CN106162795B - 利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，包括步骤：建立网络联接架构；在每一个逻辑区域里，用逻辑区域坐标标识每一个网联实体；建立新网联实体的路由路径；维护邻接点之间的路由表。本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法中节点位置信息是用基于和应用语义相关的动态逻辑抽象坐标来标识，而不是基于物理的静态坐标，所以该方法可以与多种不同的物理地址坐标***绑定使用，同时，该方法提出的基于逻辑区域坐标混合式路由算法支持层次型区域的路由/转发，同时也支持不同区域之间的稀疏Mesh拓扑，从而有效地支持具有大量节点的***拓扑，同时兼顾到转发路径的有效性。

Description

利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法
技术领域
本发明涉及无线物联网***的组网及通讯方法技术领域，尤其涉及利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法。
背景技术
在物联网的应用里，大多数传感器网联实体都是基于无线的连接。这些连接具有以下特点:
1、网联实体数量巨大，动辄达到数千/数万级，例如居民小区和企业楼层灯光管理；
2、由于移动和较短的生命周期，网络连接具有动态性和暂时性；
3、网络连接具有一对多或多对多的关系；
4、物联网业务具有较强位置特征（Location-based),但室内传感设备不具有GPS定位***；
5、多数传感装置不具有长期可靠的电源，电池寿命有限；
6、传感设备数目巨大导致网络管理复杂。
以上问题为物联网的组网及连接的创建，维护和路由管理带来巨大挑战。
目前无线物联网的路由协议大致分为两类:第一类是基于网络物理链路（Link)拓扑的协议，例如AODV和RPL。AODV支持Mesh拓扑，但在具有大量节点的拓扑空间里路由性能下降。RPL只支持树形的邻接拓扑，但节点之间的转发必须经过根节点，导致转发性能下降。
第二类是基于网络节点位置信息与地址的路由协议，中国专利CN103281674A公开了一种基于定位信息的无线传感器网络地址配置方法，6LoWPAN无线传感器网络包括一个以下二维的且面积为S的正方形逻辑区域，每个逻辑区域由坐标（x,y）标识，其中，S为正整数，x,y为非负整数，每个传感器节点包括一个定位坐标（Lx,Ly）,传感器节点通过定位坐标计算出自己所在逻辑区域的坐标。6LoWPAN无线传感器网络启动后，传感器节点首先获取所在逻辑区域坐标，然后将MAC地址或者出厂的原始ID作为节点ID，并与全局路由前缀相结合，形成临时IPv6地址，其中，传感器节点的IPv6地址由四部分组成，第一部分是全局路由前缀；第二部分和第三部分分别代表传感器节点所在逻辑区域的横坐标和纵坐标，第四部分为节点ID，节点ID在一个逻辑区域内部具有唯一性；其中，第二部分、第三部分和第四部分组成传感器节点的链路地址。在传感器节点配置IPv6地址之前，传感器节点由临时IPv6地址来标识。但是本发明公开的技术方案在低功耗的物联网设备实现成本太高。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提供了利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法（LogicalCoordinateIoT，简称LC-IoT)，并以此为基础设计网联协议格式，解决和支持基于传感器的物联网的连接问题。
本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，包括以下步骤：
S1：建立网络联接架构；
S2：在每一个逻辑区域里，用逻辑区域坐标标识每一个网联实体；
S3：建立新网联实体的路由路径；
S4：维护邻接点之间的路由表。
在一些实施方中，所述步骤S1具体为建立Mesh的网络联接架构，所述网络联接架构为层次型的逻辑区域，包括：传感器层、传感集成与中继器层及IoT网关层，所述传感器层为所述传感集成与中继器层的下层区域，所述传感集成与中继器层为所述IoT网关层的下层区域，每个下层的区域与若干个上层的区域建立联接，形成Mesh的网络联接架构。
在一些实施方中，所述传感器层中包括若干个传感器逻辑区域，所述传感集成与中继器层包括若干个传感集成与中继器逻辑区域，所述IoT网关层包括若干个IoT网关逻辑区域，其中，所述传感器、所述传感集成与中继器及所述IoT网关为网联实体。
在一些实施方中，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：逻辑区域坐标的命名方法及映射；
S22：网联实体的入网与命名。
在一些实施方中，所述步骤S21具体包括：应用层逻辑区域坐标的标识、网络层逻辑区域坐标的标识，以及从应用层逻辑区域坐标的标识到网络层逻辑区域坐标的标识的映射或从网络层逻辑区域坐标的标识到应用层逻辑区域坐标的标识的映射。
在一些实施方中，应用层采用URL/URI来标识逻辑区域坐标LC-ID；
网络层采用一组向量Bit-Vector来标识逻辑区域坐标LC-ID，其中，每个Bit-Vector在字节中的位置标识该分量所在逻辑区域里的层次号，在每个Bit-Vector里，其二进制值为该分量在逻辑区域里的编码。
在一些实施方中，所述步骤S22具体为：
首先建立顶层所述IoT网关层区域：每个顶层区域有若干个所述IoT网关，每个所述IoT网关创建独立的逻辑坐标树，所述IoT网关连接Internet，或与其他所述IoT网关通信；每个所述IoT网关具有一个本地逻辑坐标树服务器；
当一个新传感器或传感集成与中继器还没有逻辑区域坐标时，首先采用Boadcast方式送出请求消息，所述Broadcast消息用TTL限定转发的次数；
当每个邻接点收到所述Broadcast消息时，若邻接点设备不是所述IoT网关，则将TTL缩减，继续转发；若邻接点设备是所述IoT网关，且该所述IoT网关被授权管理该新加入的传感器或传感集成与中继器，该所述IoT网关则为这个新节点在相应的逻辑坐标树里创建一个逻辑区域坐标，然后将逻辑区域坐标打包沿原路返回。
在一些实施方中，所述步骤S3中，每个网络节点的传感器或传感集成与中继器或IoT网关创建和维护三个表，分别为：邻居节点表、路由/转发表，以及消息临时转接表；所述邻居节点表只保留相邻节点信息，不具有全网信息，所述路由/转发表是基于邻居节点表中节点的性质而建，所述消息临时转接表用来存储由本节点发出的请求消息，但还没有收到响应消息的状态信息。
在一些实施方中，所述步骤S3具体包括：
S31：还没有逻辑区域坐标的新节点启动后，首先送出Multicasting消息到所有的邻接点，该消息的类型是Discovery，然后在消息临时转接表里建立新的表项记录该消息状态；
S32：对于所有收到该Discovery消息的邻接点来说，存在以下三种情况：
S321：若收到该Discovery消息的邻接点也是新节点，则停止转发；
S322：若收到该Discovery消息的邻接点不是所述IoT网关顶层节点，则将该消息和新节点加入消息临时转接表，然后用Anycast将Discovery消息转发给自己的父亲节点；同时，若收到该Discovery消息的邻接点的邻居节点表里有具有不同父亲的相邻节点，则用Anycast转发给邻居节点；
S323：若收到该Discovery消息的邻接点是顶层节点，则在数据库里检查该邻接点是否是授权管理新节点的网关：
若网关节点是授权节点，则在逻辑坐标树内为新节点创建一个逻辑区域坐标，然后回送响应/确认消息Confirm；
若网关节点不是授权节点，则用Anycast转发给所有邻居节点表里有具有网关类型的网关邻居，并在消息临时转接表里建立新的表项记录该消息状态；
S33：对于所有收到所述响应/确认消息Confirm的邻接点：根据在消息临时转接表里建立的表项记录，在路由/转发表里为新节点建立可达表项（NextHop)，然后用Anycast继续回传确认消息；
S34：当新节点收到响应/确认消息Confirm时，根据消息临时转接表在路由/转发表里为其邻接点建立可达表项，以及它们之间的路由优先关系。
在一些实施方中，所述步骤S4具体为：在已经建立邻接关系的节点之间，每个节点可通过定时地发表Multicast或Anycast消息来维护路由关系。
与现有技术相比，本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法的有益效果在于：
一、本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，不同于传统的GPS，本方法中节点位置信息是用基于和应用语义相关的动态逻辑抽象坐标来标识，而不是基于物理的静态坐标，所以该方法可以与多种不同的物理地址坐标***绑定使用（即LC-IoT可以Overlay任何物理地址坐标***）。
二、本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，提出的基于逻辑区域坐标混合式路由算法支持层次型区域的路由/转发，同时也支持不同区域之间的稀疏Mesh拓扑，从而有效地支持具有大量节点的***拓扑，同时兼顾到转发路径的有效性。
附图说明
图1为本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的组网和路由方法中传感器物联网架构图；
图2为本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的组网和路由方法中路由建立流程图；
图3为本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的组网和路由方法中一个层次型的LC-IoT网络以及所建立的基于LC-ID的路由拓扑；
图4为本发明提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的组网和路由方法中协议数据包格式。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1至图4示意性地显示了根据本发明一种实施方式提供的利用逻辑区域坐标的无线物联网的组网和路由方法（LogicalCoordinateIoT，简称LC-IoT)。
本发明披露了利用逻辑区域坐标的无线物联网的组网和路由方法，包括以下步骤：
S1：建立Mesh的网络联接架构。
将物联网***抽象成层次型的逻辑区域，逻辑区域可以用递归的方法构成。具体的，包括传感器层1、传感集成与中继器层2及IoT网关层3，其中，传感器层1中包括若干个传感器逻辑区域11，传感集成与中继器层2包括若干个传感集成与中继器逻辑区域21，IoT网关层3包括若干个IoT网关逻辑区域31，传感器11、传感集成与中继器21及IoT网关31均为网联实体。作为优选的，传感器层1为传感集成与中继器层2的下层区域，传感集成与中继器层2为IoT网关层3的下层区域，作为进一步优选的，每一个下层的区域可以与若干个上层的区域建立联接，形成一个Mesh的网络联接架构。
现通过举例方式说明上述网络联接架构。如图1所示，在本发明的此实施方式中，以传感器层1包括4个逻辑区域，传感集成与中继层2包括2个逻辑区域，IoT网关层3包括1个逻辑区域为例加以说明。如图1所示，在本发明的此实施方式中，传感器层1的每个逻辑区域内均包括4个传感器11的网联实体，传感集成与中继层2的每个逻辑区域内均包括1个传感集成与中继器21的网联实体，IoT网关层3包括一个IoT网关31的网联实体，如图1所示，在本发明的此实施方式中，传感器层1的其中两个传感器逻辑区域11与两个传感集成与中继器21分别联接，另外两个辑区域的传感器11联接于两个不同的传感集成与中继器21，两个传感集成与中继器21均与IoT网关31联接，IoT网关31联接于Internet，上述结构形成一个Mesh的网络联接架构。
S2：在每一个逻辑区域里，用逻辑区域坐标标识每一个网联实体。具体包括逻辑区域坐标命名、映射及网联实体的入网与命名。
逻辑区域坐标不同于物理区域坐标，例如GPS是物理坐标***，其用物理位置的经炜度来标识一个物体的地理位置，而逻辑区域由应用层面的语义来定义，其界定范围可由管辖范围，拥有关系，或实体之间的构成关系来规范。例如我们可以用小区号、院落号、楼号、楼层号、楼层片区号、房间号或传感器号来标识一个房间里的传感器，这个标识就是一个传感器的逻辑区域坐标，称为LC-ID。这个标识(LC-ID)有几个特点：
1、标识长度是变长的；一个坐标可由多个分量组成；
2、标识与物理地址无关。当网联实体移动时，其逻辑区域坐标可以被改变。或者物理地址不变，由于归属关系改变而导致逻辑区域坐标被改变。
3、在标识中，低级分量与上级分量形成多对一的关系，例如一个小区可以拥有多个院落。
S21：逻辑区域坐标的命名方法及映射。
上述逻辑区域坐标的命名方法为：
A:应用层可以用URL/URI来标识逻辑区域坐标LC-ID，例如小区号、院落号、楼号、楼层号、楼层片区号、房间号或传感器号；
B:网络层用一组向量Bit-Vector来标识逻辑区域坐标LC-ID，例如用一个字节（8-bit)来标识小区号，这样用7个字节可以标识小区号、院落号、楼号、楼层号、楼层片区号、房间号或传感器号。字节组是有序的，每个Bit-Vector在字节中的位置标识该分量所在逻辑区域里的层次号，在每个Bit-Vector里，其二进制值为该分量在区域里的编码。采用上述编码机制，长度为K的Bit-Vector的组可以标识2561个逻辑区域坐标。
作为优选的，从上述应用层的URL/URI标识到网络层的逻辑区域坐标的映射，或者从上述网络层的逻辑区域坐标到应用层的URL/URI标识的映射，由IoT网关层3或IoT网关层3/传感集成与中继器层2进行操作。作为进一步优选的，层次型的逻辑区域坐标形成一个逻辑坐标树（LogicalCorrodinateTree,LCT)结构。LCT作为基于逻辑区域路由管理的信息模型，由IoT网关层3命名服务器管理，其功能包括命名创建、登录、解析、安全确认以及LCT的维护。作为更进一步优选的，根据LCT管理对象的多寡，Bit-Vector的长度可以是2的K次幂，例如2^K=2,3，...。
S22：网联实体的入网与命名，包括以下具体方法：
在本发明的上述实施方式中，每个网联实体在入网之前均拥有一些基本属性，例如设备类型（网关，中继或传感器），和无线端口的链路MAC地址，厂家设备序列号以及预先设定的安全Key，等等。
基于LCT的建网过程是一个自顶向下的层次型递归过程，首先是建立顶层IoT网关层3区域，每个区域可以有若干个IoT网关31，每个IoT网关31创建独立的LCT，IoT网关31可以直接连接Internet，或与其他IoT网关31通信。每个IoT网关31都有一个相关的本地LCT服务器，当然，多个IoT网关31可以共享一个LCT服务器。出于安全确认考量，每个网联实体可以预先在网关服务器登记其属性信息。
当一个新传感器11或传感集成与中继器21还没有LC-ID时，它首先用Boadcast方式送出请求消息，该消息包括传感器11或传感集成与中继器21的类型、MAC地址、以及自身设备序列号等。该消息的数据包可以用一个事先约定的DefaultID来标识这是一个“Bootstrap〃消息，例如顶层IoT网关31的名字。作为优选的，为防止该Broadcast消息无限制转播，将该Broadcast消息用TTL限定转发的次数。作为进一步优选的，该Broadcast消息也可以携带一个随机数Nonce用以防止重复攻击。当每个邻接点收到该消息时，若邻接点设备不是IoT网关31，则将TTL缩减，继续转发，若邻接点设备是IoT网关31，而且该IoT网关31被授权管理该新加入的传感器11或传感集成与中继器21，该IoT网关31则为这个新节点在相应的LCT里创建一个LC-ID，然后将LC-ID打包沿原路返回，新加入的传感器11或传感集成与中继器21节点以后可以用该IoT网关31的LC-ID用作通信目的地来交换信息。
在一些实施方式中，新加入的传感器11或传感集成与中继器21预先设定安全Key(通常是一个在网关和新设备之间约定的对称GroupKey)，作为优选的，在此种情况下，上述新加入的传感器11或传感集成与中继器21送出的消息的数据部分可以用此Key加密，而包头部分可以用此Key产生Nonce，这样可以保证消息在广播的过程中，没有其他转发设备能够观察和改变该消息，只有相应的IoT网关31才能解密该消息，另外使用对称的Key也减少了***的计算/通讯开销。
S23：建立新网联实体的路由路径。作为优选的，该过程是一个自上而下的过程。
为了建立节点之间的邻接关系和路由关系，每个网络节点都创建和维护三个表，分别为：邻居节点表、路由/转发表，以及消息临时转接表。与传统A0DV不同，邻居节点表只保留相邻节点信息，不具有全网信息；路由/转发表是基于邻居节点表中节点的性质而建；消息临时转接表用来存储由本节点发出的请求消息，但还没有收到响应消息的状态信息。作为优选的，由于物联网独特的动态性质，上述邻居节点表、路由/转发表，以及消息临时转接表的表项用Timer来控制其生命周期。
如图2所示，建立新网联实体的路由路径的方法为：
S231：新节点启动后（此时还没有LC-ID)，首先送出Multicasting消息到所有的邻接点，该消息的类型是Discovery，其包括事先约定的”TopRoot"名字、设备类型、厂家产品序列号和本节点无线端口的MAC地址。然后在消息临时转接表里建立新的表项记录该消息状态(例如消息本身以及所有发射端口号）；
S232：对于所有收到该Discovery消息的邻接点来说，存在以下三种情况：
S2321：若收到该Discovery消息的邻接点也是新节点，则停止转发；
S2322：若收到该Discovery消息的邻接点不是顶层节点（即网关节点），则将该消息和新节点加入消息临时转接表，然后用Anycast将Discovery消息转发给自己的父亲节点；同时，若收到该Discovery消息的邻接点的邻居节点表里有具有不同父亲的相邻节点，则用Anycast转发给自己的邻居节点。在此过程中，此消息并不传给同一层里具有相同父亲的邻接点。
S2323：若收到该Discovery消息的邻接点是顶层节点，则在数据库里检查该邻接点是否是授权管理新节点的网关，若网关节点是授权节点，则在LCT为新节点创建一个LC-ID，同时，在路由/转发表里为新节点建立一个或多个可达表项和下一跳的出口，以及它们之间的优先顺序，然后回送响应/确认消息Confirm，作为优选的，该消息包括新节点的LC-ID、设备类型、厂家产品序列号和新节点无线端口的MAC地址；若网关节点不是授权节点，则用Anycast转发给所有邻居节点表里有具有网关类型的网关邻居，并在消息临时转接表里建立新的表项记录该消息状态。
S233：对于所有收到该响应/确认消息Confirm的邻接点：根据在消息临时转接表里先前建立的表项记录，在路由/转发表里为新节点建立可达表项（NextHop)，然后用Anycast继续回传确认消息。在此过程中，若路由/转发表里己有相应前缀表项（即路由/转发表里己有表项与新节点的LC-ID部分前缀匹配），则不用重建新的表项。若发送确认消息的邻接点不在路由/转发表里，则为该邻接点建立一个可达表项（NextHop)。若消息临时转接表匹配表明下一跳就是新节点时，则用Multicast送回确认消息。
S234：当新节点收到响应/确认消息Confirm时，根据消息临时转接表在路由/转发表里为其邻接点（可能有若干个）建立可达表项，以及它们之间的路由优先关系。
作为优选的，以上路由方法可以进一步优化：相同的前缀可以被汇聚在一个条目里，例如对于LC_IDXlX2...Xn,若干个中继节点可以在路由表里只存储前缀XlX2..Xk(k〈=N)。这样路由查询可以基于最长前缀匹配的原则进行，从而极大地压缩了路由表的空间。对于详尽的匹配可以在Xk+1层以及后续层面进行。
S3：维护邻接点之间的路由表。
在已经建立邻接关系的节点之间，每个节点可通过定时地发表Multicast或Anycast消息来维护路由关系。该消息可包括本节点的LC-ID，本机网络/MAC地址，以及本节点的可达路由表。作为优选的，在本发明的此实施方式中，邻接点之间路由表的交换内容可由Policy来控制，例如我们可以规定不管是同一区域或相邻区域，传感器11之间不交换路由信息，而仅在传感器11与传感集成与中继器21、IoT网关31之间，以及传感集成与中继器21和IoT网关31之间进行交换。
作为优选的，在已经建立邻接关系的节点之间通过发送消息来维护路由关系的过程中，当父节点收到子节点的消息时，对子节点交换的路由表内容进行筛选，除了更新其直接子节点的可达状态外，父节点仅仅保留由子节点传来的新的可达节点，其中新的可达节点为由子节点直接可达，但属于不同区域。作为进一步优选的，每个子节点不与其父节点交换自己可达子节点（即孙子节点）的路由信息。这样在同区域或不同区域里，每个节点的路由信息只保留自己下层直接可达子节点，同层直接可达邻接点，以及上层直接可达父节点的路由关系。
综合上述内容，现进行举例说明。
图3示意性的描述了一个层次型的LC-IoT网络以及所建立的基于LC-ID的路由拓扑。
如图3所示，该***有2个IoT网关31，4个传感集成与中继器21，以及相关的传感器11设备，最后形成的路由关系在IoT网关层3区域和传感器集成与中继层2区域之间是Mesh拓扑，而在传感器集成与中继层2与传感器层1层面是星型拓扑。
从这个例子可以看出，基于LC-ID的路由算法兼顾了两个方面：一是在具有大量传感器11的区域里(区域间），传感器之间的可达性是由更高层次区域的互联完成的，从而支持路由的有效性和可扩充性（LargeScaleRouting);二是在高层次区域之间实现Mesh路由，从而支持提高了路由的可靠性。例如，在本发明的此实施例中，只有G1授权管理S8，因此，传感器S8送出的数据可达A2和A3，A3依次送到G2而后G1，继而由网关G1送到Internet，并将LC-IDG1/A2/S8转换成应用层的URI。因为LC-ID的路由是双向的，由网关G1下发的数据包也可经由A2或A3到达S8。另外因为LC-ID的路由算法在路由表里利用汇聚压缩，在数据转发里利用最长前缀匹配（LongestPrefixMatch)，在自顶向下的转发过程中，当某个中继节点例如A3无法找到目标传感器时，A3可以利用Multicast将数据包下发给给定区域里的所有节点，这样就把Multicast限定在一个最小范围，从而减少网络资源消耗。
如图4所示，本发明披露的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法还披露了LC-IoT数据包格式，具体为：
1、包头扩充标记（Extended Header Flag): 1 Bit。设置为1时，表示包头包括扩充部分（Extended Header Options);设置为0时，包头为4个字节的普通包头。
2、版本标记（Version): 3 Bits。
3、数据包类型（Packet Type):设置为1时，为控制层面包；设置为0时，为数据层面包。
4、消息类型（Message Type) : 000为Request; 001 为Response;其余待定
5、Nonce: 8 Bits。通过Hash产生，唯一标识本消息。
6、TTL: 4 Bits。数据包最大转发跳数。当数据值减至为0时，该数据包被丟弃。
7、Length: 12 Bits。当包头为普通包时，为数据包Payload长度；当包头为扩充包头时，数据包Payload长度包含在扩充部分（Extended Header Options)。所以扩充包头可以标识长度大于212的数据包。
8、LC-IoT Msg Payload:可变长数据包体（报文）。LC-IoT数据包的长度取决于物理链路的能力。当物理链路层数据帧不大于212时（4096字节），使用普通包头；否则可使用扩充包头。报文部分可包括LC-ID，IoT数据，以及验证安全/可信关系的签名（Signature)等。这些信息实体的实现可以是基于TLV (Type，Length，Value)格式。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立网络联接架构；
S2：在每一个逻辑区域里，用逻辑区域坐标标识每一个网联实体；
所述步骤S2具体包括以下步骤：
S21：逻辑区域坐标的命名方法及映射；
S22：网联实体的入网与命名；
所述步骤S22具体为：
首先建立顶层IoT网关层(3)区域：每个顶层IoT网关层(3)区域有若干个IoT网关(31)，每个所述IoT网关(31)创建独立的逻辑坐标树，所述IoT网关(31)连接Internet，或与其他所述IoT网关(31)通信；每个所述IoT网关(31)具有一个本地逻辑坐标树服务器；
当一个新传感器(11)或传感集成与中继器(21)还没有逻辑区域坐标时，首先采用Boadcast方式送出请求消息，所述Broadcast方式送出请求消息用TTL限定转发的次数；
当每个邻接点收到所述Broadcast消息时，若邻接点设备不是所述IoT网关(31)，则将TTL缩减，继续转发；若邻接点设备是所述IoT网关(31)，且该所述IoT网关(31)被授权管理该新加入的传感器(11)或传感集成与中继器(21)，该所述IoT网关(31)则为这个新节点在相应的逻辑坐标树里创建一个逻辑区域坐标，然后将逻辑区域坐标打包沿原路返回；
S3：建立新网联实体的路由路径；
S4：维护邻接点之间的路由表。
2.根据权利要求1所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，所述步骤S1具体为建立Mesh的网络联接架构，所述网络联接架构为层次型的逻辑区域，包括：传感器层(1)、传感集成与中继器层(2)及IoT网关层(3)，所述传感器层(1)为所述传感集成与中继器层(2)的下层区域，所述传感集成与中继器层(2)为所述IoT网关层(3)的下层区域，每个下层的区域与若干个上层的区域建立联接，形成Mesh的网络联接架构。
3.根据权利要求2所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，所述传感器层(1)中包括若干个传感器逻辑区域(11)，所述传感集成与中继器层(2)包括若干个传感集成与中继器逻辑区域(21)，所述IoT网关层(3)包括若干个IoT网关逻辑区域(31)，其中，所述传感器(11)、所述传感集成与中继器(21)及所述IoT网关(31)为网联实体。
4.根据权利要求1所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，所述步骤S21具体包括：应用层逻辑区域坐标的标识、网络层逻辑区域坐标的标识，以及从应用层逻辑区域坐标的标识到网络层逻辑区域坐标的标识的映射或从网络层逻辑区域坐标的标识到应用层逻辑区域坐标的标识的映射。
5.根据权利要求4所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，
应用层采用URL/URI来标识逻辑区域坐标LC‐ID；
网络层采用一组向量Bit‐Vector来标识逻辑区域坐标LC‐ID，其中，每个Bit‐Vector在字节中的位置标识该向量所在逻辑区域里的层次号，在每个Bit‐Vector里，其二进制值为该向量在逻辑区域里的编码。
6.根据权利要求1所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，所述步骤S3中，每个网络节点的传感器(11)或传感集成与中继器(21)或IoT网关(31)创建和维护三个表，分别为：邻居节点表、路由/转发表，以及消息临时转接表；所述邻居节点表只保留相邻节点信息，不具有全网信息，所述路由/转发表是基于邻居节点表中节点的性质而建，所述消息临时转接表用来存储由本节点发出的请求消息，但还没有收到响应消息的状态信息。
7.根据权利要求6所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S31：还没有逻辑区域坐标的新节点启动后，首先送出Multicasting消息到所有的邻接点，该消息的类型是Discovery，然后在消息临时转接表里建立新的表项记录该消息状态；
S32：对于所有收到该Discovery消息的邻接点来说，存在以下三种情况：
S321：若收到该Discovery消息的邻接点也是新节点，则停止转发；
S322：若收到该Discovery消息的邻接点不是所述IoT网关(31)顶层节点，则将该消息和新节点加入消息临时转接表，然后用Anycast将Discovery消息转发给自己的父亲节点；同时，若收到该Discovery消息的邻接点的邻居节点表里有具有不同父亲的相邻节点，则用Anycast转发给邻居节点；
S323：若收到该Discovery消息的邻接点是顶层节点，则在数据库里检查该邻接点是否是授权管理新节点的网关：
若网关节点是授权节点，则在逻辑坐标树内为新节点创建一个逻辑区域坐标，然后回送响应/确认消息Confirm；
若网关节点不是授权节点，则用Anycast转发给所有邻居节点表里有具有网关类型的网关邻居，并在消息临时转接表里建立新的表项记录该消息状态；
S33：对于所有收到所述响应/确认消息Confirm的邻接点：根据在消息临时转接表里建立的表项记录，在路由/转发表里为新节点建立可达表项(NextHop)，然后用Anycast继续回传确认消息；
S34：当新节点收到响应/确认消息Confirm时，根据消息临时转接表在路由/转发表里为其邻接点建立可达表项，以及它们之间的路由优先关系。
8.根据权利要求7所述的利用逻辑区域坐标的无线物联网的自我组网和路由方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：在已经建立邻接关系的节点之间，每个节点可通过定时地发表Multicast或Anycast消息来维护路由关系。
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