基于IPv6的无线传感器网络接入设计*

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一。在IPv6协议下,提出了一种大规模无线传感器网络接入国际互联网方式。本接入方式以数据应用为中心,按地理位置为无线传感器网络映射IPv6地址,由此设计了一种基于地理位置信息的顺时针逐格CGRP路由协议,并通过仿真实验分析协议的稳定性和路由分组传输成功率,最后阐述了以网关为路由接口的无线传感器网络与Internet通信机制。该接入方式既能根据IP对无线传感器网络寻址,又能降低无线传感器网络全IP化带来的高额开销,符合无线传感器应用     

6 LoWPAN接入（IPv4）Internet中数据包调度的研究与实现

无线传感器网络与互联网结构的差异性使得两者在数据交互中面临诸多问题。针对6LoWPAN接入(IPv4)Internet中数据包调度问题,在实现两者通信的基础上,优化其调度算法,提出多空间共存的调度模型。分析异构网络通信过程中存在的数据包类型,按照流向和处理方式归类,对于同类数据包,采用设计的算法堵塞其进入对立空间,减少通信过程中数据的冲突碰撞。设计异构网络的适配网关对该调度模型进行验证,经调度处理后的数据包不会引起系统ICMP消息回应。实验结果表明,该多空间共存的调度模型能实现数据包的有效调度,同时网关的整体性能得到一定的改善。     

一种IPv6无线传感器网络以太网接入网关的设计

为了实现将IPv6无线传感器网络接入以太网,在分析现有接入系统不足的基础上设计了一套接入系统.在该系统中,设计并实现了基于嵌入式处理器ATmega128、智能射频芯片CC2420以及网络控制芯片RTL8019的接入网关设备.该设备可以将基于IEEE802.15.4的IPv6无线传感器网络接入以太网.采用模块化设计,引入了硬件抽象层和设备适应层相结合的软件驱动模式.说明了系统中数据与协议转换的基本原理.实验表明通过该设备能够灵活地完成网络间通信,具有应用价值.     

6LoWPAN中的路由选择策略的改进

随着IPv4地址资源的耗尽,IPv6网络替代IPv4成为不可逆转之势。在近几年中无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）的发展,使得IPv6网络的应用范围得到很大的拓展。其中6Lowpan的提出使得WSN中的节点可以以IP地址的方式进行通信,本文探讨了网络层的IPv6数据包长度和MAC层的数据包分片数量对网络性能的影响,在Contiki实验平台下分析了不同的RSSI和网络负载下6LoWPAN的表现,提出了基于RSSI的改进的RPL路由协议,明显增强了6LoWPAN下的通信能力。     

车载网络IPv6隧道的设计与实现

为了解决车载网关中异构网络与互联网的通信问题,设计了一种基于Linux虚拟设备的隧道,该隧道能实现IPv6数据包穿越NAT和CDMA的IPv4网络,并与车载异构网络互联。同时利用Linux中的模块动态加载特性及虚拟网络设备来灵活配置隧道参数,从模型层次上,在TCP/IP协议栈的网络层和物理设备驱动层之间设计了一个虚拟网络设备,所有的IPv6数据包在发送和接收之前均被本网络设备截获,并进行协议封装和解析。实验结果表明,该隧道可以高效稳定地使IPv6客户端穿越无线链路的IPv4网络,并与IPv6服务器端进行通信。     

IPv6与ZigBee互联网关的设计与实现

针对ZigBee无线传感网络和IPv6网络不能直接互联的问题,提出一种基于Contiki操作系统和cc2530硬件平台的嵌入式互联网关设计方案。将网关架构部署在ZigBee组网中的Sink节点上,利用6LoWPAN技术实现ZigBee网络和IPv6网络的互联互通。改进6LoWPAN适配层的报文压缩方法,实现接口层ZigBee协议与网络层IPv6协议的数据交换。仿真结果表明,在传输负载较大的情况下,该网关具有低延时和低功耗的特点,验证了该网关的有效性。     

无线传感器网络上超轻量化的IPv6协议栈

通过研究无线传感器网络中的树型拓扑结构、适配层的功能和IPv6协议，依据6LowPAN草案，对标准IPv6协议进行裁剪。设计并实现了一种应用在无线传感器网络通信节点上的超轻量化的IPv6协议栈，减少了代码空间和降低了协议自身的通信开销，满足了无线传感器网络中通信节点资源极其稀少和低功耗的需要。     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

与下一代Internet融合的WSN协议与应用研究

无线传感器网络(WSN)的技术及应用是当前研究热点之一,针对下一代互联网的IPv6协议及技术必然对WSN的设计与应用产生较大影响。本文分析了无线传感器网络与IPv6的特点及关系,提出了IPv6协议在无线传感网络设计过程中的关键技术及设计思路,对未来WSN的设计开发有一定的指导作用。     

无线局域网视频流组播优化机制

针对网络电视业务的802.11无线局域网数据传输问题,提出一种视频流组播优化机制,基于视频帧区分的方法,对关键帧I帧采用可靠组播机制传输,对非关键的B帧和P帧采用组播机制传输。仿真结果表明,该机制可以在丢帧率和数据延迟之间取得较好的折中,尤其是在无线网络带宽不足的情况下,能够有效提高数据传输后视频的观看质量。     

SIP的VoWLAN通信平台设计与实现

如何将会话初始化协议（SIP）与现有的通信网络有机结合,提供安全可靠的数据及通信服务已成为当今的热点问题。VoIP应用也受到业界的持续关注。安全问题一直都是企业实施VoIP的一个阻碍。提出了一个基于SIP的VoWLAN通信平台,将各种语音服务构建于无线局域网之上。利用虚拟专用网(VPN)、数据加密技术、VLAN和防火墙等必要安全技术和策略,应对在系统中的安全威胁,实现了通话质量可靠、安全性高的企业级VoIP无线网络架构。描述了该系统的设计和实现过程,讨论了其中的关键技术。     

WSN中一种自适应无损数据压缩机制

为了高效利用无线传感器网络(WSN)宝贵的无线信道资源,改进了文献[1]中无损数据压缩机制,利用自适应霍夫曼编码算法对连续两个感知数据的差值di进行编码,保证任意时刻出现频度最高的di获得最短编码,通过传输编码后的数据达到改善网络环境,节省节点能量的目的;实验结果表明,此机制较文献[1]中算法压缩率提高近15%,且能够适应差值di分布规律的不确定性,具有广泛实用价值。     

基于软件无线电的自适应跳频系统研究

软件无线电台是软件无线电技术在通信电台中的应用。随着自适应跳频技术的发展,自适应跳频技术在军事通信中得到越来越大的应用,本文就基于软件无线电的自适应跳频系统进行介绍及研究。     

基于GOP取帧和跳数的自适应协作ARQ

为给多媒体数据传输提供有效QoS保障,提出一种适用于无线多媒体传感器网络数据传输的自适应协作ARQ机制。采用跨层设计的方法,分析ARQ机制协作传输跳数与能效的规律,根据节点间通信距离自适应选取最优协作传输跳数,结合数据帧跳数,自适应调整最大重传次数,根据快进快退码率基于帧间依赖关系进行GOP取帧。分析结果表明,该机制在丢包率和端到端平均时延方面与传统ARQ相比具有较优的性能,能有效提高无线多媒体传感器网络通信的可靠性和实时性。     

Wi-Fi与嵌入式设备的融合技术研究

为了使嵌入式设备可以方便地接入Internet,鉴于无线保真(Wi-Fi)技术组网方式简单、无需布线的特点,将该技术用于嵌入式设备之间的通信以及与Internet的互连,提出一种Wi-Fi与嵌入式设备的融合方法及无线Wi-Fi监控系统的组建模式,以实现嵌入式设备的远程数据传输和无线监控。     

适用于大规模无线传感器网的流量优化系统设计

针对大规模无线传感器网络(WSN)流量随访问者数量增加而上升的问题,设计并实现了一种适用于构建大型WSN并降低系统流量的应用系统框架。系统采用IPv6和低功耗无线个域网的IPv6技术(6LoWPAN)搭建大规模WSN,使用消息队列遥测传输(MQTT)协议和针对WSN设计的消息队列遥测传输(MQTT-SN)协议在应用层搭建了连接WSN和传统互联网的发布/订阅结构。实验结果显示,当系统中存在5个传感器节点时,与受限应用协议(CoAP)构建的WSN应用系统相比,提出的系统框架的数据流量仅为前者的18%左右。这表明该系统框架可有效地控制访问者增加对WSN流量造成的影响。     

Logistic Regression with Elliptical Curve Cryptography to Establish Secure IoT

Nowadays, Wireless Sensor Network (WSN) is a modern technology with a wide range of applications and greatly attractive benefits, for example, self-governing, low expenditure on execution and data communication, long-term function, and unsupervised access to the network. The Internet of Things (IoT) is an attractive, exciting paradigm. By applying communication technologies in sensors and supervising features, WSNs have initiated communication between the IoT devices. Though IoT offers access to the highest amount of information collected through WSNs, it leads to privacy management problems. Hence, this paper provides a Logistic Regression machine learning with the Elliptical Curve Cryptography technique (LRECC) to establish a secure IoT structure for preventing, detecting, and mitigating threats. This approach uses the Elliptical Curve Cryptography (ECC) algorithm to generate and distribute security keys. ECC algorithm is a light weight key; thus, it minimizes the routing overhead. Furthermore, the Logistic Regression machine learning technique selects the transmitter based on intelligent results. The main application of this approach is smart cities. This approach provides continuing reliable routing paths with small overheads. In addition, route nodes cooperate with IoT, and it handles the resources proficiently and minimizes the 29.95% delay.     

无线局域网安全技术综述

由于无线局域网络信道的开放性,使得无线信号容易被截获而导致数据泄漏,从而导致无线局域网（WLAN）通常很容易遭受到攻击。本文从物理层开始详细分析了无线局域网络的安全保护措施,并提出了一些改进网络安全的建议,这些建议简单易行、实用。     

物联网环境下移动节点可信接入认证协议

无线传感器网络（WSN）中的移动节点缺乏可信性验证,提出一种物联网（IoT）环境下移动节点可信接入认证协议。传感器网络中移动汇聚节点（Sink节点）同传感器节点在进行认证时,传感器节点和移动节点之间完成相互身份验证和密钥协商。传感器节点同时完成对移动节点的平台可信性验证。认证机制基于可信计算技术,给出了接入认证的具体步骤,整个过程中无需基站的参与。在认证时利用移动节点的预存的假名和对应公私钥实现移动节点的匿名性,并在CK（Canetti-Krawczyk）模型下给出了安全证明。在计算开销方面与同类移动节点认证接入方案相比,该协议快速认证的特点更适合物联网环境。