YONG-WOON KIM ET AL.: "An ID-based USN Management Architecture Model", THE 9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED COMMUNICATION TECHNOLOGY, IEEE CONFERENCE, 14 February 2007 (2007-02-14)
MIJEOM KIM: "Network Management Framework For Large Scale Heterogeneous Sensor Networks", PPT SLICES, 9 October 2009 (2009-10-09), pages 10 - 17, Retrieved from the Internet [retrieved on 20100424]
ZIGBEE ALLIANCE, ZIGBEE SPECIFICATION DOCUMENT 053474R17, 17 January 2008 (2008-01-17)
Attorney, Agent or Firm:
KING & WOOD PRC LAWYERS (CN)
北京市金杜律师事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种在管理服务器中用于管理传感器网络的方法, 其中, 所 述传感器网络中包括基于 IP协议的传感器节点和基于私有协议的传 感器节点, 所述方法包括以下步骤:

A. 釆用节点标识、 组标识和对象标识对所述传感器网络中的各 个传感器节点所包含的对象进行描述, 其中, 相互通信的传感器节 点的组标识相同;

B. 根据所述节点标识、 所述组标识和所述对象标识, 对所述传 感器节点所包含的对象进行网络管理。

2. 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述步骤 B还包括: B1. 根据所述节点标识,获取与所述节点标识相对应的 IP地址; B2. 居所述 IP地址、 所述组标识和所述对象标识, 发送请求 消息, 以用于对所述传感器节点所包含的所述对象进行网络管理。

3. 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 当所述传感器节点基于 私有协议时, 所述步骤 B1还包括:

- 根据所述节点标识, 向域名系统服务器发送查询消息, 所述查 询消息用于查询与所述节点标识相对应的 IP地址;

- 获取所述域名系统服务器所反馈的 IP地址, 其中所述 IP地址 对应了管理所述传感器节点的网关设备;

所述步骤 B2还包括:

- 才艮据所述 IP地址、 所述组标识和所述对象标识, 向所述网关 设备发送所述请求消息, 以用于对所述传感器节点所包含的所述对 象进行网络管理。

4. 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 当所述传感器节点基于 IP协议时, 所述步骤 B1还包括:

- 根据所述节点标识, 向域名系统服务器发送查询消息, 所述查 询消息用于查询与所述节点标识相对应的 IP地址;

- 获取所述域名系统服务器所反馈的 IP地址, 其中所述 IP地址 对应了所述传感器节点; 所述步骤 B2还包括:

- 才艮据所述 IP地址、 所述组标识和所述对象标识, 向所述传感 器节点发送所述请求消息, 以用于对所述传感器节点所包含的所述 对象进行网络管理。

5. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的方法, 其中, 所述步骤 A之前还包括:

- 获取来自所述传感器节点的注册信息, 其中, 所述注册信息包 括所述传感器节点的所述节点标识和所述组标识。

6. 根据权利要求 2至 5中任一项所述的方法, 其中, 所述请求 消息基于简单网络管理协议。

7. 根据权利要求 1至 6中任一项所述的方法, 其中, 所述节点 标识包括所述传感器节点的媒体接入层地址、 应用标识和类型标识。

8. 一种在管理服务器中用于管理传感器网络的装置, 其中, 所 述传感器网络中包括基于 IP协议的传感器节点和基于私有协议的传 感器节点, 所述装置包括:

描述装置, 用于采用节点标识、 组标识和对象标识对所述传感 器网络中的各个传感器节点所包含的对象进行描述, 其中, 相互通 信的传感器节点的组标识相同;

管理装置, 用于根据所述节点标识、 所述组标识和所述对象标 识, 对所述传感器节点所包含的对象进行网络管理。

9. 根据权利要求 8所述的装置, 其中, 所述管理装置还包括: 第一获取装置, 用于根据所述节点标识, 获取与所述节点标识 相对应的 IP地址;

发送装置, 用于 居所述 IP地址、所述组标识和所述对象标识, 发送请求消息, 以用于对所述传感器节点所包含的所述对象进行网 络管理。

10. 根据权利要求 9所述的装置, 其中, 当所述传感器节点基于 私有协议时, 所述第一获取装置还用于:

- 根据所述节点标识, 向域名系统服务器发送查询消息, 所述查 询消息用于查询与所述节点标识相对应的 IP地址; - 获取所述域名系统服务器所反馈的 IP地址, 其中所述 IP地址 对应了管理所述传感器节点的网关设备;

所述发送装置还用于:

- 居所述 IP地址、 所述组标识和所述对象标识, 向所述网关 设备发送所述请求消息, 以用于对所述传感器节点所包含的所述对 象进行网络管理。

11. 根据权利要求 9所述的装置, 其中, 当所述传感器节点基于 IP协议时, 所述第一获取装置还用于:

- 根据所述节点标识, 向域名系统服务器发送查询消息, 所述查 询消息用于查询与所述节点标识相对应的 IP地址;

- 获取所述域名系统服务器所反馈的 IP地址, 其中所述 IP地址 对应了所述传感器节点;

所述发送装置还用于:

- 根据所述 IP地址、 所述组标识和所述对象标识, 向所述传感 器节点发送所述请求消息, 以用于对所述传感器节点所包含的所述 对象进行网络管理。

12. 根据权利要求 8至 11中任一项所述的装置, 其中, 还包括: 第二获取装置, 用于获取来自所述传感器节点的注册信息, 其 中, 所述注册信息包括所述传感器节点的所述节点标识和所述组标 识。

13. 根据权利要求 9至 12中任一项所述的装置, 其中, 所述请 求消息基于简单网络管理协议。

14. 根据权利要求 8至 13中任一项所述的装置, 其中, 所述节 点标识包括所述传感器节点的媒体接入层地址、 应用标识和类型标 识。

Description:
一种用于管理传感器节点的方法及其装置 技术领域

本发明涉及传感器网络, 尤其涉及传感器网络中的服务器。 背景技术

现有的传感器网络是为了特别的应用而建立的 相互独立的专用 网络。 然而, 随着更加广泛的应用, 例如, 环境监测, 智能交通控 制等, 多个独立的传感器网络需要互联以协同地实现 数据采集和控 制。 集成的传感器网络是智能的信息架构, 并且为不同的用户提供 传感器网络服务, 例如, 人类消费者, 公共组织, 企业, 政府等。

使用现有的电信网络互联广域传感器网络是高 效和经济的。 第 一, 因为已部署的接入网络和核心网络十分广泛, 例如, 非对称数 字用户环线, 通用分组无线业务, 全球移动通信系统, 码分多址,全 球微波接入互操作性等, 部署传感器网絡的成本可以降低, 从而加 速传感器网络的部署。 其次, 电信网络的运营商可以从传统的传感 器网络应用的管道提供商转变为传感器网络应 用实现者的重要角 色。

国际电信联盟电信标准化部使用泛在网 ( Ubiquitous Sensor Network , USN ) 表示由电信网承载的广域的传感器网络。 泛在网 是概念化的网络和信息架构, 其对与任何物体连接的传感器节点或 者传感器标签所收集的场景和 /或环境进行检测、 存储、 处理和汇聚 后, 形成信息或者业务, 并将这些信息或者业务在任何时间传递给 在任何地方的任何人。 泛在网现在已经广泛地用于民用的应用, 包 括环境监测, 农业监测, 工业控制和自动化, 健康应用, 家庭自动 化, 智能交通控制, 军事等。

在现有的泛在网中,传感器网络是基于不同的 协议,例如 ZigBee, Bluetooth, IEEE 15.4, 或者 IP协议等。 换言之, 一些传感器网络是 基于 IP协议的, 而另一些传感器网络是基于私有协议的, 也即, 非 IP协议, 例如, ZigBee, Bluetooth, IEEE 802.15.4等。 在泛在网中, 基于 IP协议的传感器网络和基于私有协议的传感器 可以共存的。 需要在泛在网中管理不同类型的传感器网络。 然而, 现有的传感器 网络基于特定的管理协议建立各自的管理架构 , 例如, Zigbee 传感 器网络是基于私有协议的, 且其使用 Zigbee网络层管理方案。 而基 于 IP协议的传感器网络通常采用简单网络管理协 ( Simple Network Management Protocol, SNMP ) 用于网络管理, 其中, 基于 IP协议 的传感器网络例如可以是基于 IPv6 的低速无线个域网 (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Network, 6L0WPAN )。 换言之, 现 有的用于管理传感器网络的主要的协议包括: 用于管理基于 IP的传 感器网络的简单网络管理协议以及用于管理基 于非 IP协议的传感器 网络的私有管理协议。

对于基于 IP协议中的传感器网络节点, 可以直接用该传感器节 点的 IP地址和被管理对象的对象标识(Object ID, OID )进行管理。 而因为基于私有协议的传感器网络中的传感器 节点通常没有 IP层, 且这些传感器节点均是基于私有协议的, 通常采用传感器节点的节 点标识和被管理对象的 OID 对基于私有协议的传感器节点进行管 理。 因为基于私有协议的传感器节点与基于 IP协议的传感器节点的 地址格式不同, 对象描述方式不同, 网络管理的协议也不同, 因此, 基于私有协议的传感器网络与基于 IP协议的传感器网络无法互通, 也即, 基于 IP协议的传感器网絡域中的管理协议无法直接 问基于 私有协议中的被管理节点。

现有技术中, 为了使基于 IP协议的传感器网络和基于私有协议 的传感器网络互联, 传感器网络中的网关提供相关的互联的功能。 因此, 服务器为了管理基于私有协议中的传感器节点 的对象, 除了 知道对象标识和节点标识外, 还需要知道对应的传感器网络的网关 的 IP地址。 因此, 泛在网中的服务器需要处理两种类型的对象描 述 方式。 因此, 需要泛在网中的服务器识别基于 IP协议的网络和基于 私有协议的网络, 并处理这两种不同的对象描述方式, 因此, 这种 方式效率不高, 也不经济。 此外, 服务器为了访问基于私有协议的 传感器网络中的传感器节点, 首先需要访问基于私有协议的传感器 网络的网关, 由于是网关进行协议转化, 因为, 网关上需要保存所 管理的节点中的节点表示和对象标识, 这也给泛在网中的服务器和 基于私有协议的传感器网络中的网关带来了额 外的负担。 发明内容

鉴于现有技术存在上述问题, 本发明提出了一种管理服务器中 用于釆用统一的方式管理基于 IP协议的传感器节点和基于私有协议 的传感器节点。

根据本发明的第一方面,提供了一种在管理服 务器中用于管理传 感器网络的方法, 其中, 所述传感器网络中包括基于 IP协议的传感 器节点和基于私有协议的传感器节点, 所述方法包括以下步骤: 采 用节点标识、 组标识和对象标识对所述传感器网络中的各个 传感器 节点所包含的对象进行描述, 其中, 相互通信的传感器节点的组标 识相同; 居所述节点标识、 所述组标识和所述对象标识, 对所述 传感器节点所包含的对象进行网络管理。

根据本发明的第二方面, 提供了一种在管理服务器中用于管理 传感器网络的管理装置, 其中, 所述传感器网络中包括基于 IP协议 的传感器节点和基于私有协议的传感器节点, 所述装置包括: 描述 装置, 用于采用节点标识、 组标识和对象标识对所述传感器网络中 的各个传感器节点所包含的对象进行描述, 其中, 相互通信的传感 器节点的组标识相同; 管理装置, 用于根据所述节点标识、 所述组 标识和所述对象标识, 对所述传感器节点所包含的对象进行网络管 理。

采用本发明提供的技术方案的优点如下:本发 明通过扩展 SNMP 协议, 为广域的泛在传感器网络提供了一种有效、 可行的透明的管 理方案, 该方案不需要改变传感器网络的现有的架构和 通信协议。

该发明并非特别针对于特定的传感器网络, 它是通过电信网对 传感器网络进行管理的通用的解决方案。 采用本发明的技术方案, 管理服务器不需要区分传感器网络是基于 IP 协议还是基于私有协 议, 因此, 本发明与现有的方案相比, 具有更高的可扩展性、 更经 济更高效。

因为本发明利用了电信网络, 因此, 本发明为广域的传感器网 络的部署、 拓朴结构控制和管理带来了很大的便利。

此外, 本发明不需要传感器网络中的网关采用一对基 于非 IP协 议的传感器网络节点标识以及对象标识来维护 所管理的对象, 因此, 也减轻了传感器网络中的网关的负担。 附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施 例的详细描述,本发 明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显。

图 1 示出了根据本发明的一个具体实施方式的网络 拓朴结构示 意图;

图 2 示出了根据本发明的一个具体实施方式的系统 方法流程 图;

图 3示出了根据本发明的一个具体实施方式的装 框图。

其中, 相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤 特征或装 置 /模块。 具体实施方式

图 1 示出了根据本发明的一个具体实施方式的网络 拓朴结构示 意图。 图 1示出了基于 IP协议的传感器网络和基于私有协议的传感 器网络, 以及基于私有协议的传感器网络中的网关 3。 在图 1所示的 实施方式中, 基于 IP协议的传感器网络和基于私有协议的传感器 络均通过基于 IP协议的电信网连入核心网中, 与核心网中的管理服 务器 1和域名系统服务器 2相通信。 其中, 管理服务器 1用于管理 泛在网中基于 IP协议的传感器网络的节点, 例如, 传感器节点 4a, 也管理泛在网中基于私有协议的传感器网络的 节点, 例如, 传感器 节点 4b。 域名系统服务器 2用于对传感器节点 4a和 4b的地址进行 解析。 在图 1 中示出的管理服务器 1和域名系统服务器 2均为逻辑 实体。 在实际的网络配置中, 管理服务器 1 和域名系统服务器 2也 可以集成在一个物理的网络实体中。

首先, 在步骤 S20中, 管理服务器 1采用节点标识、 组标识和 对象标识对泛在网络中的各个传感器节点所包 含的对象进行描述。 对于基于 IP协议的传感器网络中的对象, 以及基于私有协议的传感 器网络中的对象, 管理服务器 1均采用 <节点标识, 组标识, 对象标 识〉进行描述。

其中, 相互通信的传感器节点的组标识相同, 对于具有相同的 组标识的一组传感器节点称为一个传感器节点 通信组, 该通信组中 既可以包括基于 IP协议的传感器节点, 也可以包括基于私有协议的 传感器节点。 每一个传感器节点通信组具有内在的管理策略 , 管理 服务器 1 可以对该组中的各个传感器节点进行统一的设 置与管理。 组标识例如是 12比特, 如表一所示。 其中 0和 FFF ( 16进制)保留 用于系统配置。

节点标识例如是设备制造商等为每个传感器节 点所分配的全局 唯一的标识。 节点标识的格式可以包括传感器节点的媒体接 入层地 址、 应用标识和类型标识。 其中, 媒体接入层地址是传感器节点的 唯一的标识。 应用标识是用于区分传感器应用的一个唯一的 标识, 例如, 该应用标识用于标识该传感器节点是用于环境 监测, 交通流 量监控等具体的场景等。 而类型标识用于区分传感器节点的类型, 例如, 该传感器的类型可以是声音传感器, 化学传感器, 磁传感器, 速度、 加速度传感器, 光传感器, 热传感器等。

例如, 当传感器节点向管理服务器 1 进行注册时, 该传感器节 点需要向管理服务器 1 注册其节点标识, 包括例如应用标识、 类型 标识和媒体接入层地址等。 当传感器节点与网络或者其他传感器节 点通信时, 管理服务器 1需要为该传感器节点分配组标识。

对象标识用于命名传感器节点中的对象。 对象标识是为了区分 传感器节点中的具体对象。 例如, 传感器节点的目前的工作状态, 是睡眠状态、 待机状态还是工作状态, 以及传感器节点所采集的数 据, 例如温度、 速度、 湿度等, 还可以是传感器节点本身的属性, 例如, 传感器节点的剩余电量等信息。 节点标识 组标识 对象标识

AppIDl. Type 1. MAC 1 A1B 1.2.3.4.5.6.7.8

AppID2.Type2.MAC2 C3D 2.3.4.5.6.7.8.9

AppID3.Type3.MAC3 E5F 3.4.5.6.7.8.9.0 表一示出了传感器节点的对象描述方式的一个 示例。 其中,

AppIDl , AppID2, AppID3分另 1 J表示 3个应用标识, Typel , Type2 和 Type3分别表示 3个类型, MAC1 , MAC2和 MAC3分别表示 3 个不同的媒体接入层地址。

然后, 在步骤 S21 中, 管理服务器 1获取传感器节点的节点标 识。 例如, 某个应用服务器 (图中未示出) 希望查询某个传感器节 点的状态, 或者管理服务器 1需要重新设置某个传感器节点的状态, 因此, 管理服务器 1 需要获取希望查询或者配置的传感器节点的节 点标识。 该节点标识优选的包括传感器节点的应用标识 、 类型标识 和媒体接入层地址。 例如, 传感器节点 4a 的节点标识是 AppIDl . Typel . MAC 1 , 传 感 器 节 点 4b 的 节 点 标 识 是 AppID2.Type2.MAC2»

在步骤 S22中, 管理服务器 1根据该节点标识, 本地查询与节 点标识相对应的 IP地址。

当管理服务器 1 在先前已经与该传感器节点进行通信, 因此, 在管理服务器 1 中已经预存了与该传感器节点的媒体接入层地 址相 对应的 IP地址, 因此, 管理服务器 1直接查找本地的数据库, 获取 了对应的 IP地址。 对于基于 IP协议的传感器网络的传感器节点, IP 地址即对应了该传感器节点的 IP地址, 而对于基于私有协议的传感 器网络中的传感器节点, 管理服务器 1所找到的 IP地址对应了基于 私有协议的传感器网络中的传感器节点的网关 的 IP地址。

当管理服务器 1 查找本地数据库, 未发现与传感器节点相对应 的 IP地址时, 在步骤 S23中, 管理服务器 1向域名系统服务器 2发 送查询请求。 该查询消息中包括传感器节点的节点标识, 用于查询 与该节点标识相对应的 IP地址。 例如, 管理服务器 1获取的传感器 节点 4a的节点标识是 AppIDl .Typel .MACl, 根据该节点标识, 向域 名系统服务器 2查询对应的 IP地址。 在本实施方式中, 以管理服务 器 1 向域名系统服务器 2发出查询消息为例进行说明。 本领域技术 人员可以理解, 当节点标识与 IP地址的对应关系是保存在其他的服 务器或者模块中时, 管理服务器 1 也可以向这些服务器或者模块进 行查询。

当然, 步骤 S22是可以省略的。 例如, 为了保持管理服务器 1 与域名系统服务器 2 内数据的同步性, 管理服务器 1 可以不经过本 地的数据库查询, 直接向域名系统服务器 2查询。

然后, 在步骤 S24中, 域名系统服务器 2通过域名解析, 获取 与域名 AppIDl . Type 1. MAC 1相对应的 IP地址, 并将该 IP地址反馈 给管理服务器 1。 对于基于 IP协议的传感器网络的传感器节点, IP 地址即对应了该传感器节点的 IP地址, 而对于基于私有协议的传感 器网络中的传感器节点, 域名系统服务器 2向管理服务器 1反馈的 IP 地址对应了基于私有协议的传感器网络中的传 感器节点的网关的 IP地址。

以下首先以传感器节点是基于 IP协议的传感器节点, 例如传感 器节点 4a为例进行说明。

在步骤 S25 中, 管理服务器 1发送基于简单网络管理协议的请 求消息, 以用于对传感器节点所包含的对象进行网络管 理。

管理服务器 1 可以例如周期性地向其所辖的传感器节点发送 基 于简单网络管理协议的请求消息, 也可以基于其他应用服务器的请 求, 向该管理服务器 1 所辖的传感器节点发送简单网络管理协议的 请求消息。 来自该应用服务器中的请求消息包括需要查询 的传感器 节点的 <节点标识, 组标识和对象标识 >。 该请求消息可以用于查询 传感器节点的对象标识, 例如, 管理服务器 1 需要获取传感器节点 的状态, 或者需要传感器节点报告其所采集的数据等; 或者请求消 息还包括对传感器节点进行配置的指令, 例如, 改变传感器节点的 状态, 如将传感器节点从待机状态配置为数据收集状 态等。 这些请求消息可以基于简单网络管理协议进行 发送。 简单网络 管理协议是基于用户数据报协议的网络协议, 其在网络管理系统中 被用于监控或管理计算机网络中与网络相连的 一组设备。 简单网络 管理协议还可以用于发送配置更新或者控制请 求, 从而主动地管理 一个系统。在因特网中,所有的 IP网络节点具有各自唯一的 IP地址, 且 IP网络节点所管理的对象可以用对象标识进行 识。 每个对象标 识用于标识一个可以通过简单网络管理协议读 取或者设置的变量。 因此, 在本发明中, 通过扩展简单网络管理协议, 使请求消息包括< 节点标识, 组标识, 对象标识〉, 更便于对一个通信组中的多个传感 器节点进行统一的管理。

当传感器节点 4a是基于 IP协议的传感器网络中的传感器节点 时, 该基于简单网络管理协议的请求消息直接到达 传感器节点 4a, 然后, 在步骤 S26中, 传感器节点 4a直接基于简单网络管理协议向 管理服务器 1反馈消息, 例如, 反馈传感器节点 4a的状态, 或者报 告传感器节点 4a所采集的数据等,或者反馈传感器节点 4a已经根据 管理服务器 1 的配置, 进行了相应的设置的应答消息。 当然, 根据 不同的应答策略, 例如, 如果网络设置为当传感器成功配置后, 默 认地不需要进行反馈时, 步骤 S26是可以省略的。

以下以当传感器节点 4 b是基于私有协议的传感器网络中的传感 器节点为例进行说明。 例如, 传感器节点 4b是基于 IEEE802.15.4协 议时, 在步骤 S25,中, 该基于简单网络管理协议的请求消息到达传 感器节点 4b所在的网关 3。 然后, 在步骤 S26,中, 网关 3可以直接 将该基于简单网络管理协议的请求消息转换为 基于 IEEE802.15.4协 议, 例如, 对<节点标识, 组标识, 对象标识>进行基于 IEEE802.15.4 协议的封装, 然后再将该基于私有协议的请求消息转发至传 感器节 点 4b。

然后,在步骤 S27,中,传感器节点 4b根据应答策略,进行应答, 例如, 反馈传感器节点 4b的状态, 或者报告传感器节点 4b所采集 的数据等, 或者反馈传感器节点 4b已经根据管理服务器 1的配置, 进行了相应的设置的应答消息。 当然, 根据不同的应答策略, 例如, 如果网络设置为当传感器成功配置后, 默认地不需要进行反馈时, 步骤 S27,是可以省略的。

然后, 在步骤 S28,中, 网关 3再将该基于私有协议的应答消息 转换为基于简单网络管理协议的应答消息, 然后再将该应答消息反 馈给管理服务器 1。 当然, 如果步骤 S27,已省略, 步骤 S28,相应地 也是可以省略的。 此外, 可以理解, 步骤 S25-S26与步骤 S25,-S28, 之间并没有先后顺序。

本发明对于基于 IP协议的传感器网络中的传感器节点 4 a和基于 私有协议的传感器网络中的传感器节点 4b都是透明的, 不需要对传 感器节点进行任何改动。

本发明可以允许泛在网中的管理服务器通过 <节点标识, 组标 识, 对象标识>访问所有的所管理的对象, 而在现有技术中, 对于基 于私有协议的网络, 管理服务器只能直接访问基于私有协议的网络 的网关。

因为传感器网络或者多个传感器节点通常是为 了某些用途或者 目的作为一组进行管理的, 例如, 安全, 记账, 信任管理等, 为每 个传感器节点设立组标识更有利于对一组传感 器节点进行管理。

当传感器节点的节点标识优选地包括应用标识 和类型标识时, 可以更直观地反映该传感器节点的用途。

组标识和节点标识通过简单网络管理协议的管 理信息库映射到 一个对象标识, 当然, 因为一个传感器节点可以对应多个对象, 因 此, 多个对象可以映射到同一对组标识和节点标识 。

以上, 从系统方法的角度对本发明的实施方式进行描 述。 以下, 从装置框图的角度, 对本发明进行具体的描述。

图 3示出了根据本发明的一个具体实施方式的装 框图。 其中, 装置 10位于图 1所示的管理服务器 1中。装置 10包括描述装置 100 和管理装置 101, 第二获取装置 102。 管理装置 101包括第一获取装 置 1010和发送装置 1011。 其中, 仅有描述装置 100和管理装置 101 是实现本发明的技术方案所必需的, 根据不同的实施方式, 其他的 子装置均是可以省略的。 首先, 描述装置 100釆用节点标识、 组标识和对象标识对泛在 网络中的各个传感器节点所包含的对象进行描 述。 对于基于 IP协议 的传感器网络中的对象, 以及基于私有协议的传感器网絡中的对象, 管理服务器 1均采用 <节点标识, 组标识, 对象标识〉进行描述。

其中, 相互通信的传感器节点的组标识相同, 对于具有相同的 组标识的一组传感器节点称为一个传感器节点 通信组, 该通信组中 既可以包括基于 IP协议的传感器节点, 也可以包括基于私有协议的 传感器节点。 每一个传感器节点通信组具有内在的管理策略 , 管理 服务器 1可以对该组中的各个传感器节点进行统一的 置与管理。

节点标识例如是设备制造商等为每个传感器节 点所分配的全局 唯一的标识。 节点标识的格式可以包括传感器节点的媒体接 入层地 址、 应用标识和类型标识。 其中, 媒体接入层地址是传感器节点的 唯一的标识。 应用标识是用于区分传感器应用的一个唯一的 标识, 例如, 该应用标识用于标识该传感器节点是用于环境 监测, 交通流 量监控等具体的场景等。 而类型标识用于区分传感器节点的类型, 例如, 该传感器的类型可以是声音传感器, 化学传感器, 磁传感器, 速度、 加速度传感器, 光传感器, 热传感器等。

例如, 当传感器节点向管理服务器 1 进行注册时, 该传感器节 点需要向管理服务器 1 注册其节点标识, 包括例如应用标识、 类型 标识和媒体接入层地址等。 当传感器节点与网络或者其他传感器节 点通信时, 管理服务器 1 需要为该传感器节点分配组标识。 因此, 第二获取装置 102在注册时获取传感器节点的节点标识和组标 识。

对象标识用于命名传感器节点中的对象。 对象标识是为了区分 传感器节点中的具体对象。 例如, 传感器节点的目前的工作状态, 是睡眠状态、 待机状态还是工作状态, 以及传感器节点所采集的数 据, 例如温度、 速度、 湿度等, 还可以是传感器节点本身的属性, 例如, 传感器节点的剩余电量等信息。

表二示出了传感器节点的对象描述方式的一个 示例。 其中,

AppIDl , AppID2, AppID3分别表示 3个应用标识, Typel , Type2 和 Type3分别表示 3个类型, MAC1 , MAC2和 MAC3分别表示 3 个不同的媒体接入层地址。

然后, 第一获取装置 1010获取传感器节点的节点标识。 例如, 某个应用服务器 (图中未示出) 希望查询某个传感器节点的状态, 或者管理服务器 1 需要重新设置某个传感器节点的状态, 因此, 第 一获取装置 1010需要获取希望查询或者配置的传感器节点 节点标 识。 该节点标识优选的包括传感器节点的应用标识 、 类型标识和媒 体接入层地址。 例如, 传感器节点 4a 的节点标识是 AppIDl . Type 1. MAC 1 , 传 感 器 节 点 4b 的 节 点 标 识 是 AppID2.Type2.MAC2。

然后, 管理装置 101 根据该节点标识, 本地查询与节点标识相 对应的 IP地址。

如果管理装置 101 在先前已经与该传感器节点进行通信, 则在 管理服务器 1 中可能已经预存了与该传感器节点的媒体接入 层地址 相对应的 IP地址, 因此, 管理装置 101直接查找本地的数据库, 获 取了对应的 IP地址。 对于基于 IP协议的传感器网络的传感器节点, IP地址即对应了该传感器节点的 IP地址, 而对于基于私有协议的传 感器网络中的传感器节点, 管理装置 101所找到的 IP地址对应了基 于私有协议的传感器网络中的传感器节点的网 关的 IP地址。

当管理装置 101 查找本地数据库, 未发现与传感器节点相对应 的 IP地址时, 管理装置 101向域名系统服务器 2发送查询请求。 该 查询消息中包括传感器节点的节点标识, 用于查询与该节点标识相 对应的 IP地址。 例如, 第一获取装置 1010获取的传感器节点 4a的 节点标识是 AppID 1. Type 1. MAC 1 , 根据该节点标识, 管理装置 101 向域名系统服务器 2查询对应的 IP地址。 在本实施方式中, 以管理 装置 101 向域名系统服务器 2发出查询消息为例进行说明。 本领域 技术人员可以理解, 当节点标识与 IP地址的对应关系是保存在其他 的服务器或者模块中时, 管理装置 101 也可以向这些服务器或者模 块进行查询。

当然, 管理装置 101进行本地查询的步骤是可以省略的, 也即, 例如, 为了保持管理服务器 1与域名系统服务器 2内数据的同步性, 管理装置 101 可以不经过本地的数据库查询, 直接向域名系统服务 器 2查询。

然后, 域名系统服务器 2 通过域名解析, 获取与域名 AppIDl . Type 1. MAC 1相对应的 IP地址, 并将该 IP地址反馈给管理 装置 101。 对于基于 IP协议的传感器网络的传感器节点, IP地址即 对应了该传感器节点的 IP地址, 而对于基于私有协议的传感器网絡 中的传感器节点, 域名系统服务器 2向管理装置 101反馈的 IP地址 对应了基于私有协议的传感器网络中的传感器 节点的网关的 IP 地 址。

以下, 首先以传感器节点是基于 IP协议的传感器节点, 例如传 感器节点 4a为例进行说明。

发送装置 1011发送基于简单网络管理协议的请求消息, 以用于 对传感器节点所包含的对象进行网络管理。

发送装置 1011可以例如周期性地向其所辖的传感器节点 送基 于简单网络管理协议的请求消息, 也可以基于其他应用服务器的请 求, 向该管理服务器 1 所辖的传感器节点发送简单网络管理协议的 请求消息。 来自该应用服务器中的请求消息包括需要查询 的传感器 节点的 <节点标识, 组标识和对象标识 >。 该请求消息可以用于查询 传感器节点的对象标识, 例如, 管理服务器 1 需要获取传感器节点 的状态, 或者需要传感器节点报告其所采集的数据等; 或者请求消 息还包括对传感器节点进行配置的指令, 例如, 改变传感器节点的 状态, 如将传感器节点从待机状态配置为数据收集状 态等。

这些请求消息可以基于简单网络管理协议进行 发送。 简单网络 管理协议是基于用户数据报协议的网络协议, 其在网络管理系统中 被用于监控或管理计算机网络中与网络相连的 一组设备。 简单网络 管理协议还可以用于发送配置更新或者控制请 求, 从而主动地管理 一个系统。在因特网中,所有的 IP网络节点具有各自唯一的 IP地址, 且 IP网络节点所管理的对象可以用对象标识进行 识。 每个对象标 识用于标识一个可以通过简单网络管理协议读 取或者设置的变量。 因此, 在本发明中, 通过扩展简单网络管理协议, 使请求消息包括< 节点标识, 组标识, 对象标识>, 更便于对一个通信组中的多个传感 器节点进行统一的管理。

当传感器节点 4a是基于 IP协议的传感器网络中的传感器节点 时, 该基于简单网络管理协议的请求消息直接到达 传感器节点 4a, 因此, 传感器节点 4a直接基于简单网络管理协议向管理服务器 1反 馈消息, 例如, 反馈传感器节点 4a的状态, 或者报告传感器节点 4a 所采集的数据等, 或者反馈传感器节点 4a已经根据管理服务器 1的 配置, 进行了相应的设置的应答消息。 当然, 根据不同的应答策略, 例如, 如果网络设置为当传感器成功配置后, 默认地不需要进行反 馈时, 则传感器节点 4a不进行应答。

当传感器节点 4b是基于私有协议的传感器网络中的传感器节 时, 例如, 是基于 IEEE802.15.4协议时, 该基于简单网络管理协议 的请求消息到达传感器节点 4b所在的网关 3。 网关 3可以直接将该 基于简单网络管理协议的请求消息进行协议转 换为基于该 IEEE802.15.4 协议, 例如, 对<节点标识, 组标识, 对象标识>进行 基于 IEEE802.15.4协议的封装, 然后再将该基于私有协议的请求消 息转发至传感器节点 4b。 在本实施方式中, 以私有协议为 Zigbee IEEE802.15.4协议为例进行说明,本领域技术人员 可以理解,该私有 协议不限于此, 还可以包括例如基于个域网、 以太网等协议, 只要 该协议具有数据链路层以及媒体接入层。 在本实施方式中, 在电信 网络中釆用简单网络管理协议进行管理, 本领域技术人员可以理解, 简单网络管理协议的不同的版本,例如 SNMPvl , SNMPv2, SNMPv3 均适用于本发明, 只是在数据包的封装格式方面略有差异, 这些差 异对本发明的实质性内容不产生影响, 因此在此不予赘述。

然后, 传感器节点 4b根据应答策略, 进行应答, 例如, 反馈传 感器节点 4b的状态, 或者报告传感器节点 4b所采集的数据等, 或 者反馈传感器节点 4b已经根据管理服务器 1的配置, 进行了相应的 设置的应答消息。 当然, 根据不同的应答策略, 例如, 如果网络设 置为当传感器成功配置后, 默认地不需要进行反馈时, 则传感器节 点 4b不进行应答。

然后, 网关 3 再将该基于私有协议的应答消息转换为基于简 单 网络管理协议的应答消息, 然后再将该应答消息反馈给管理装置 101。

本发明对于基于 IP协议的传感器网络中的传感器节点 4a和基于 私有协议的传感器网络中的传感器节点 4b都是透明的, 不需要对传 感器节点进行任何改动。

本发明可以允许泛在网中的管理服务器通过< ;节点标识, 组标 识, 对象标识〉访问所有的所管理的对象, 而在现有技术中, 对于基 于私有协议的网络, 管理服务器只能直接访问基于私有协议的网络 的网关。

因为传感器网络或者多个传感器节点通常是为 了某些用途或者 目的作为一组进行管理的, 例如, 安全, 记账, 信任管理等, 为每 个传感器节点设立组标识更有利于对一组传感 器节点进行管理。

当传感器节点的节点标识优选地包括应用标识 和类型标识时, 可以更直观地反映该传感器节点的用途。

组标识和节点标识通过简单网络管理协议的管 理信息库映射到 一个对象标识, 当然, 因为一个传感器节点可以对应多个对象, 因 此, 多个对象可以映射到同一对组标识和节点标识 。

需要说明的是, 上述实施例仅是示范性的, 而非对本发明的限 制。 任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本 发明的保护范围 之内, 这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特 征, 调度方法 可以进行组合, 以取得有益效果。 此外, 不应将权利要求中的任何 附图标记视为限制所涉及的权利要求; "包括" 一词不排除其它权利 要求或说明书中未列出的装置或步骤; 装置前的 "一个" 不排除多 个这样的装置的存在; 在包含多个装置的设备中, 该多个装置中的 一个或多个的功能可由同一个硬件或软件模块 来实现; "第一"、 "第 二"、 "第三" 等词语仅用来表示名称, 而并不表示任何特定的顺序。