专利摘要
本发明提供了一种下一代可穿戴网络的通信实现方法，可穿戴网络包括固定网络和移动网络；固定网络由固定节点构成，并定义了四个边界节点，分别称为东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点，东边界节点位于所述固定网络东边的边界处，南边界节点位于所述固定网络南边的边界处，西边界节点位于所述固定网络西边的边界处，北边界节点位于所述固定网络北边的边界处；固定节点通过接入路由器接入到互联网；移动网络由移动节点构成，移动节点附于人的身体上；可穿戴网络通过本发明所提供的地址配置方法，可实现与互联网的通信，能够将用户的物理参数传送给互联网进行检测从而实现实时抢救，可应用于用户的健康检测等领域，具有广泛的应用前景。
权利要求
1.一种下一代可穿戴网络的通信实现方法，其特征在于，所述可穿戴网络包括固定网络和移动网络；固定网络由固定节点构成，并定义了四个边界节点，分别称为东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点，东边界节点位于所述固定网络东边的边界处，南边界节点位于所述固定网络南边的边界处，西边界节点位于所述固定网络西边的边界处，北边界节点位于所述固定网络北边的边界处；固定节点通过接入路由器接入到互联网；移动网络由移动节点构成，移动节点附于人的身体上；
固定网络启动后，选举出东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点，东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点广播信标帧；网络中的固定节点根据接收到的信标帧来确定自己的四元组坐标，即到达东边界节点的跳数,到达南边界节点的跳数，到达西边界节点的跳数，到达北边界节点的跳数；其中，东边界节点到达东边界节点的跳数为0，南边界节点到达南边界节点的跳数为0，西边界节点到达西边界节点的跳数为0，北边界节点到达北边界节点的跳数为0；边界节点广播的信标帧的负载为自己的四元组坐标，固定节点通过判断边界节点广播的信标帧的负载确定该消息来源的边界节点，并计算出到达该边界节点的跳数；
一个节点的地址由四部分组成，第一部分为i比特的网络前缀，从同一个可穿戴网络中获取的地址的网络前缀都相同，它唯一标识一个可穿戴网络；第二部分为四元组坐标，四元组坐标中的每个元素由j比特表示；第三部分为k比特的节点ID，用于区分一个可穿戴网络中具有相同四元组坐标的固定节点；第四部分为m比特的移动节点ID，用于标识一个移动网络中的移动节点；四元组坐标，节点ID和移动节点ID构成链路地址；i,j,k,m为正整数；
接入路由器定期广播自己的网络前缀，固定节点通过侦听接入路由器的广播消息获取网络前缀；
接入路由器的四元组坐标和节点ID为0，移动节点ID为非0整数；固定节点的移动节点ID为0；
固定网络启动后，每个固定节点获取网络前缀，并用硬件ID构建临时链路地址；在一个固定节点获取地址之前，由其临时链路地址唯一标识；固定节点定期在一跳范围内广播信标帧，信标帧源地址为其临时链路地址；固定节点通过接收邻居固定节点的信标帧获取与该邻居固定节点的相对角度，并根据下述方法来判断自己是否为边界节点：
1)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(270°,360°]或者(0°,90°]，那么固定节点X则将自己标记为西边界节点；
2)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(180°,360°]，那么固定节点X则将自己标记为北边界节点；
3)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(90°,270°]，那么固定节点X则将自己标记为东边界节点；
4)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(0°,180°]，那么固定节点X则将自己标记为南边界节点；
如果上述过程中固定网络产生多于4个的边界节点，则采用下述方法确定固定网络内最终的4个边界节点；
每个将自己标记为西边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达西边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为自己的临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个西边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的西边界节点身份标记，最终链路地址最小的西边界节点成为网络中唯一的西边界节点；
每个将自己标记为东边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达东边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为自己的临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个东边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的东边界节点身份标记，最终链路地址最小的东边界节点成为网络中唯一的东边界节点；
每个将自己标记为南边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达南边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个南边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的南边界节点身份标记，最终只有链路地址最小的南边界节点成为网络中唯一的南边界节点；
每个将自己标记为北边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达北边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个北边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的北边界节点身份标记，最终只有链路地址最小的北边界节点成为网络中唯一的北边界节点；
固定网络中的固定节点收到边界节点广播的信标帧后，根据信标帧中的临时四元组坐标来判断是东边界节点，南边界节点，西边界节点还是北边界节点，同时记录下到达临时链路地址最小的东边界节点，南边界节点，西边界节点还是北边界节点的跳数值，并建立自己的四元组坐标；
固定节点Z1获取四元组坐标后，与网络前缀结合形成IPv6地址，其中节点ID设置为0，然后在一跳范围内广播信标帧，信标帧源地址为配置的链路地址；
固定节点Z1的邻居固定节点通过下述过程获取具有唯一性节点ID：
固定节点Z1的邻居固定节点收到该信标帧后，如果邻居固定节点的四元组坐标等于信标帧源地址的四元组坐标，那么邻居固定节点执行赋值操作q＝q+1，q为源地址的节点ID值，然后将自己的节点ID设置为q，广播信标帧；
接收到信标帧的邻居固定节点重复上述固定节点Z1的邻居固定节点获取具有唯一性节点ID的过程，直到固定节点Z1接收到所有邻居固定节点的信标帧为止。
2.根据权利要求1所述的下一代可穿戴网络的通信实现方法，其特征在于，移动网络依附于人的身体，移动网络内所有移动节点均为邻居节点；
固定节点获取地址后，广播的信标帧负载为网络前缀，移动网络中的移动节点通过侦听固定节点的信标帧获取所在网络的网络前缀；
移动网络启动后，所有的移动节点采用MAC地址构建临时链路地址并广播信标帧，所有移动节点按照随机顺序广播信标帧，每个移动节点记录自己第一次广播信标帧的序号u，其中第一个广播信标帧的移动节点称为移动网络的首节点；
首节点通过侦听移动网络中的移动节点的信标帧获取移动节点所包含的节点数量n，然后向距离最近的固定节点F申请n个移动节点ID，包括如下步骤：
步骤101：开始；
步骤102：首节点向固定节点F发送地址请求命令帧，地址请求命令帧源地址为首节点的临时链路地址，负载为变量n；
步骤103：固定节点F收到地址请求命令帧后，选择一段未分配的移动节点ID空间[L,L+n-1]，L为正整数，然后向首节点返回地址响应命令帧，地址响应命令帧负载为正整数L，然后将移动节点ID空间[L,L+n-1]标记为已分配；
步骤104：首节点收到地址响应命令帧后，将正整数L作为自己的移动节点ID，并与固定节点F的网络前缀、四元组坐标以及节点ID相结合形成家乡地址，并广播信标帧，信标帧负载为正整数L，源地址为配置后的链路地址；
步骤105：移动网络中的移动节点收到信标帧后，将正整数L+u-1作为自己的移动节点ID，然后与侦听到的网络前缀和首节点的四元组坐标和节点ID相结合形成家乡IP地址；
步骤106：结束。
3.根据权利要求2所述的下一代可穿戴网络的通信实现方法，其特征在于，当固定节点配置地址后，广播的信标帧负载包括网络前缀、固定节点到达东边界节点的跳数最大值Emax，到达南边界节点的跳数最大值Smax，到达西边界节点的跳数最大值Wmax，到达北边界点节点的跳数最大值Nmax,，以及节点ID的最大值IDmax；Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax的初始值分别为固定节点自己的到达东边界节点的跳数值，到达南边界节点的跳数值，到达西边界节点的跳数值，到达北边界节点的跳数值，以及自己的节点ID；
当网络内的固定节点收到邻居固定节点广播的信标帧后，对比自己保存的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax和信标帧负载中的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax，如果信标帧中至少有一个变量更大，即Smax或者Wmax或者Nmax,或者Nmax,或者IDmax，则用信标帧中更大的相应变量更新自己更小的变量，重复上述过程，最终固定节点会获取固定网络的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax；
移动网络中的首节点收到邻居固定节点的网络前缀后，如果检测到该网络前缀与自己的网络前缀不同，则判定移动网络移动到另一个固定网络内，此时首节点进行如下转交地址配置：
步骤201：开始；
步骤202：首节点随机产生一个大于Emax的值e，大于Smax的值s，大于Wmax的值w，大于Nmax的值n，大于IDmax的值d，然后在移动网络内广播信标帧，信标负载为随机产生的e，s，w，n以及d，同时构建自己的转交地址，其中，网络前缀为固定节点F的网络前缀，四元组坐标中到达东边界节点的跳数设置为e，到达南边界节点的跳数设置为s，到达西边界节点的跳数设置为w，到达北边界节点的跳数设置为n，节点ID设置为d，移动节点ID等于家乡地址中的移动节点ID；
步骤203：移动网络中的移动节点收到信标帧后，构建自己的转交地址，其中，网络前缀为固定节点F的网络前缀，四元组坐标中到达东边界节点的跳数设置为信标帧负载中的e，到达南边界节点的跳数设置为信标帧负载中的s，到达西边界节点的跳数设置为信标帧负载中的w，到达北边界节点的跳数设置为信标帧负载中的n，节点ID设置为信标帧负载中的d，移动节点ID等于家乡地址中的移动节点ID；
步骤204：转交地址配置结束。
4.根据权利要求3所述的下一代可穿戴网络的通信实现方法，其特征在于，所述移动网络的首节点进行转交地址配置后，进行下述地址绑定操作：
步骤301：开始；
步骤302：首节点向家乡接入路由器发送地址绑定消息，地址绑定消息的源地址为首节点的新配置的转交地址，地址绑定消息负载为移动网络中所包含的节点总数n以及自己的家乡地址；
步骤303：家乡接入路由器收到地址绑定消息后，将首地址的家乡地址对应的转交地址更新为地址绑定消息的源地址，然后针对符合条件1的移动节点进行如下操作：构建符合条件1的移动节点的转交地址，其中，该转交地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID与地址绑定消息源地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID相同，移动节点ID等于该节点的家乡地址的移动节点ID，然后将该移动节点的转交地址更新为新构建的转交地址；
条件1：该移动节点的家乡地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID与首节点的家乡地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID相同，且移动节点ID的范围在区间[L1,L1+n-1]范围内，其中，L1为首节点的移动节点ID；
步骤304：结束。
5.根据权利要求4所述的下一代可穿戴网络的通信实现方法，其特征在于，如果移动网络B1中的移动节点X1和移动网络B2中的移动节点X2的转交地址相同，那么移动节点X1与互联网节点N1的通信过程为：
步骤401：开始；
步骤402：移动节点X1向互联网节点N1发送数据请求消息；
步骤403：互联网节点N1收到数据请求消息后，向移动节点X1返回数据响应消息；
步骤404：数据响应消息的路由分为下述三种情况分别处理：
情况1：数据响应消息同时被路由到移动节点X1和移动节点X2：移动节点X1收到数据响应消息后进行处理，移动节点X2收到数据响应消息后直接放弃，同时移动节点X2向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定；
情况2：数据响应消息只被路由到移动节点X1：移动节点X1收到数据响应消息后进行处理；
情况3：数据响应消息只被路由到移动节点X2：移动节点X2收到数据响应消息后直接放弃，同时移动节点X2向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定，移动节点X1重复向互联网节点N1发送数据请求消息；
步骤405：结束；
互联网节点N1与移动节点X1的通信过程为：
步骤501：开始；
步骤502：互联网节点N1向移动节点X1发送数据请求消息，数据请求消息目的地址为移动节点X1的家乡地址；
步骤503：该数据请求消息首先到达移动节点X1的家乡接入路由器AR1，然后家乡接入路由器AR1根据记录的移动节点X1的转交地址，在数据请求消息增加一个隧道头部，隧道头部的目的地址为移动节点X1的转交地址；
步骤504：带有隧道头部的数据请求消息的路由分为下述三种情况分别处理：
情况1：带有隧道头部的数据请求消息同时被路由到移动节点X1和移动节点X2：移动节点X1收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断目的地址为自己的家乡地址，移动节点X1进行处理并向互联网节点N1返回数据响应消息，移动节点X2收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断数据请求消息的目的地址不是自己的家乡地址，直接丢弃所述数据请求消息，同时它向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定；
情况2：带有隧道头部的数据请求消息只被路由到移动节点X1：移动节点X1收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断目的地址为自己的家乡地址，移动节点X1进行处理并向互联网节点N1返回数据响应消息；
情况3：带有隧道头部的数据请求消息只被路由到移动节点X2：移动节点X2收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断数据请求消息的目的地址不是自己的家乡地址，直接丢弃所述数据请求消息，同时它向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定，互联网节点N1重复向移动节点X1发送数据请求消息；
步骤505：结束。
说明书
技术领域
本发明涉及一种通信实现方法，尤其涉及的是一种下一代可穿戴网络的通信实现方法。
背景技术
可穿戴无线传感网由于其实用性已经受到广泛关注，成为研究的热点。
可穿戴无线传感网中的节点之间通信通过中间节点的转发和路由来实现，每个节点必须配有具有唯一性的地址来实现通信，因此，实现可穿戴无线传感网络需要解决的关键技术之一就是地址自动配置问题。
目前的地址配置分为有状态地址配置和无状态地址配置两种形式，有状态地址配置方案采用服务器/客户端的通信方式分配地址，即节点向服务器提出申请地址的请求，然后由服务器统一为网络内的节点分配地址。由于可穿戴无线传感网络资源有限，很难担当服务器的角色，因此，有状态地址配置方案无法应用到可穿戴无线传感网络中。在无状态地址配置方案中，每个被分配的地址都需要在整个网络中进行重复地址检测以确保它的唯一性，导致了大量的控制包开销，消耗了大量的网络资源，因此也不适用于可穿戴无线传感网络使用。
因此针对可穿戴无线传感网络需要建立一种低开销的地址自动配置方案。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种下一代可穿戴网络的通信实现方法。
技术方案：本发明公开了一种下一代可穿戴网络的通信实现方法，一种下一代可穿戴网络的通信实现方法，其特征在于，所述可穿戴网络包括固定网络和移动网络；固定网络由固定节点构成，并定义了四个边界节点，分别称为东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点，东边界节点位于所述固定网络东边的边界处，南边界节点位于所述固定网络南边的边界处，西边界节点位于所述固定网络西边的边界处，北边界节点位于所述固定网络北边的边界处；固定节点通过接入路由器接入到互联网；移动网络由移动节点构成，移动节点附于人的身体上，如通过绑带绑在人身体上；
固定网络启动后，选举出东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点，东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点广播信标帧；网络中的固定节点根据接收到的信标帧来确定自己的四元组坐标，即到达东边界节点的跳数,到达南边界节点的跳数，到达西边界节点的跳数，到达北边界节点的跳数；其中，东边界节点到达东边界节点的跳数为0，南边界节点到达南边界节点的跳数为0，西边界节点到达西边界节点的跳数为0，北边界节点到达北边界节点的跳数为0；边界节点广播的信标帧的负载为自己的四元组坐标，固定节点通过判断边界节点广播的信标帧的负载确定该消息来源的边界节点，并计算出到达该边界节点的跳数；
一个节点的地址由四部分组成，第一部分为i比特的网络前缀，从同一个可穿戴网络中获取的地址的网络前缀都相同，它唯一标识一个可穿戴网络；第二部分为四元组坐标，四元组坐标中的每个元素由j比特表示；第三部分为k比特的节点ID，用于区分一个可穿戴网络中具有相同四元组坐标的固定节点；第四部分为m比特的移动节点ID，用于标识一个移动网络中的移动节点；四元组坐标，节点ID和移动节点ID构成链路地址；i,j,k,m为正整数；
接入路由器定期广播自己的网络前缀，固定节点通过侦听接入路由器的广播消息获取网络前缀；
接入路由器的四元组坐标和节点ID为0，移动节点ID为非0整数；固定节点的移动节点ID为0；
固定网络启动后，每个固定节点获取网络前缀，并用硬件ID(例如MAC地址)构建临时链路地址；在一个固定节点获取地址之前，由其临时链路地址唯一标识；固定节点定期在一跳范围内广播信标帧，信标帧源地址为其临时链路地址；固定节点采用现有定位技术(例如AoA算法)通过接收邻居固定节点的信标帧获取与该邻居固定节点的相对角度，并根据下述方法来判断自己是否为边界节点：
1)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(270°,360°]或者(0°,90°]，那么固定节点X则将自己标记为西边界节点；
2)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(180°,360°]，那么固定节点X则将自己标记为北边界节点；
3)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(90°,270°]，那么固定节点X则将自己标记为东边界节点；
4)如果固定节点X与其所有邻居固定节点的相对角度都在区间(0°,180°]，那么固定节点X则将自己标记为南边界节点；
如果上述过程中固定网络产生多于4个的边界节点，则采用下述方法确定固定网络内最终的4个边界节点；
每个将自己标记为西边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达西边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，例如西边界节点的四元组坐标为(1,1,0,1)，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为自己的临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个西边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的西边界节点身份标记，最终链路地址最小的西边界节点成为网络中唯一的西边界节点；
每个将自己标记为东边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达东边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，例如东边界节点的四元组坐标为(0,1,1,1)，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为自己的临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个东边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的东边界节点身份标记，最终链路地址最小的东边界节点成为网络中唯一的东边界节点；
每个将自己标记为南边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达南边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，例如南边界节点的四元组坐标为(1,0,1,1)，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个南边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的南边界节点身份标记，最终只有链路地址最小的南边界节点成为网络中唯一的南边界节点；
每个将自己标记为北边界节点的节点构建四元组坐标，其中，到达北边界节点的距离对应的坐标为0，到达其他边界节点的距离对应的坐标为非0，例如北边界节点的四元组坐标为(1,1,1,0)，然后在固定网络内广播一个信标帧，信标帧源地址为自己的临时链路地址，信标帧负载为临时四元组坐标和跳数参数，跳数参数的初始值为0，每被转发一次，其值递增1；另外一个北边界节点接收到该信标帧后，对比自己的临时链路地址与接收到的信标帧的源地址，如果自己的源地址更大，则删除自己的北边界节点身份标记，最终只有链路地址最小的北边界节点成为网络中唯一的北边界节点；
固定网络中的固定节点收到边界节点广播的信标帧后，根据信标帧中的临时四元组坐标来判断是东边界节点，南边界节点，西边界节点还是北边界节点，同时记录下到达临时链路地址最小的东边界节点，南边界节点，西边界节点还是北边界节点的跳数值，并建立自己的四元组坐标；
固定节点Z1获取四元组坐标后，与网络前缀结合形成IPv6地址，其中节点ID设置为0，然后在一跳范围内广播信标帧，信标帧源地址为配置的链路地址；
固定节点Z1的邻居固定节点通过下述过程获取具有唯一性节点ID：
固定节点Z1的邻居固定节点收到该信标帧后，如果邻居固定节点的四元组坐标等于信标帧源地址的四元组坐标，那么邻居固定节点执行赋值操作q＝q+1，q为源地址的节点ID值，然后将自己的节点ID设置为q，广播信标帧；
接收到信标帧的邻居固定节点重复上述固定节点Z1的邻居固定节点获取具有唯一性节点ID的过程，直到固定节点Z1接收到所有邻居固定节点的信标帧为止。
由于一个网络内具有相同四元组坐标的固定节点的节点ID均不同，因此每个固定节点的IPv6地址在网络中的地址唯一性，从而确保了通信的正确性。
本发明所述方法中，移动网络依附于人的身体，移动网络内所有移动节点均为邻居节点；
固定节点获取地址后，广播的信标帧负载为网络前缀，移动网络中的移动节点通过侦听固定节点的信标帧获取所在网络的网络前缀；
移动网络启动后，所有的移动节点采用MAC地址构建临时链路地址并广播信标帧，由于一个移动网络内所有移动节点都是邻居节点，所有移动节点按照随机顺序串行广播信标帧，每个移动节点记录自己第一次广播信标帧的序号u，其中第一个广播信标帧的移动节点称为移动网络的首节点；
首节点通过侦听移动网络中的移动节点的信标帧获取移动节点所包含的节点数量n，然后向距离最近的固定节点F申请n个移动节点ID，包括如下步骤：
步骤101：开始；
步骤102：首节点向固定节点F发送地址请求命令帧，地址请求命令帧源地址为首节点的临时链路地址，负载为变量n；
步骤103：固定节点F收到地址请求命令帧后，选择一段未分配的移动节点ID空间[L,L+n-1]，L为正整数，然后向首节点返回地址响应命令帧，地址响应命令帧负载为正整数L，然后将移动节点ID空间[L,L+n-1]标记为已分配；
步骤104：首节点收到地址响应命令帧后，将正整数L作为自己的移动节点ID，并与固定节点F的网络前缀、四元组坐标以及节点ID相结合形成家乡地址，并广播信标帧，信标帧负载为正整数L，源地址为配置后的链路地址；
步骤105：移动网络中的移动节点收到信标帧后，将正整数L+u-1作为自己的移动节点ID，然后与侦听到的网络前缀和首节点的四元组坐标和节点ID相结合形成家乡IP地址；
步骤106：结束。
上述过程，首节点一次性为移动网络中的多个节点获取了地址而且确保了地址唯一性，因此保证了通信的正确性，也降低了地址配置延迟。
本发明所述方法中，当固定节点配置地址后，广播的信标帧负载包括网络前缀、固定节点到达东边界节点的跳数最大值Emax，到达南边界节点的跳数最大值Smax，到达西边界节点的跳数最大值Wmax，到达北边界点节点的跳数最大值Nmax,，以及节点ID的最大值IDmax；Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax的初始值分别为固定节点自己的到达东边界节点的跳数值，到达南边界节点的跳数值，到达西边界节点的跳数值，到达北边界节点的跳数值，以及自己的节点ID；
当网络内的固定节点收到邻居固定节点广播的信标帧后，对比自己保存的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax和信标帧负载中的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax，如果信标帧中至少有一个变量更大，即Smax或者Wmax或者Nmax,或者Nmax,或者IDmax，则用信标帧中更大的相应变量更新自己更小的变量，重复上述过程，最终固定节点会获取固定网络的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax；
移动网络中的首节点收到邻居固定节点的网络前缀后，如果检测到该网络前缀与自己的网络前缀不同，则判定移动网络移动到另一个固定网络内，此时首节点进行如下转交地址配置：
步骤201：开始；
步骤202：首节点随机产生一个大于Emax的值e，大于Smax的值s，大于Wmax的值w，大于Nmax的值n，大于IDmax的值d，然后在移动网络内广播信标帧，信标负载为随机产生的e，s，w，n以及d，同时构建自己的转交地址，其中，网络前缀为固定节点F的网络前缀，四元组坐标中到达东边界节点的跳数设置为e，到达南边界节点的跳数设置为s，到达西边界节点的跳数设置为w，到达北边界节点的跳数设置为n，节点ID设置为d，移动节点ID等于家乡地址中的移动节点ID；
步骤203：移动网络中的移动节点收到信标帧后，构建自己的转交地址，其中，网络前缀为固定节点F的网络前缀，四元组坐标中到达东边界节点的跳数设置为信标帧负载中的e，到达南边界节点的跳数设置为信标帧负载中的s，到达西边界节点的跳数设置为信标帧负载中的w，到达北边界节点的跳数设置为信标帧负载中的n，节点ID设置为信标帧负载中的d，移动节点ID等于家乡地址中的移动节点ID；
步骤204：转交地址配置结束。
通过上述过程，首节点一次性为移动网络中的多个节点获取了转交地址而且确保了转交地址的唯一性，因此保证了通信的正确性和连续性，也降低了转交地址配置延迟。
本发明所述方法中，所述移动网络的首节点进行转交地址配置后，进行下述地址绑定操作：
步骤301：开始；
步骤302：首节点向家乡接入路由器发送地址绑定消息，地址绑定消息的源地址为首节点的新配置的转交地址，地址绑定消息负载为移动网络中所包含的节点总数n以及自己的家乡地址；
步骤303：家乡接入路由器收到地址绑定消息后，将首地址的家乡地址对应的转交地址更新为地址绑定消息的源地址，然后针对符合条件1的移动节点进行如下操作：构建符合条件1的移动节点的转交地址，其中，该转交地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID与地址绑定消息源地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID相同，移动节点ID等于该节点的家乡地址的移动节点ID，然后将该移动节点的转交地址更新为新构建的转交地址；
条件1：该移动节点的家乡地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID与首节点的家乡地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID相同，且移动节点ID的范围在区间[L1,L1+n-1]范围内，其中，L1为首节点的移动节点ID；
步骤304：结束。
通过上述过程，首节点一次性为移动网络中的多个节点进行了地址绑定操作，从而保证了通信的正确性和连续性，也降低了转交地址绑定延迟。
本发明所述方法中，如果移动网络B1中的移动节点X1和移动网络B2中的移动节点X2的转交地址相同，那么移动节点X1与互联网节点N1的通信过程为：
步骤401：开始；
步骤402：移动节点X1向互联网节点N1发送数据请求消息；
步骤403：互联网节点N1收到数据请求消息后，向移动节点X1返回数据响应消息；
步骤404：数据响应消息的路由分为下述三种情况分别处理：
情况1：数据响应消息同时被路由到移动节点X1和移动节点X2：移动节点X1收到数据响应消息后进行处理，移动节点X2收到数据响应消息后，由于它没有向互联网节点N1发送数据请求消息，因此直接放弃，同时移动节点X2向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定；
情况2：数据响应消息只被路由到移动节点X1：移动节点X1收到数据响应消息后进行处理；
情况3：数据响应消息只被路由到移动节点X2：移动节点X2收到数据响应消息后，由于它没有向互联网节点N1发送数据请求消息，因此直接放弃，同时移动节点X2向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定，移动节点X1由于没收到互联网节点N1的数据响应消息，因此重复向互联网节点N1发送数据请求消息；
步骤405：结束；
互联网节点N1与移动节点X1的通信过程为：
步骤501：开始；
步骤502：互联网节点N1向移动节点X1发送数据请求消息，数据请求消息目的地址为移动节点X1的家乡地址；
步骤503：该数据请求消息首先到达移动节点X1的家乡接入路由器AR1，然后家乡接入路由器AR1根据记录的移动节点X1的转交地址，在数据请求消息增加一个隧道头部，隧道头部的目的地址为移动节点X1的转交地址；
步骤504：带有隧道头部的数据请求消息的路由分为下述三种情况分别处理：
情况1：带有隧道头部的数据请求消息同时被路由到移动节点X1和移动节点X2：移动节点X1收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断目的地址为自己的家乡地址，移动节点X1进行处理并向互联网节点N1返回数据响应消息，移动节点X2收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断数据请求消息的目的地址不是自己的家乡地址，直接丢弃所述数据请求消息，同时它向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定；
情况2：带有隧道头部的数据请求消息只被路由到移动节点X1：移动节点X1收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断目的地址为自己的家乡地址，移动节点X1进行处理并向互联网节点N1返回数据响应消息；
情况3：带有隧道头部的数据请求消息只被路由到移动节点X2：移动节点X2收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断数据请求消息的目的地址不是自己的家乡地址，直接丢弃所述数据请求消息，同时它向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定，互联网节点N1由于没收到移动节点X1的数据响应消息，因此重复向移动节点X1发送数据请求消息；
步骤505：结束。
上述过程实现了通信的正确性和连续性。
有益效果：本发明提供了一种下一代可穿戴网络的通信实现方法，所述可穿戴网络通过本发明所提供的地址配置方法，可实现与互联网的通信，能够将用户的物理参数传送给互联网进行检测从而实现实时抢救，本发明可应用于用户的健康检测等领域，具有广泛的应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明所述的可穿戴网络拓扑结构示意图。
图2为本发明所述节点地址结构示意图。
图3为本发明所述移动网络家乡地址配置流程示意图。
图4为本发明所述移动网络转交地址配置流程示意图。
图5为本发明所述地址绑定流程示意图。
图6为本发明所述移动节点发起的通信流程示意图。
图7为本发明所述互联网节点发起的通信流程示意图。
具体实施方式：
本发明提供了一种下一代可穿戴网络的通信实现方法，所述可穿戴网络通过本发明所提供的地址配置方法，可实现与互联网的通信，能够将用户的物理参数传送给互联网进行检测从而实现实时抢救，本发明可应用于用户的健康检测等领域，具有广泛的应用前景。
图1为本发明所述的可穿戴网络拓扑结构示意图。所述可穿戴网络包括固定网络1和移动网络2；固定网络1由固定节点3构成，并定义了四个边界节点，分别称为东边界节点，南边界节点，西边界节点和北边界节点，东边界节点位于所述固定网络1东边的边界处，南边界节点位于所述固定网络1南边的边界处，西边界节点位于所述固定网络1西边的边界处，北边界节点位于所述固定网络1北边的边界处；固定节点3通过接入路由器4接入到互联网5；移动网络2由移动节点6构成，移动节点6附于人的身体上，如通过绑带绑在人身体上。
图2为本发明所述节点地址结构示意图。一个节点的地址由四部分组成，第一部分为i比特的网络前缀，从同一个可穿戴网络中获取的地址的网络前缀都相同，它唯一标识一个可穿戴网络；第二部分为四元组坐标，四元组坐标中的每个元素由j比特表示；第三部分为k比特的节点ID，用于区分一个可穿戴网络中具有相同四元组坐标的固定节点；第四部分为m比特的移动节点ID，用于标识一个移动网络中的移动节点；四元组坐标，节点ID和移动节点ID构成链路地址；i,j,k,m为正整数。
图3为本发明所述移动网络家乡地址配置流程示意图。移动网络依附于人的身体，移动网络内所有移动节点均为邻居节点；
固定节点获取地址后，广播的信标帧负载为网络前缀，移动网络中的移动节点通过侦听固定节点的信标帧获取所在网络的网络前缀；
移动网络启动后，所有的移动节点采用MAC地址构建临时链路地址并广播信标帧，由于一个移动网络内所有移动节点都是邻居节点，所有移动节点按照随机顺序串行广播信标帧，每个移动节点记录自己第一次广播信标帧的序号u，其中第一个广播信标帧的移动节点称为移动网络的首节点；
首节点通过侦听移动网络中的移动节点的信标帧获取移动节点所包含的节点数量n，然后向距离最近的固定节点F申请n个移动节点ID，包括如下步骤：
步骤101：开始；
步骤102：首节点向固定节点F发送地址请求命令帧，地址请求命令帧源地址为首节点的临时链路地址，负载为变量n；
步骤103：固定节点F收到地址请求命令帧后，选择一段未分配的移动节点ID空间[L,L+n-1]，L为正整数，然后向首节点返回地址响应命令帧，地址响应命令帧负载为正整数L，然后将移动节点ID空间[L,L+n-1]标记为已分配；
步骤104：首节点收到地址响应命令帧后，将正整数L作为自己的移动节点ID，并与固定节点F的网络前缀、四元组坐标以及节点ID相结合形成家乡地址，并广播信标帧，信标帧负载为正整数L，源地址为配置后的链路地址；
步骤105：移动网络中的移动节点收到信标帧后，将正整数L+u-1作为自己的移动节点ID，然后与侦听到的网络前缀和首节点的四元组坐标和节点ID相结合形成家乡IP地址；
步骤106：结束。
上述过程，首节点一次性为移动网络中的多个节点获取了地址而且确保了地址唯一性，因此保证了通信的正确性，也降低了地址配置延迟。
图4为本发明所述移动网络转交地址配置流程示意图。当固定节点配置地址后，广播的信标帧负载包括网络前缀、固定节点到达东边界节点的跳数最大值Emax，到达南边界节点的跳数最大值Smax，到达西边界节点的跳数最大值Wmax，到达北边界点节点的跳数最大值Nmax,，以及节点ID的最大值IDmax；Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax的初始值分别为固定节点自己的到达东边界节点的跳数值，到达南边界节点的跳数值，到达西边界节点的跳数值，到达北边界节点的跳数值，以及自己的节点ID；
当网络内的固定节点收到邻居固定节点广播的信标帧后，对比自己保存的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax和信标帧负载中的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax，如果信标帧中至少有一个变量更大，即Smax或者Wmax或者Nmax,或者Nmax,或者IDmax，则用信标帧中更大的相应变量更新自己更小的变量，重复上述过程，最终固定节点会获取固定网络的Smax，Wmax,Nmax,,Nmax,和IDmax；
移动网络中的首节点收到邻居固定节点的网络前缀后，如果检测到该网络前缀与自己的网络前缀不同，则判定移动网络移动到另一个固定网络内，此时首节点进行如下转交地址配置：
步骤201：开始；
步骤202：首节点随机产生一个大于Emax的值e，大于Smax的值s，大于Wmax的值w，大于Nmax的值n，大于IDmax的值d，然后在移动网络内广播信标帧，信标负载为随机产生的e，s，w，n以及d，同时构建自己的转交地址，其中，网络前缀为固定节点F的网络前缀，四元组坐标中到达东边界节点的跳数设置为e，到达南边界节点的跳数设置为s，到达西边界节点的跳数设置为w，到达北边界节点的跳数设置为n，节点ID设置为d，移动节点ID等于家乡地址中的移动节点ID；
步骤203：移动网络中的移动节点收到信标帧后，构建自己的转交地址，其中，网络前缀为固定节点F的网络前缀，四元组坐标中到达东边界节点的跳数设置为信标帧负载中的e，到达南边界节点的跳数设置为信标帧负载中的s，到达西边界节点的跳数设置为信标帧负载中的w，到达北边界节点的跳数设置为信标帧负载中的n，节点ID设置为信标帧负载中的d，移动节点ID等于家乡地址中的移动节点ID；
步骤204：转交地址配置结束。
通过上述过程，首节点一次性为移动网络中的多个节点获取了转交地址而且确保了转交地址的唯一性，因此保证了通信的正确性和连续性，也降低了转交地址配置延迟。
图5为本发明所述地址绑定流程示意图。所述移动网络的首节点进行转交地址配置后，进行下述地址绑定操作：
步骤301：开始；
步骤302：首节点向家乡接入路由器发送地址绑定消息，地址绑定消息的源地址为首节点的新配置的转交地址，地址绑定消息负载为移动网络中所包含的节点总数n以及自己的家乡地址；
步骤303：家乡接入路由器收到地址绑定消息后，将首地址的家乡地址对应的转交地址更新为地址绑定消息的源地址，然后针对符合条件1的移动节点进行如下操作：构建符合条件1的移动节点的转交地址，其中，该转交地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID与地址绑定消息源地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID相同，移动节点ID等于该节点的家乡地址的移动节点ID，然后将该移动节点的转交地址更新为新构建的转交地址；
条件1：该移动节点的家乡地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID与首节点的家乡地址的全局路由前缀、四元组坐标以及节点ID相同，且移动节点ID的范围在区间[L1,L1+n-1]范围内，其中，L1为首节点的移动节点ID；
步骤304：结束。
通过上述过程，首节点一次性为移动网络中的多个节点进行了地址绑定操作，从而保证了通信的正确性和连续性，也降低了转交地址绑定延迟。
图6为本发明所述移动节点发起的通信流程示意图。如果移动网络B1中的移动节点X1和移动网络B2中的移动节点X2的转交地址相同，那么移动节点X1与互联网节点N1的通信过程为：
步骤401：开始；
步骤402：移动节点X1向互联网节点N1发送数据请求消息；
步骤403：互联网节点N1收到数据请求消息后，向移动节点X1返回数据响应消息；
步骤404：数据响应消息的路由分为下述三种情况分别处理：
情况1：数据响应消息同时被路由到移动节点X1和移动节点X2：移动节点X1收到数据响应消息后进行处理，移动节点X2收到数据响应消息后，由于它没有向互联网节点N1发送数据请求消息，因此直接放弃，同时移动节点X2向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定；
情况2：数据响应消息只被路由到移动节点X1：移动节点X1收到数据响应消息后进行处理；
情况3：数据响应消息只被路由到移动节点X2：移动节点X2收到数据响应消息后，由于它没有向互联网节点N1发送数据请求消息，因此直接放弃，同时移动节点X2向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定，移动节点X1由于没收到互联网节点N1的数据响应消息，因此重复向互联网节点N1发送数据请求消息；
步骤405：结束。
图7为本发明所述互联网节点发起的通信流程示意图。互联网节点N1与移动节点X1的通信过程为：
步骤501：开始；
步骤502：互联网节点N1向移动节点X1发送数据请求消息，数据请求消息目的地址为移动节点X1的家乡地址；
步骤503：该数据请求消息首先到达移动节点X1的家乡接入路由器AR1，然后家乡接入路由器AR1根据记录的移动节点X1的转交地址，在数据请求消息增加一个隧道头部，隧道头部的目的地址为移动节点X1的转交地址；
步骤504：带有隧道头部的数据请求消息的路由分为下述三种情况分别处理：
情况1：带有隧道头部的数据请求消息同时被路由到移动节点X1和移动节点X2：移动节点X1收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断目的地址为自己的家乡地址，移动节点X1进行处理并向互联网节点N1返回数据响应消息，移动节点X2收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断数据请求消息的目的地址不是自己的家乡地址，直接丢弃所述数据请求消息，同时它向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定；
情况2：带有隧道头部的数据请求消息只被路由到移动节点X1：移动节点X1收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断目的地址为自己的家乡地址，移动节点X1进行处理并向互联网节点N1返回数据响应消息；
情况3：带有隧道头部的数据请求消息只被路由到移动节点X2：移动节点X2收到带有隧道头部的数据请求消息后，首先去掉隧道头部并查看数据请求消息的目的地址，判断数据请求消息的目的地址不是自己的家乡地址，直接丢弃所述数据请求消息，同时它向移动网络B2中的首节点发送地址冲突消息，移动网络B2中的首节点收到地址冲突消息后，执行步骤201到步骤204重新配置转交地址，然后执行步骤301到步骤304重新进行地址绑定，互联网节点N1由于没收到移动节点X1的数据响应消息，因此重复向移动节点X1发送数据请求消息；
步骤505：结束。
上述过程实现了通信的正确性和连续性。
综上所述，本发明提供的下一代可穿戴网络的通信实现方法，此项技术可以应用于医疗健康等诸多领域，能够将用户的物理参数传送给互联网进行检测从而实现实时抢救，因此，本技术具有很高的推广价值。
本发明提供了一种下一代可穿戴网络的通信实现方法的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
实施例1
基于表1的仿真参数，本实施例模拟了本发明中的地址配置实现方法，性能分析如下：当固定网络节点数量和传输半径不变的情况下，移动节点的数量对家乡地址和转交地址配置的延迟没有响应，且转交地址配置延迟要小于家乡地址配置延迟，家乡地址配置的平均延迟为25ms，转交地址配置延迟为10ms。
表1仿真参数
下一代可穿戴网络的通信实现方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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