無(wú)線傳感網(wǎng)的IP化及在農(nóng)業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線傳感網(wǎng)（WSN）是一種由大量微型傳感器組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，在智能家居、工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、軍事監(jiān)控等領(lǐng)域都能見(jiàn)到它的身影。但隨著WSN的不斷發(fā)展，一系列突出的問(wèn)題也表現(xiàn)出來(lái)，比如WSN對(duì)大量IP地址的需求，WSN中大量節(jié)點(diǎn)的無(wú)狀態(tài)自動(dòng)連接以及配置，WSN中節(jié)點(diǎn)通信所涉及的尋址問(wèn)題以及與互聯(lián)網(wǎng)的融合等問(wèn)題。為了解決以上這些難題，就必須實(shí)現(xiàn)WSN的IP化。
　　WSN與IP網(wǎng)絡(luò)是不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，只有通過(guò)全I(xiàn)P方式才能實(shí)現(xiàn)兩者

2、的互聯(lián)。而全I(xiàn)P方式的實(shí)現(xiàn)，則是通過(guò)添加適配層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。針對(duì)這些問(wèn)題，我們完成了基于6LoWPAN架構(gòu)的無(wú)線傳感網(wǎng)的IP化，也就是通過(guò)在數(shù)據(jù)鏈路層之上、網(wǎng)絡(luò)層之下添加6LoWPAN適配層來(lái)實(shí)現(xiàn)它們的互聯(lián)。該體系使用IPv6作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，完全能夠滿足WSN對(duì)大量地址空間的需求；組網(wǎng)則是通過(guò)RPL來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該路由協(xié)議不僅簡(jiǎn)單高效，而且能夠支持節(jié)點(diǎn)的無(wú)狀態(tài)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)及配置。在IP化的WSN中，我們最終實(shí)現(xiàn)了CoAP協(xié)議的應(yīng)用，用戶(hù)可以在瀏覽器

3、上通過(guò)IPv6直接訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)并控制節(jié)點(diǎn)，做到了遠(yuǎn)程對(duì)大量傳感節(jié)點(diǎn)的直接管理。
　　本文首先介紹了論文的研究背景和意義，然后對(duì)6LoWPAN、RPL以及CoAP進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)和研究，在SM2530節(jié)點(diǎn)上成功移植了Contiki操作系統(tǒng)，并基于Contiki操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了WSN與IPv6的融合，最終將IP化了的節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中。經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)試，使用IP化的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)能夠不經(jīng)過(guò)配置而自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)，且用戶(hù)可以在瀏覽器端通過(guò)IPv