基于IPv6的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺研究.pdf

1、IPv6是互聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展的必然趨勢，必定能夠逐步取代 IPv4成為新一代的IP通信標(biāo)準(zhǔn)。而近幾年物聯(lián)網(wǎng)的興起，對普通傳感器節(jié)點(diǎn)對接入互聯(lián)網(wǎng)提出了新的要求。由于過去傳統(tǒng)的 IP協(xié)議棧并不適用于資源和能量受限的無線傳感器節(jié)點(diǎn)。因此，一系列為物聯(lián)網(wǎng)專門設(shè)計(jì)的協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。在這些協(xié)議當(dāng)中，6LoWPAN是實(shí)現(xiàn) IPv6網(wǎng)絡(luò)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的最佳協(xié)議棧；RPL是專門為低功耗有損網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的路由協(xié)議；CoAP作為輕量級的應(yīng)用層協(xié)議，可有效降低節(jié)點(diǎn)

2、功耗，延長電池使用壽命。雖然目前這些協(xié)議還在進(jìn)一步制定和完善當(dāng)中，但今后必將成為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的一部分。本課題的研究重點(diǎn)就是將上述協(xié)議運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，以實(shí)物的形式展示上述協(xié)議的使用方法和實(shí)際效果，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種符合未來發(fā)展方向的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺。
　　本文在深入研究 IPv6和相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，參考物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模型，采用了一種端到端的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種包括節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)兩部分的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺。本課題的軟硬件設(shè)計(jì)盡量滿足通用性和可擴(kuò)展性

3、原則，以便適應(yīng)更多應(yīng)用場景和今后改進(jìn)升級。
　　節(jié)點(diǎn)可連接多種傳感器和控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)信息感知和智能控制等功能。硬件以 STM32F103(內(nèi)含 Contiki OS)為主控制器，采用802.15.4無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，并預(yù)留多種總線 IO，方便擴(kuò)展其他傳感器和控制器。軟件借助開源操作系統(tǒng)Contiki所提供的 RPL和6LoWPAN協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了 IPv6網(wǎng)絡(luò)通信，并開發(fā)了基于CoAP協(xié)議的簡單網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
　　網(wǎng)關(guān)為