一种物联网实现方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711274620.4

(22)申请日 2017.12.06

(71)申请人 常熟理工学院

地址 215500 江苏省苏州市常熟市常熟理

工学院（东南校区）计算机科学与工程

学院

(72)发明人 王晓喃　

(74)专利代理机构 江苏圣典律师事务所 32237

代理人 胡建华

(51)Int.Cl.

H04L 29/08(2006.01)

H04L 12/747(2013.01)

H04L 12/745(2013.01)

H04L 12/741(2013.01)

H04L 12/733(2013.01)

H04W 40/20(2009.01)

(54)发明名称

一种物联网实现方法

(57)摘要

本发明提供了一种物联网实现方法，所述物

联网包括移动设备、接入路由器和接入节点构

成；每个移动设备配置X个无线接口，X取值为自

然数，每个接口由接口ID f唯一标识，f取值1…

X，接口ID为f的接口简写为接口f。移动设备通过

本发明提供的方法能够快速获取数据，从而降低

数据通信延迟和代价，提高服务质量。本发明可

应用于农业工程化、智能医疗等诸多领域，具有

广泛的应用前景。权利要求书7页 说明书16页 附图5页CN 107979645 A 2018.05.01

C N 107979645

A

1.一种物联网实现方法，其特征在于，所述物联网包括移动设备、接入路由器和接入节点构成；每个移动设备配置X个无线接口，X取值为自然数，每个接口由接口ID f唯一标识，f 取值1…X，接口ID为f的接口简写为接口f；一个接入节点配置一个上游有线接口和一个下游无线接口；一个接入路由器配置一个上游有线接口和Y个下游有线接口，Y≥X，上游有线接口与互联网骨干网相连，每个下游有线接口与一个接入节点的上游有线接口相连，每个下游有线接口由接口ID j唯一标识，j＝1…Y；接入节点的下游接口与移动设备的接口链路相连；一种数据保存在两个以上的服务器上，所有保存该数据的服务器构成一个任播组，所有任播组的服务器共享一个任播地址，该任播地址预先设置，该种数据由该任播地址唯一标识，由U个数据块构成，U为正整数，每个数据块由数据块ID c唯一标识，c取值1…U；

互联网骨干网包括核心路由器，核心路由器的每个接口与另一个核心路由器或者接入路由器相连；接入路由器、接入节点和移动设备为每个接口配置一个地址，一个地址由i比特的前缀，j比特的地理坐标，k比特的接入节点ID和128-i-j-k比特的设备ID构成，i、j、k为不大于32的正整数；

每个核心路由器维护一个转发表，每个接入路由器维护一个转发表；一个转发表项包含数据ID域，数据块ID集合域，距离域和接口ID域；

在数据D1的数据ID为A1，任播地址为A1的服务器产生数据D1的一个以上的数据块后，任播地址为A1的服务器构建一个数据块ID集合，所述数据块ID集合由产生的数据块的数据块ID构成，然后该服务器执行下述操作：

步骤101：开始；

步骤102：服务器设置一个参数Hop，其初始值为0，并发送一个转发消息，该转发消息的源地址为该服务器的地址，目的地址为广播地址，负载为数据ID A1、数据块ID集合以及参数Hop；

步骤103：如果一个接入路由器从自己的下游接口f1接收到该转发消息，则执行步骤104，否则执行步骤106；

步骤104：步骤103中的接入路由器将接收到的转发消息负载中的参数Hop值递增1，如果接入路由器存在一个如下转发表项，该转发表项的数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息的数据ID和数据ID集合，且接口ID等于f1，则执行步骤115，否则执行步骤105；

步骤105：接收到转发消息的接入路由器从上游接口转发接收到的转发消息，创建一个转发表项，该转发表项的数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息的数据ID和数据ID集合，接口ID等于f1，距离域值等于转发消息中参数Hop的值，执行步骤103；

步骤106：如果一个接入路由器从自己的上游接口f2接收到转发消息，则执行步骤107，否则执行步骤111；

步骤107：接入路由器将接收到的转发消息负载中的参数Hop值递增1，如果接入路由器存在一个转发表项，该转发表项的数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息负载中的数据ID和数据ID集合，且接口ID等于f2，则执行步骤108，否则执行步骤110；

步骤108：如果数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息负载中的数据ID和数据ID 集合，且接口ID等于f2的转发表项的距离域值大于转发消息负载中的参数Hop，则执行步骤109，否则执行步骤115；

步骤109：接入路由器选择数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息负载中的数据

ID和数据ID集合且接口ID等于f2的转发表项，将该转发表项的距离域值设置为转发消息负载中的参数Hop值，执行步骤115；

步骤110：接收到转发消息的接入路由器创建一个转发表项，该转发表项的数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息的数据ID和数据ID集合，接口ID等于f2，距离域值等于转发消息中的参数Hop值，执行步骤115；

步骤111：核心路由器从自己的接口f3接收到转发消息后，将转发消息负载中的参数Hop递增1，如果存在一个转发表项，该转发表项的数据ID和数据块ID集合等于接收到的转发消息负载中的数据ID和数据块ID集合，则执行步骤112，否则执行步骤114；

步骤112：核心路由器选中转发表项，该转发表项的数据ID和数据块ID集合等于接收到的转发消息负载中的数据ID和数据块ID集合，如果该转发表项的距离域值大于转发消息负载中的参数Hop，则执行步骤113，否则执行步骤115；

步骤113：核心路由器选择数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息负载中的数据ID和数据ID集合的转发表项，将该转发表项的距离域值设置为转发消息负载中的参数Hop 值，将该转发表项的接口ID域值设置为f3，然后从除了接口f3以外的所有接口转发该转发消息，执行步骤103；

步骤114：接收到转发消息的接入路由器创建一个转发表项，该转发表项的数据ID和数据ID集合等于接收到的转发消息的数据ID和数据ID集合，接口ID等于f3，距离域值等于转发消息中的参数Hop值，然后从除了接口f3以外的所有接口转发该转发消息，执行步骤103；

步骤115：结束。

2.根据权利要求1所述的一种物联网实现方法，其特征在于，接入路由器所有接口的网络前缀相同且预先设置；所述物联网中的每个接入路由器配置一个上游接口和Y个下游接口，接入路由器的上游接口的接口ID为Y+1；接入路由器启动后，为上游接口和每个下游接口配置一个地址，该地址的网络前缀为预先设置的网络前缀，设备ID为该上游接口或者下游接口的接口ID；接入路由器为每个下游接口配置地址后，从该下游接口发送一个配置消息，该配置消息的源地址为该下游接口的地址；接入节点从上游接口接收到配置消息后，分别为上游接口和下游接口配置一个地址，在下游接口的地址中，网络前缀等于接收到的配置消息的源地址的网络前缀，地理坐标为接入节点当前的地理坐标，设备ID为0，接入节点ID为接收到的配置消息的源地址的设备ID；接入节点为下游节点配置地址后，通过下游接口定期发送配置消息，该配置消息的源地址为该下游接口的地址；在上游接口的地址中，网络前缀等于接收到的配置消息的源地址的网络前缀，地理坐标和设备ID均为0，接入节点ID 为接收到的配置消息的源地址的设备ID；

移动设备配置一个地址之前，为每个接口配置一个临时地址，在该临时地址中，网络前缀和接入节点ID为0，地理坐标为当前移动设备的地理坐标，设备ID为一个随机数；移动设备为每个接口配置一个临时地址后，从每个接口定期发送一个信标消息，该信标消息的源地址为该接口的临时地址；

移动设备维护一个地址表，该地址表项包含接口ID域，接入节点地址域，移动设备地址域和生命周期域，移动路由器保存一个设备ID集合用于保存已经分配的设备ID；移动设备启动后，通过每个接口侦听配置消息；如果移动设备M1从自己的接口f4接收到配置消息，则执行如下操作为接口f4配置地址：