基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)技術(shù)，對本世紀(jì)人類生活和科技進步都有巨大的影響力，近幾年它在智能家居、醫(yī)療檢測、車輛參數(shù)檢測、農(nóng)田信息監(jiān)測等方面都得到了廣泛研究應(yīng)用，同時促進了物聯(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，通過自動識別機制、充足的地址空間、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)安全性，可以對接入網(wǎng)絡(luò)的每一個無線設(shè)備進行IP全球化管理。若無線傳感器網(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，用戶就

2、可以通過互聯(lián)網(wǎng)直接訪問無線傳感器節(jié)點查看檢測參數(shù)或?qū)ζ溥M行操作。因而，如何在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上實現(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)與無線傳感網(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，使得所有無線傳感器節(jié)點都支持IPv6協(xié)議，進而真正的實現(xiàn)用戶與節(jié)

3、點端到端的無縫連接。
　　本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6技術(shù)互聯(lián)通信實現(xiàn)融合為研究背景，在分析國內(nèi)外對6LoWPAN技術(shù)與無線傳感器網(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，考慮到無線傳感器節(jié)點特點，參考6LoWPAN工作組提出的草案，設(shè)計了基于6LoWPAN技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。對IPv6協(xié)議基本功能、ICMPv6協(xié)議的差錯報文以及鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的重復(fù)檢

4、測等功能進行了剪裁，并添加6LoWPAN適配層，主要對適配層的幀格式，地址的自動配置過程，報頭壓縮方法，分片與重組進行了設(shè)計。之后，又結(jié)合TinyOS操作系統(tǒng)主動消息模型的通信機制，使用nesC語言編程實現(xiàn)了協(xié)議棧，主要包括協(xié)議的各個功能模塊，如報頭壓縮模塊、報文的分片與重組模塊，地址的自動配置模塊，數(shù)據(jù)接收發(fā)送模塊。最后，使用Telosb節(jié)點搭建仿真平臺，對協(xié)議棧進行測試，結(jié)果表明協(xié)議?？梢詫崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交互通信，各個功能模塊可以正常工作。