基于6LoWPAN的高能效無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷興起，作為物聯(lián)網(wǎng)的代表，無線傳感網(wǎng)技術(shù)也在飛快地發(fā)展著。為了更好地體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的概念，人們提出了將無線傳感器節(jié)點連入Internet網(wǎng)，因此無線嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。但是由于要使每一個電子設(shè)備都連接至網(wǎng)絡(luò)，這樣數(shù)量龐大的電子設(shè)備或者無線傳感器節(jié)點要接入互聯(lián)網(wǎng)需要大量的IP地址提供地址空間上的保障。由于IPv4地址先天性的不足，可以供使用的IP地址十分緊缺，IPv4協(xié)議必然不能滿足全面實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的的需要。因此，IPv6技術(shù)替代

2、IPv4技術(shù)已是互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。正是基于以上環(huán)境和相應(yīng)的技術(shù)背景，IPv6技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)6LoWPAN應(yīng)運而生。但是基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仍然面臨著許多問題，能耗問題便是其中之一也是十分重要的一個亟待解決的問題。
　　因此，本文在總結(jié)了傳統(tǒng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的能耗控制技術(shù)基礎(chǔ)上，充分研究并分析基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所采用的RPL路由協(xié)議原理，分析RPL路由協(xié)議的控制消息格式

3、及其所承載的網(wǎng)絡(luò)信息，研究RPL路由協(xié)議節(jié)點的路徑選擇機制和DODAG網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程。針對現(xiàn)有的RPL路由協(xié)議在能耗控制方面的不足問題，從兩方面入手進行改進。一方面，研究RPL路由協(xié)議構(gòu)建DODAG網(wǎng)絡(luò)使用的Rank值算法以及所采用的目標函數(shù)和度量值。對現(xiàn)有度量值的能耗不均衡問題，提出了一種改進的高能效度量值ENE。另一方面，本文分析現(xiàn)有RPL消息控制算法Trickle，對其進行改進，使其具有收斂速度快、抗抖動性強、能量損耗低等優(yōu)點。最