結合網絡及無線傳感器網絡終端加入網絡的方法
2023-05-29 01:28:46 1
專利名稱：：結合網絡及無線傳感器網絡終端加入網絡的方法
技術領域：
：本發明涉及結合網絡技術，尤其涉及一種結合網絡及WSN終端加入網絡的方法。
背景技術：
：無線傳感器網絡作為計算、通信和傳感器三項技術相結合的產物，是一種全新的信息獲取和處理技術。由於近來微型製造技術、通訊技術及電池技術的改進，促使微小的傳感器終端可具有感應、無線通訊及處理信息的能力。此類傳感器終端不但能夠感應及偵測環境的目標物及其改變，並且可處理收集到的數據，並將處理過後的資料以無線傳輸的方式送到數據收集中心。這些傳感器終端通常由電源、感知部件、嵌入式處理器、存儲器、通信部件和執行軟體這幾部分構成。其中，電源為傳感器節點提供正常工作所必需的能源。感知部件用於感知、獲取外界的信息，並將其轉換為數位訊號。嵌入式處理器負責協調節點各部分的工作，如對感知部件獲取的信息進行必要的處理、保存，控制感知部件和電源的工作模式等。通信部件負責與其他傳感器或觀察者進行通信。執行軟體則為傳感器終端提供必要的軟體支持，如嵌入式作業系統、嵌入式資料庫系統等。藉助於傳感器終端中內置的形式多樣的感知部件來測量該傳感器終端所在周邊環境中的熱、紅外、聲納、雷達和地震波信號，從而探測包括溫度、溼度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等眾多信息。傳感器終端一般通過自組織或預配置的方式構成網絡。在通信方式上，雖然可以採用有線、無線、紅外和光等多種形式，但一般認為短距離的無線低功率通信技術最適合傳感器網絡的使用，一般稱作無線傳感器網絡(WSN，WirelessSensorNetwork)。目前使用比較廣泛的無線低功率通信技術包括IEEEanstituteofElectricalandElectronicsEngineers)802.15.4和Zigbee技術。IEEE802.15.4是由IEEE開發的低速無線個域網(WPAN，WirelessPersonalAreaNetwork)標準。IEEE802.15.4規定了物理層和介質訪問控制層(MAC,MediaAccessControl)標準。符合IEEE802.15.4標準的通信模塊具備低成本、低耗電、小尺寸的特點。Zigbee聯盟是一個致力於在開放的全球標準的基礎上，開發可靠的、低成本、低耗電、無線網絡連接的監測和控制產品的組織。Zigbee標準的物理層和MAC層採用IEEE802.15.4技術，網絡層、安全管理、應用層規範以及互通性由Zigbee聯盟開發。Zigbee標準中的Zigbee智能能源公共應用規範(Zigbeesmartenergypublicapplicationsprofile)禾口Zigbee家庭自動化應用規範(Zigbeehomeautomationpublicapplicationsprofile)分別針對商業環境應用和家庭應用。WSN終端的微處理能力和無線通信能力使無線傳感器網絡有廣闊的應用前景，其應用包括軍事應用、生物和環境監測、健康應用、家庭應用、工業控制和監測等。無線傳感器網絡和電信網結合，如第二代QG)移動通信、第三代(3G)移動通信、xDSL(χDigitalSubscriberLine)、FTTx(FiberToThex，χ為home、building、node、premises)、寬帶無線接入、衛星/微波等，可以使無線傳感器網絡作為現有網絡的延伸，擴展通信網絡的能力，使通信對象從人擴展到物理世界，具有良好的發展前景。無線傳感器網絡與現有的電信網絡結合後，可以使無線傳感器網絡感知的數據有效地傳遞到數據中心，通過對數據的整理和分析，可以極大程度地改變人類獲取自然世界的數據的方式，同時也能夠對無線傳感器網絡進行集中的管理，解決目前分散在各處的無線傳感器網絡難以管理的問題。無線傳感器網絡與電信網絡結合，是指將無線傳感器網絡與電信網絡相連接，利用電信網絡對無線傳感器網絡及其提供的業務進行監控、管理及完成業務的承載與合作實施，並通過電信網絡擴展無線傳感器網絡所提供的業務。無線傳感器網絡和電信網的結合一般是無線傳感器網絡通過網關設備連接至電信網平臺。WSN終端為構成無線傳感器網絡的傳感器節點，通過一跳或多跳與網關連接。WSN終端負責採集並上傳數據，以及接收並執行命令。組成無線傳感器網絡的設備少則幾個多則幾百個，設備間可根據需要以星形、樹形或網狀(MESH)等方式組網，其中某些設備或具有較強的組網和數據轉發能力。無線傳感器網絡和電信網絡結合後，需要考慮WSN終端的管理和安全問題。無線傳感器網絡和電信網結合後面臨的安全威脅包括1、攻擊者採用某些設備冒充WSN終端加入到無線傳感器網絡，進行不正確的數據上報，幹擾傳感系統的正常運行。2、攻擊者採用某些設備偵聽無線傳感器網絡中傳遞的數據，並對數據進行修改，從而幹擾無線傳感器網絡內部的通信。3、攻擊者採取攻擊手段，不停地通過網關上報數據，從而加大通信網絡的業務量，使電信網絡不能正常工作。因此在無線傳感器網絡和電信網絡的結合時，需要考慮WSN終端的管理，從而實現無線傳感器網絡和電信網絡的安全。
發明內容有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種結合網絡及WSN終端加入網絡的方法，能將無線傳感器網絡和電信網絡很好地結合併能保證網絡安全。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種WSN終端加入網絡的方法，包括無線傳感器網絡和電信網絡，所述無線傳感器網絡中設有WSN終端和網關；所述電信網絡中設有無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端；其特徵在於，所述方法包括所述無線傳感器網絡管理平臺將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給WSN終端；所述WSN終端使用所述網絡配置參數加入到無線傳感器網絡。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給所述WSN終端，為所述無線傳感器網絡管理平臺通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到WSN終端。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺通過業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到所述WSN終端，為所述無線傳感器網絡業務客戶端向無線傳感器網絡管理平臺發送WSN終端的信息及待加入無線傳感器網絡的標識信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出WSN終端加入的無線傳感器網絡，獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，並通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將所述網絡配置參數寫入到WSN終端。優選地，所述獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為所述無線傳感器網絡管理平臺從所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺從所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為所述無線傳感器網絡管理平臺向所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，所述網關將所述網絡配置參數提供給管理平臺。優選地，所述獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為無線傳感器網絡創建後，所述無線傳感器網絡的網關將WSN終端加入到所述無線傳感器網絡所需的網絡配置參數提供給所述無線傳感器網絡管理平臺，所述無線傳感器網絡管理平臺保存所述網絡配置參數。優選地，所述無線傳感器網絡的標識信息包括所述無線傳感器網絡的位置信息；所述無線傳感器網絡管理平臺進一步存儲有所述無線傳感器網絡的位置信息與所述無線傳感器網絡對應關係的信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出所述的無線傳感器網絡。優選地，所述網絡配置參數包括認證密鑰和所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的網關地址；所述WSN終端通過所述網絡配置參數加入相應的無線傳感器網絡，為所述WSN終端根據待加入無線傳感器網絡的網關地址向所述網關發送加入請求，所述網關根據所述認證密鑰對所述WSN終端進行認證，認證通過後允許加入所述無線傳感器網絡。一種結合網絡，包括無線傳感器網絡和電信網絡，所述無線傳感器網絡WSN中設有WSN終端和網關；所述電信網絡中設有無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端；其中，無線傳感器網絡管理平臺，用於將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給WSN終端；無線傳感器網絡業務客戶端，分別連接於所述無線傳感器網絡管理平臺及所述WSN終端，用於利用所述網絡配置參數加入無線傳感器網絡。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到WSN終端。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步接收所述無線傳感器網絡業務客戶端發送WSN終端的信息及所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的標識信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出WSN終端加入的無線傳感器網絡，獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，並通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將所述網絡配置參數寫入到WSN終端。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步向所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，所述網關將所述網絡配置參數提供給管理平臺。優選地，所述無線傳感器網絡管理平臺獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為無線傳感器網絡創建後，所述無線傳感器網絡的網關將WSN終端加入到所述無線傳感器網絡所需的網絡配置參數提供給所述無線傳感器網絡管理平臺，所述無線傳感器網絡管理平臺保存所述網絡配置參數。優選地，所述無線傳感器網絡的標識信息包括所述無線傳感器網絡的位置信息；所述無線傳感器網絡管理平臺進一步存儲有所述無線傳感器網絡的位置信息與所述無線傳感器網絡對應關係的信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出所述的無線傳感器網絡。優選地，所述網絡配置參數包括認證密鑰和所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的網關地址；所述WSN終端通過所述網絡配置參數加入相應的無線傳感器網絡，為所述WSN終端根據待加入無線傳感器網絡的網關地址向所述網關發送加入請求，所述網關根據所述認證密鑰對所述WSN終端進行認證，認證通過後允許加入所述無線傳感器網絡。本發明中，通過將無線傳感器網絡和電信網絡進行結合，大大拓展了無線傳感器網絡的應用功能，並且，通過在結合網絡中設置對無線傳感器網絡中的網絡節點進行管理的無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端，實現了對WSN終端的認證加入，不會導致非法WSN終端加入到無線傳感器網絡，從而很好地保證了網絡安全。圖1為本發明結合網絡結構的示意圖；圖2為本發明一種WSN終端加入網絡的方法的流程圖；圖3為本發明另一種WSN終端加入網絡的方法的流程圖。具體實施例方式本發明的基本思想是通過將無線傳感器網絡和電信網絡進行結合，大大拓展了無線傳感器網絡的應用功能，並且，通過在結合網絡中設置對無線傳感器網絡中的網絡節點進行管理的無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端，實現了對WSN終端的認證加入，不會導致非法WSN終端加入到無線傳感器網絡，從而很好地保證了網絡安全。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下舉實施例並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。在本發明中，無線傳感器網絡是由一組傳感器節點設備以自組織方式組成的無線網絡，傳感器節點設備間以近距離無線通信技術進行通信。無線傳感器網絡通常部署在幾米至幾百米的區域範圍內，其中傳感器節點設備通常是由電池供電，具有較低的功耗和成本。近距離通信技術一般採用Zigbee和IEEE802.15.4技術。在本發明中，無線傳感器網絡與電信網絡結合，是指將無線傳感器網絡與電信網絡相連接，利用電信網絡對無線傳感器網絡及其提供的業務進行監控、管理及完成業務的承載與合作實施，並通過電信網絡擴展無線傳感器網絡所提供的業務。電信網絡包括移動通信網絡、xDSL、FTTx、衛星通信等多種通信網絡。在本發明中，無線傳感器網絡由WSN終端和網關設備組成，WSN終端和網關可以按照無線傳感器網絡的有關技術標準組建，可用於組建無線傳感器網絡的近距離通信技術包括Zigbee技術、IEEE802.15.4標準等。無線傳感器網絡通過網關連接到電信網絡，和電信網絡中的無線傳感器網絡管理平臺等建立通信。圖1為本發明結合網絡結構的示意圖，如圖1所示，結合網絡，包括無線傳感器網絡和電信網絡，所述無線傳感器網絡WSN中設有WSN終端和網關；所述電信網絡中設有無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端；其中，無線傳感器網絡管理平臺，用於將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給WSN終端；無線傳感器網絡業務客戶端，分別連接於所述無線傳感器網絡管理平臺及所述WSN終端，用於利用所述網絡配置參數加入無線傳感器網絡。其中，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到WSN終端。其中，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步接收所述無線傳感器網絡業務客戶端發送WSN終端的信息及所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的標識信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出WSN終端加入的無線傳感器網絡，獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，並通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將所述網絡配置參數寫入到WSN終端。其中，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步向所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，所述網關將所述網絡配置參數提供給管理平臺。或者，所述無線傳感器網絡管理平臺獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為無線傳感器網絡創建後，所述無線傳感器網絡的網關將WSN終端加入到所述無線傳感器網絡所需的網絡配置參數提供給所述無線傳感器網絡管理平臺，所述無線傳感器網絡管理平臺保存所述網絡配置參數。其中，所述無線傳感器網絡的標識信息包括所述無線傳感器網絡的位置信息；所述無線傳感器網絡管理平臺進一步存儲有所述無線傳感器網絡的位置信息與所述無線傳感器網絡對應關係的信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出所述的無線傳感器網絡。其中，所述網絡配置參數包括認證密鑰和所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的網關地址；所述WSN終端通過所述網絡配置參數加入相應的無線傳感器網絡，為所述WSN終端根據待加入無線傳感器網絡的網關地址向所述網關發送加入請求，所述網關根據所述認證密鑰對所述WSN終端進行認證，認證通過後允許加入所述無線傳感器網絡。上述無線傳感器網絡可以採用Zigbee技術進行組網，也可以採用其它通信技術組網。本發明中，為了實現無線傳感器網絡和電信網絡的連接，無線傳感器網絡通過網關加入電信網絡並經由電信網絡中的加入網絡、電信網絡業務平臺、與無線傳感器網絡管理平臺相連。WSN終端通過網關設備連接至電信網平臺。WSN終端為構成無線傳感器網絡的傳感器節點，通過一跳或多跳與網關連接。WSN終端設備負責採集並上傳數據，以及接收並執行命令。組成WSN的設備少則幾個多則幾百個，設備間可根據需要以星形、樹形或MESH方式組網，其中某些設備或具有較強的組網和數據轉發能力。WSN終端處於該結合網的最末端。本發明中，WSN終端可以是各種傳感器如溫度傳感器、溼度傳感器、視頻監測器、音頻監測器等設備。本發明中，網關負責連接無線傳感器網絡和電信網絡，主要完成協議轉換、地址解析及映射，以及數據轉發等功能，網關也可以集成安全和計費等功能。網關可以支持的功能可以包括支持傳感器網絡內部數據協同和匯聚；支持以2G移動通信、3G移動通信、xDSL、FTTx、寬帶無線加入、衛星/微波等遠距離通信加入方式的一種或多種，將匯聚的數據傳輸到通信對端；支持業務平臺和遠程管理伺服器對網關設備認證和用戶認證；支持業務平臺和遠程管理伺服器對網關的參數和軟體配置；支持用戶認證和業務安全、設備管理安全機制。業務平臺是電信網絡中運行和管理與無線傳感器網絡相結合的業務的功能實體，負責整合各個服務提供商提供的業務，並將其提供給終端用戶，同時對用戶使用業務的情況進行管理。業務平臺會根據不同業務的需要，協同電信網絡中其他功能實體完成整個業務流程，例如認證授權計費(AAA,AuthenticationAuthorizationandAccounting)月艮務器。業務平臺還可能與遠程伺服器連接，網絡管理人員通過該遠程伺服器，能直接對業務進行更新。無線傳感器網絡管理平臺是對無線傳感器網絡實施管理功能的實體，由遠程管理伺服器組成。該遠程管理伺服器通過電信網絡對無線傳感器網絡實施基本的管理功能。無線傳感器網絡業務客戶端同無線傳感器網絡管理平臺連接，通過無線傳感器網絡管理平臺，可以執行無線傳感器網絡管理的有關業務數據的查詢和錄入等功能，無線傳感器網絡業務客戶端配合無線傳感器網絡管理平臺完成WSN終端的管理。無線傳感器網絡業務客戶端配置有可以連接到WSN終端的連接線，無線傳感器網絡業務客戶端通過連接線與WSN終端建立連接。除通過連接線建立通信連接外，無線傳感器網絡業務客戶端與WSN終端之間也可以採用別的通信連接方法，如通過現有的有線或無線網絡進行連接。本發明中，可以由無線傳感器網絡管理平臺或業務平臺實現對WSN終端加入無線傳感器網絡時的管理。下面描述由無線傳感器網絡管理平臺管理WSN終端加入無線傳感器網絡時的管理方法。也可以由業務平臺代替無線傳感器網絡管理平臺採用同樣的方法實現WSN終端加入無線傳感器網絡時的管理過程。也就是說，本發明中的無線傳感器網絡管理平臺和業務平臺的功能是可以結合的，或者，將本發明中所述方式對應的管理相關的軟體移植到上述網元中的任一個，即可按本發明所述的方式對WSN終端進行管理。本發明中，無線傳感器網絡管理平臺提供WSN終端加入無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數，WSN終端使用該網絡配置參數加入到無線傳感器網絡。本發明中，無線傳感器網絡管理平臺可以通過兩種方式獲得無線傳感器網絡的網絡配置參數。第一種方式，無線傳感器網絡管理平臺向無線傳感器網絡中的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，網關提供WSN終端加入該無線傳感器網絡的網絡配置參數。第二種方式，無線傳感器網絡創建後，無線傳感器網絡將加入該無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給無線傳感器網絡管理平臺，並在無線傳感器網絡管理平臺進行保存。以下分別進行詳細地闡述。本發明中，無線傳感器網絡的網絡配置參數為WSN終端加入無線傳感器網絡時需要預置的網絡配置參數，包括對WSN終端進行身份驗證的密鑰以及WSN終端待加入的無線傳感器網絡的相關信息等。未獲取無線傳感器網絡的網絡配置參數的WSN終端，是不能加入無線傳感器網絡中的。本發明中，無線傳感器網絡管理平臺將網絡配置參數通過安全的方式寫入WSN終端中。本發明中，無線傳感器網絡管理平臺保存無線傳感器網絡及其所在的位置的對應關係的信息，在給定一個無線傳感器網絡的位置信息時，無線傳感器網絡管理平臺可以確定該位置是否存在該無線傳感器網絡管理平臺所管理的無線傳感器網絡，並且能識別出該位置處的無線傳感器網絡。上述的位置信息也可以是無線傳感器網絡的其他標識信息，如名稱等信息。本發明中，在向WSN終端寫入網絡配置參數前，可以由無線傳感器網絡管理平臺連接的無線傳感器網絡業務客戶端向無線傳感器網絡管理平臺提交獲取無線傳感器網絡配置參數的請求，並將WSN終端的待加入的無線傳感器網絡的位置信息等提供給無線傳感器網絡管理平臺。本發明中，無線傳感器網絡管理平臺接收到無線傳感器網絡業務客戶端的獲取WSN終端的網絡配置參數的請求後，根據無線傳感器網絡的位置信息等識別出與位置信息等對應的無線傳感器網絡，然後再查找出該無線傳感器網絡的網絡配置參數，並通過無線傳感器網絡業務客戶端寫入到WSN終端中。本發明中，為了保證WSN終端中的網絡配置參數的安全，讀取和寫入無線傳感器網絡配置參數需要經過身份認證；以使網絡配置參數在終端中進行安全的保存。在向WSN終端寫入要加入的無線傳感器網絡的網絡配置參數後，WSN終端即可使用該網絡配置參數加入到對應的無線傳感器網絡。WSN終端加入無線傳感器網絡後，無線傳感器網絡的網關通知WSN終端已經加入該無線傳感器網絡，管理平臺記錄該WSN終端的有關信息並通知業務平臺，業務平臺配置與該WSN終端的有關參數並啟用該無線傳感器網絡的相關業務。本發明中，WSN終端離開無線傳感器網絡時，網關通知無線傳感器網絡管理平臺，無線傳感器網絡管理平臺記錄該WSN終端的狀態並通知業務平臺，業務平臺停止該WSN終端所執行的業務。本發明中，無線傳感器網絡是基於Zigbee技術組建的。ZigBee是一種新興的短距離、低速率、低成本、低功耗的無線網絡技術。它採用直接序列擴頻(DSSS,Directsequencespreadspectrum)技術，工作頻率為868MHz、915MHz或2.4GHz。基於ZigBee技術配置無線個域網絡是近年來近距離無線通信技術的一種新發展，在工業自動化領域以及智能家居領域獲得了越來越廣泛的應用。ZigBee網絡中有三種類型的節點=ZigBee協調點、ZigBee路由節點和ZigBee終端節點。ZigBee協調點在IEEE802.15.4中也稱為個域網(PersonalAreaNetwork,PAN)協調點(ZC，ZigBeeCoordinator)，在無線傳感器網絡中可以作為匯聚節點。ZigBee協調點必須是全功能設備(FFD，FullFunctionDevice)，一個ZigBee網絡只有一個ZigBee協調點，它往往比網絡中其他節點的功能更強大，是整個網絡的主控節點。它負責發起建立新的網絡、設定網絡參數、管理網絡中的節點以及存儲網絡中節點信息等，網絡形成後也可以執行路由器的功能。ZigBee協調點是三種類型ZigBee節點最為複雜的一種，一般由交流電源持續供電。ZigBee路由節點(ZR，ZigBeeRouter,)也必須是全功能設備。ZigBee路由節點可以參與路由發現、消息轉發，通過連接別的節點來擴展網絡的覆蓋範圍等。此外，ZigBee路由節點還可以在它的個操作空間(P0S，PersonalOperatingSpace)中充當普通協調點(IEEE802.15.4稱為協調點)。普通協調點與ZigBee協調點不同，它仍然受ZigBee協調點的控制。ZigBee終端節點(ZE，ZigBeeEndDevice)可以是全功能設備或者精簡功能設備(RFD,ReducedFunctionDevice)，它通過ZigBee協凋點或者ZigBee路由節點連接到網絡，但不允許其他任何節點通過它加入網絡，ZigBee終端節點能夠以非常低的功率運行。本發明中，網關作為Zigbee網絡中的Zigbee協調點，負責無線傳感器網絡的組建。WSN終端可以作為Zigbee路由節點或者Zigbee終端節點加入無線傳感器網絡。網關和WSN終端需要支持Zigbee通信技術。另外，為了實現Zigbee網絡的安全，需要對無線傳感器網絡中的通信進行加密，Zigbee網絡中的加密運算採用先進加密標準算法(AES，AdvancedEncryptionStandard),採用的對稱密鑰長度為1位。Zigbee網絡中使用的密鑰主要包括主密鑰(Masterkey)。該密鑰是執行對稱鑰密鑰建立協議過程中使用的一個共享密鑰。主密鑰是兩個設備之間長期安全的基礎，並可用於生成連結密鑰。連結密鑰(Linkkey)。在一個PAN網中，是兩個設備之間共享的密鑰，用於兩個設備之間的安全通信。網絡密鑰(Networkkey)。該密鑰為一個PAN網絡中共享的密鑰，用於廣播通信的安全。為實現Zigbee網絡的安全和密鑰的管理等，Zigbee網絡中存在信任中心。信任中心是在網絡中分配安全鑰匙的一種令人信任的設備，它允許設備加入網絡，並分配密鑰，因而確保設備之間端到端的安全性。在採用安全機制的網絡中，網絡協調者可成為信任中心。信任中心提供以下三種功能信任管理。任務是負責對加入網絡的設備驗證。網絡管理。任務是負責獲取和分配網絡鑰匙給設備。配置管理。任務是對其管理的設備綁定應用程式，在兩設備之間實現端到端的安全傳輸。為了實現信任管理，設備需要信任中心接收初始主密鑰。為了實現網絡管理的目的，設備應接收初始的網絡密鑰，並且只能從信任中心獲得網絡密鑰的更新。為實現網絡配置，設備需要從信任中心接收主密鑰或鏈路密鑰，以建立兩個設備間的端對端的安全鏈路。除了初始的主密鑰，附加的鏈路密鑰、主密鑰、網絡密鑰只能夠採用安全的方式從信任中心獲得。信任中心應當根據某一策略周期性地更新網絡密鑰，並將新的網絡密鑰傳送給每個設備。本發明中，由網關作為信任中心進行網絡的安全管理。在Zigbee網絡中，一個WSN終端從無線傳感器網絡管理平臺獲取的網絡配置參數中可以包括要加入的無線傳感器網絡的初始主密鑰和信任中心(即本發明中的網關)的地址。WSN終端加入無線傳感器網絡時，網關驗證WSN終端的初始主密鑰的真實性，從而驗證該WSN終端的身份。如果該WSN終端的初始主密鑰是正確的，則允許該WSN終端加入無線傳感器網絡，WSN終端和網關之間可以基於初始主密鑰進行協商，確定加入該無線傳感器網絡所需要的連結密鑰、網絡密鑰和網絡地址等，從而實現WSN終端成功地加入該無線傳感器網絡。不具備網絡配置參數的WSN終端申請加入無線傳感器網絡時，因不能提供初始主密鑰或者初始主密鑰不是正確的密鑰，網關則拒絕該WSN終端加入該無線傳感器網絡。本發明中，網關和電信網中的無線傳感器網絡管理平臺和其他網絡單元實體之間可以通過網關的身份標識實現對網關的身份認證和安全通信。本發明中，通過無線傳感器網絡的網絡標識識別某個無線傳感器網絡。網關創建無線傳感器網絡後，可以由網關或者由無線傳感器網絡管理平臺確定該無線傳感器網絡的網絡標識，無線傳感器網絡管理平臺中記錄無線傳感器網絡的包括網絡標識和網絡位置的有關信息。由此，無線傳感器網絡管理平臺可以根據一個給定的位置信息判斷該位置是否存在由該無線傳感器網絡管理平臺管理的無線傳感器網絡，如果存在無線傳感器網絡，則可以獲得在該位置的無線傳感器網絡的標識，從而確定在該位置的無線傳感器網絡。本發明中，WSN終端生產商在生產WSN終端時沒有在WSN終端中寫入無線傳感器網絡配置參數，可以在WSN終端投入使用前由無線傳感器網絡業務客戶端在設備中寫入要加入的無線傳感器網絡的網絡配置參數。為了保證無線傳感器網絡配置參數的安全，WSN終端生產商可以為每個或者一組WSN終端設置讀寫密鑰，通過讀寫密鑰實現對外部實體的認證以保證讀寫的信息的安全傳輸。外部實體在讀取和寫入WSN終端內的網絡配置參數時，必須具備正確的讀寫密鑰。WSN終端生產商可以將WSN終端的讀寫密鑰提供給無線傳感器網絡管理平臺，並由無線傳感器網絡管理平臺進行安全保存。下面描述採用Zigbee技術組建的無線傳感器網絡中WSN終端加入無線傳感器網絡的過程。本發明中，無線傳感器網絡管理平臺可以通過兩種方式獲得無線傳感器網絡的網絡配置參數。第一種方式，無線傳感器網絡管理平臺向無線傳感器網絡中的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，網關提供WSN終端加入該無線傳感器網絡的網絡配置參數。第二種方式，無線傳感器網絡創建後，無線傳感器網絡將加入該無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給無線傳感器網絡管理平臺，並在無線傳感器網絡管理平臺進行保存。以下分別進行詳細描述。圖2為本發明一種WSN終端加入網絡的方法的流程圖，如圖2所示，採用第一種方式獲取無線傳感器網絡的網絡配置參數時的WSN終端加入無線傳感器網絡的過程為步驟201，無線傳感器網絡業務客戶端向無線傳感器網絡管理平臺提交待加入無線傳感器網絡的標識信息。無線傳感器網絡的標識信息包括:WSN終端待加入的無線傳感器網絡的位置信息及其名稱信息等。在該步驟中，通過無線傳感器網絡業務客戶端可以向無線傳感器網絡管理平臺輸入WSN終端的有關信息包括終端的標識號、WSN終端的類型及待加入無線傳感器網絡的位置信息等，在WSN終端使用的位置信息輸入界面上，只允許輸入當前存在的無線傳感器網絡管理平臺管理的無線傳感器網絡的位置信息，不能輸入不存在無線傳感器網絡的位置信肩、ο步驟202，無線傳感器網絡管理平臺獲取與該位置信息對應的無線傳感器網絡的fn息ο在該步驟中，無線傳感器網絡管理平臺根據該WSN終端待加入的無線傳感器網絡的位置信息等在平臺保存的無線傳感器網絡的信息中進行查詢，獲取該位置信息對應的無線傳感器網絡的信息，包括該無線傳感器網絡的標識號、網關的地址等。步驟203，無線傳感器網絡管理平臺與該位置的無線傳感器網絡的網關建立通信，請求獲取WSN終端待加入該無線傳感器網絡的網絡配置參數。在該步驟中，無線傳感器網絡平臺向無線傳感器網絡的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求消息，在該消息中無線傳感器網絡管理平臺可以將待加入該無線傳感器網絡的WSN終端的信息發送給網關，WSN終端的信息可以包括終端的標識號、終端類型等。步驟204，無線傳感器網絡的網關準備WSN終端加入該無線傳感器網絡的網絡配置參數並發送給無線傳感器網絡管理平臺。在該步驟中，網關可以將接收到的終端信息進行保存並將該WSN終端加入到待加入WSN終端列表，網關為該WSN終端待加入到無線傳感器網絡的網絡配置參數，然後將該網絡配置參數發送給無線傳感器網絡管理平臺。網關為WSN終端準備網絡配置參數時，可以為該WSN終端設置一個初始主密鑰，然後將初始主密鑰和網關地址作為加入該無線傳感器網絡的網絡配置參數發送給無線傳感器網絡管理平臺。步驟205，無線傳感器網絡管理平臺將加入該無線傳感器網絡的網絡配置參數通過無線傳感器網絡業務客戶端寫入到WSN終端。在該步驟中，無線傳感器網絡管理平臺通過無線傳感器網絡業務客戶端同WSN終端建立通信，並通過讀寫密鑰進行身份驗證；身份驗證通過後，將網絡網絡配置參數寫入到WSN終端；WSN終端可以採用加密的方式安全保存網絡網絡配置參數。步驟206，WSN終端使用無線傳感器網絡的網絡配置參數申請加入到無線傳感器網絡。在該步驟中，WSN終端被放置在待加入的無線傳感器網絡所覆蓋的區域。WSN終端開機啟動後，WSN終端可以先在設定的信道上進行網絡掃描，確定要加入的無線傳感器網絡。網絡掃描可以通過在信道上發送BeaconRequest幀，在這個信道上的無線傳感器網絡中的設備收到BeaconRequest後，如果允許有新的WSN終端加入該無線傳感器網絡，將會回應Beacon幀，該Beacon幀包含了發送該幀的設備的地址信息，以及是否允許其他設備以其子節點的方式加入。WSN終端將收到的Beacon幀的信息保存在自身的關聯表(neighbortable)中。WSN終端在關聯表中選擇合適的父節點，並向父節點發送關聯請求(AssociationRequest)幀請求加入無線傳感器網絡。處於無線傳感器網絡的父節點設備收到加入無線傳感器網絡的請求後，通知無線傳感器網絡的網關有新的無線傳感器網絡設備請求加入無線傳感器網絡。無線傳感器網絡的網關對WSN終端進行驗證，驗證方法可以按照Zigbee規範中節點設備加入到網絡的方法，網關判斷WSN終端中的初始主密鑰的真實性。如果WSN終端驗證通過，則執行步驟7中的操作；如果WSN終端驗證失敗，則進行步驟8中的操作。步驟207，WSN終端驗證通過後，與網關進行通信協商確定連結密鑰和網絡密鑰，網關在節點管理表中添加該WSN終端的信息，WSN終端的父節點設備在自身的相鄰表中保存該WSN終端的信息，WSN終端在自身的相鄰表中保存父節點和網關的信息。至此，WSN終端成功加入無線傳感器網絡，成為無線傳感器網絡中的一個節點設備，可以啟用WSN終端的傳感功能，並將傳感數據通過網關上報到無線傳感器網絡業務平臺。步驟208，無線傳感器網絡的網關通知無線傳感器網絡管理平臺該WSN終端已經加入到該無線傳感器網絡。在該步驟中，無線傳感器網絡管理平臺可以記錄WSN終端的有關信息，並將WSN終端的信息發送給業務平臺，業務平臺配置和WSN終端的有關數據，啟用WSN終端所支持的業務。如果WSN終端認證不通過，網關拒絕該WSN終端加入無線傳感器網絡。採用第二種方式獲取無線傳感器網絡的網絡配置參數時，無線傳感器網絡管理平臺保存有其管理的無線傳感器網絡的網絡配置參數。在某個位置的網關創建無線傳感器網絡後，需要將加入該無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數發送給無線傳感器網絡管理平臺，無線傳感器網絡管理平臺安全保存該無線傳感器網絡的網絡配置參數，加入到該無線傳感器網絡的WSN終端都使用該無線傳感器網絡配置參數加入到該無線傳感器網絡。為了網絡配置參數的安全，無線傳感器網絡的網絡配置參數可以定期或者不定期更新。圖3為本發明另一種WSN終端加入網絡的方法的流程圖，如圖3所示，採用這種方式時，WSN終端加入無線傳感器網絡的過程為步驟301，無線傳感器網絡業務客戶端向無線傳感器網絡管理平臺提交無線傳感器網絡的標識信息。無線傳感器網絡的標識信息包括無線傳感器網絡的位置信息及其名稱等。在該步驟中，通過無線傳感器網絡業務客戶端可以向無線傳感器網絡管理平臺輸入待加入無線傳感器網絡的有關信息包括WSN終端的類型和及其位置信息等，在WSN終端使用的位置輸入界面上，只允許輸入當前存在的無線傳感器網絡管理平臺管理的無線傳感器網絡的位置信息，不能輸入不存在無線傳感器網絡的位置信息。步驟302，無線傳感器網絡管理平臺獲取該位置的無線傳感器網絡的信息。在該步驟中，無線傳感器網絡管理平臺根據該WSN終端待加入無線傳感器網絡的位置信息，在平臺保存的無線傳感器網絡的信息中進行查詢，獲取與該位置信息對應的無線傳感器網絡的信息，包括無線傳感器網絡的標識號、網關的地址以及無線傳感器網絡的網絡配置參數等。步驟303，無線傳感器網絡管理平臺將加入該無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數通過無線傳感器網絡業務客戶端寫入到WSN終端。在該步驟中，無線傳感器網絡管理平臺通過無線傳感器網絡業務客戶端同WSN終端建立通信，並通過讀寫密鑰進行身份驗證；身份驗證通過後，將網絡配置參數寫入到WSN終端；WSN終端可以採用加密的方式安全保存網絡配置參數。步驟304，WSN終端使用無線傳感器網絡的網絡配置參數申請加入到無線傳感器網絡。在該步驟中，WSN終端被放置在待加入的無線傳感器網絡所覆蓋的區域。WSN終端開機啟動後，WSN終端可以先在設定的信道上進行網絡掃描，確定要加入的無線傳感器網絡。網絡掃描可以通過在信道上發送信標請求(BeaconRequest)幀，在這個信道上的無線傳感器網絡中的設備收到BeaconRequest後，如果允許有新的WSN終端加入該無線傳感器網絡，將會回應信標(Beacon)幀，該Beacon幀包含了發送該幀的設備的地址信息，以及是否允許其他設備以其子節點的方式加入。WSN終端將收到的Beacon幀的信息保存在自身的關聯表(neighbortable)中。WSN終端在關聯表中選擇合適的父節點，並向父節點發送AssociationRequest幀請求加入無線傳感器網絡。處於無線傳感器網絡的父節點設備收到加入無線傳感器網絡的請求後，通知無線傳感器網絡的網關有新的無線傳感器網絡設備請求加入無線傳感器網無線傳感器網絡的網關對WSN終端進行驗證，驗證方法可以按照Zigbee規範中節點設備加入到網絡的方法，網關判斷WSN終端中的初始主密鑰的真實性。如果WSN終端驗證通過，則執行步驟5中的操作；如果WSN終端驗證失敗，則進行步驟6中的操作。步驟305，WSN終端驗證通過後，與網關進行通信協商確定連結密鑰和網絡密鑰，網關在節點管理表中添加該WSN終端的信息，WSN終端的父節點設備在自身的相鄰表中保存該WSN終端的信息，WSN終端在自身的相鄰表中保存父節點和網關的信息。至此，WSN終端成功加入無線傳感器網絡，成為無線傳感器網絡中的一個節點設備，可以啟用WSN終端的傳感功能，並將傳感數據通過網關上報到無線傳感器網絡業務平臺。步驟306，無線傳感器網絡的網關通知無線傳感器網絡管理平臺該WSN終端已經加入到該無線傳感器網絡。在該步驟中，無線傳感器網絡管理平臺可以記錄WSN終端的有關信息，並將WSN終端的信息發送給業務平臺，業務平臺配置和WSN終端的有關數據，啟用WSN終端所支持的業務。如果WSN終端認證不通過，網關拒絕該WSN終端加入無線傳感器網絡。通過上述的過程，WSN終端中寫入網絡配置參數並加入指定的無線傳感器網絡。本發明中，加入無線傳感器網絡的終端離開無線傳感器網絡時，網關需要發送消息通知無線傳感器網絡管理平臺，無線傳感器網絡管理平臺記錄WSN終端的狀態，並通知無線傳感器網絡業務平臺，業務平臺停用與該WSN終端有關的業務。具體的，WSN終端可以通過離開命令(Leavecommand)幀通知網關，網關執行WSN終端離開網絡的有關操作，並通知無線傳感器網絡管理平臺。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。權利要求1.一種WSN終端加入網絡的方法，包括無線傳感器網絡和電信網絡，所述無線傳感器網絡中設有WSN終端和網關；所述電信網絡中設有無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端；其特徵在於，所述方法包括所述無線傳感器網絡管理平臺將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給WSN終端；所述WSN終端使用所述網絡配置參數加入到無線傳感器網絡。2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給所述WSN終端，為所述無線傳感器網絡管理平臺通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到WSN終端。3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺通過業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到所述WSN終端，為所述無線傳感器網絡業務客戶端向無線傳感器網絡管理平臺發送WSN終端的信息及待加入無線傳感器網絡的標識信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出WSN終端加入的無線傳感器網絡，獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，並通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將所述網絡配置參數寫入到WSN終端。4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為所述無線傳感器網絡管理平臺從所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數。5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺從所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為所述無線傳感器網絡管理平臺向所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，所述網關將所述網絡配置參數提供給管理平臺。6.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為無線傳感器網絡創建後，所述無線傳感器網絡的網關將WSN終端加入到所述無線傳感器網絡所需的網絡配置參數提供給所述無線傳感器網絡管理平臺，所述無線傳感器網絡管理平臺保存所述網絡配置參數。7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述無線傳感器網絡的標識信息包括所述無線傳感器網絡的位置信息；所述無線傳感器網絡管理平臺進一步存儲有所述無線傳感器網絡的位置信息與所述無線傳感器網絡對應關係的信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出所述的無線傳感器網絡。8.根據權利要求1至7任一項所述的方法，其特徵在於，所述網絡配置參數可以包括認證密鑰和所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的網關地址；所述WSN終端通過所述網絡配置參數加入相應的無線傳感器網絡，為所述WSN終端根據待加入無線傳感器網絡的網關地址向所述網關發送加入請求，所述網關根據所述認證密鑰對所述WSN終端進行認證，認證通過後允許加入所述無線傳感器網絡。9.一種結合網絡，包括無線傳感器網絡和電信網絡，所述無線傳感器網絡WSN中設有WSN終端和網關；所述電信網絡中設有無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端；其特徵在於，無線傳感器網絡管理平臺，用於將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給WSN終端；無線傳感器網絡業務客戶端，分別連接於所述無線傳感器網絡管理平臺及所述WSN終端，用於利用所述網絡配置參數加入無線傳感器網絡。10.根據權利要求9所述的結合網絡，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數寫入到WSN終端。11.根據權利要求10所述的結合網絡，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步接收所述無線傳感器網絡業務客戶端發送WSN終端的信息及所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的標識信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出WSN終端加入的無線傳感器網絡，獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，並通過所述無線傳感器網絡業務客戶端將所述網絡配置參數寫入到WSN終端。12.根據權利要求11所述的結合網絡，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺進一步向所述WSN終端待加入的無線傳感器網絡的網關發送獲取無線傳感器網絡配置參數請求，所述網關將所述網絡配置參數提供給管理平臺。13.根據權利要求11所述的結合網絡，其特徵在於，所述無線傳感器網絡管理平臺獲得所述無線傳感器網絡的網絡配置參數，為無線傳感器網絡創建後，所述無線傳感器網絡的網關將WSN終端加入到所述無線傳感器網絡所需的網絡配置參數提供給所述無線傳感器網絡管理平臺，所述無線傳感器網絡管理平臺保存所述網絡配置參數。14.根據權利要求9所述的結合網絡，其特徵在於，所述無線傳感器網絡的標識信息包括所述無線傳感器網絡的位置信息；所述無線傳感器網絡管理平臺進一步存儲有所述無線傳感器網絡的位置信息與所述無線傳感器網絡對應關係的信息；所述無線傳感器網絡管理平臺根據所述待加入無線傳感器網絡的標識信息識別出所述的無線傳感器網絡。15.根據權利要求9至14任一項所述的結合網絡，其特徵在於，所述網絡配置參數包括認證密鑰和所述WSN終端待加入無線傳感器網絡的網關地址；所述WSN終端通過所述網絡配置參數加入相應的無線傳感器網絡，為所述WSN終端根據待加入無線傳感器網絡的網關地址向所述網關發送加入請求，所述網關根據所述認證密鑰對所述WSN終端進行認證，認證通過後允許加入所述無線傳感器網絡。全文摘要本發明公開了一種WSN終端加入網絡的方法，包括無線傳感器網絡和電信網絡，所述無線傳感器網絡中設有WSN終端和網關；所述電信網絡中設有無線傳感器網絡管理平臺和無線傳感器網絡業務客戶端；所述方法包括所述無線傳感器網絡管理平臺將加入到無線傳感器網絡所需要的網絡配置參數提供給WSN終端；所述WSN終端使用所述網絡配置參數加入到無線傳感器網絡。本發明同時公開了一種結合網絡。本發明保證了結合網絡中無線傳感器網絡的安全。文檔編號H04W48/08GK102202376SQ201010131908公開日2011年9月28日申請日期2010年3月23日優先權日2010年3月23日發明者馬景旺申請人:中興通訊股份有限公司