基于6LoWPAN的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)技術(shù)，對(duì)本世紀(jì)人類(lèi)生活和科技進(jìn)步都有巨大的影響力，近幾年它在智能家居、醫(yī)療檢測(cè)、車(chē)輛參數(shù)檢測(cè)、農(nóng)田信息監(jiān)測(cè)等方面都得到了廣泛研究應(yīng)用，同時(shí)促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生和迅速興起。IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別機(jī)制、充足的地址空間、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)安全性，可以對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)無(wú)線(xiàn)設(shè)備進(jìn)行IP全球化管理。若無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與信息融合，用戶(hù)就

2、可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)直接訪(fǎng)問(wèn)無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)查看檢測(cè)參數(shù)或?qū)ζ溥M(jìn)行操作。因而，如何在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的IPv6協(xié)議棧已經(jīng)成為重要的研究課題。
　　6LoWPAN(IPv6 over Low Power Wirelwss Personal Area Network)技術(shù)的出現(xiàn)，使IPv6技術(shù)與無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)通信成為了可能，該技術(shù)巧妙地利用IPv6協(xié)議的技術(shù)特性，使得所有無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)都支持IPv6協(xié)議，進(jìn)而真正的實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與節(jié)

3、點(diǎn)端到端的無(wú)縫連接。
　　本文以無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6技術(shù)互聯(lián)通信實(shí)現(xiàn)融合為研究背景，在分析國(guó)內(nèi)外對(duì)6LoWPAN技術(shù)與無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧技術(shù)的研究情況的基礎(chǔ)上，深入研究了與課題相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)：IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和IPv6協(xié)議。其次，考慮到無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)，參考6LoWPAN工作組提出的草案，設(shè)計(jì)了基于6LoWPAN技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。對(duì)IPv6協(xié)議基本功能、ICMPv6協(xié)議的差錯(cuò)報(bào)文以及鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的重復(fù)檢

4、測(cè)等功能進(jìn)行了剪裁，并添加6LoWPAN適配層，主要對(duì)適配層的幀格式，地址的自動(dòng)配置過(guò)程，報(bào)頭壓縮方法，分片與重組進(jìn)行了設(shè)計(jì)。之后，又結(jié)合TinyOS操作系統(tǒng)主動(dòng)消息模型的通信機(jī)制，使用nesC語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧，主要包括協(xié)議的各個(gè)功能模塊，如報(bào)頭壓縮模塊、報(bào)文的分片與重組模塊，地址的自動(dòng)配置模塊，數(shù)據(jù)接收發(fā)送模塊。最后，使用Telosb節(jié)點(diǎn)搭建仿真平臺(tái)，對(duì)協(xié)議棧進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明協(xié)議?？梢詫?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互通信，各個(gè)功能模塊可以正常工作。