基于6LoWPAN的无线传感器网络路由协议*

提出了一种基于6LoWPAN传感器网络的路由协议,对协议中适配层的设计、传感器网络的路由实现以及精简IPv6报文头部等过程进行了阐述。在网络模拟环境下对本协议与Mesh路由协议的数据包接收率、平均延迟时间以及平均消耗能量等性能参数进行了比较分析。实验数据表明,本协议具有更好的性能。     

基于IPv6的WSN最佳转发路由协议

基于IPv6的无线传感器网络引入TCP/IP架构,网络层遵循IPv6相关标准.现有的无线传感器网络路由协议不能直接应用,因此有必要为基于IPv6的无线传感器网路(如6LoWPAN网络)设计新的路由协议.针对基于IPv6的WSN其CPU、存储、通信及能量资源高度受约束的特性,提出了一种最佳转发路由协议.该协议获取邻居节点的链路估算、成本估计和RSSI值,然后基于这些参数计算各邻居节点的最佳转发值,选择拥有相对最佳转发值的节点作为数据包转发的下一跳.试验测试结果表明,相比RIP和贪婪转发路由协议,该协议提供了更好的吞吐量性能,吞吐量分别高出11％和43％.     

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。     

6LoWPAN中route-over分片转发策略的改进

6LoWPAN使得在无线传感网络上进行基于IPv6的数据传输成为可能, 它定义了route-over和mesh-under两种路由策略. 针对传统的route-over策略在分片转发中存在的问题, 提出了基于虚电路的route-over分片流水转发策略, 详细介绍了该改进策略的详细设计, 即根据第1个分片的IP压缩头部信息建立后续分片的转发映射. 仿真实验结果表明, 改进的策略较原始策略在网络传输和时延上有更好的表现.     

IPv6网络中的路由蠕虫传播模型*

为了了解IPv6网络对防御蠕虫所具有的潜在能力,提出了一种新型路由蠕虫—RoutingWorm-v6。基于IPv6网络环境,分析了RoutingWorm-v6的扫描策略,建立了Two-Factor模型来仿真RoutingWorm-v6的传播趋势。仿真实验结果表明,由于IPv6中巨大的地址空间,IPv6网络对路由蠕虫有天然的抵抗能力。在IPv6网络中,网络蠕虫会利用混合的扫描策略。     

6LoWPAN多网关设计与实现

6LoWPAN是基于IEEE802.15.4标准的低功耗有损无线传感器网络承载IPv6协议的适配层技术。在6LoWPAN网络中,传感节点通过网关与Internet进行数据交互,导致靠近网关的节点与其他节点相比,能耗和负载严重不均衡。当前的6LoWPAN传感器网络协议不支持多网关路由功能。提出了一种基于rank值最小的多网关选择算法,在不增加额外信令的条件下,对现有6LoWPAN协议增加了多网关的支持,设计完成了6LoWPAN多网关系统方案,并在实际平台下实现。结果分析表明,该设计方案能够获得预期功能和性能,实现6LoWPAN节点能够自由选择网关,与Internet无缝互联互接。     

物联网6LoWPAN技术研究

由于物联网的迅速发展,无线通信系统中终端节点数量迅速增加。基于此,国际标准化机构IETF组织专门制 定了适用于物联网通信的6LoWPAN标准。该标准将IPv6 协议运行在传统IEEE802.15.4 标准之上,使得系统能够容纳海量的 终端,同时基于不同底层硬件节点能够通过IP 协议进行互联。本文对6LoWPAN标准在物联网中的应用场景和框架以及 6LoWPAN中分片重组、报头压缩、路由转发和安全性进行了研究分析。     

基于6LoWPAN的嵌入式多网关系统设计与实现

6LoWPAN是一种在IEEE802.15.4标准基础上IP化实现无线传感器网络的技术。在现有单目的导向的有向无环图（DODAG）环路由协议标准下,存在围绕单边界路由器的网络拥塞和能耗问题。设计了一种嵌入式6LoWPAN多网关协议和系统,嵌入式网关节点具备双模通信功能,可实现无线传感网（WSN）和固定IPv6网络的物理连接,双模网关通过固网建立与6LoWPAN根边界路由器之间的IP隧道来实现上下行路由。通过对现有6LoWPAN协议标准的补充和优化,使双模节点具有网内和网际路由能力,从而实现多网关架构和多径路由功能。优化的多点互通拓扑位置和流量分担算法实现上下行链路的有效负载平衡,也减小了节点多跳路由能耗。通过对多网关平台进行实验测试,并与单网关系统对比测试,结果表明该方案不仅实现了6LoWPAN在以太网的多点接入,降低了网络内数据传输时延和丢包率,并且提升了网络整体吞吐量。     

IPv6网络中一种基于路由协议的PMTU发现机制

提出了一种IPv6网络中基于路由协议的PMTU发现机制。通过对路由协议的扩展,在原有的路由信息中携带路由的MTU值,使路由的MTU在网络中传递,执行PMTU探测的主机最多只需要向其第一跳路由器发送一次探测包。使用ns2仿真工具模拟测试和在实际设备上进行拓扑及业务测试的实验结果表明,该机制可行,与传统PMTU机制相比,在探测次数及探测带来的连接时延上有极大的改进。     

移动IPv6路由技术的优点与改进

本文详细介绍了移动IPv6技术和原始IP技术,以及对三角路由问题的解决,通过对两种技术的网络吞吐量、包延迟时间以及包抖动率的对比,阐述了移动IPv6路由技术的优越性,并针对当前移动IPv6技术的切换延迟以及返回路由测试机制的不足提出了改进方案.     

6LoWPAN无线心电传感网络架构与RPL优化仿真

阐述了通过心电采集节点、6LoWPAN边界路由器构建无线传感网络,实现了无线传感器网络(WSN)与IPV6网络之间的通信;针对RPI网络协议中的Trickle算法机制导致选择次优链路,影响网络路由的可靠性和稳定性问题,提出了优化方案;开展了仿真测试和优化后的网络性能指标分析;测试结果和分析表明,6LoWPAN无线传感网络不仅可以完成WSN与外部IPv6网络之间的连接承载数据收发,并且在对Trickle算法优化之后,对提高网络性能有较高影响.     

一种6LoWPAN无线传感器网络移动协议

提出了一种6LoWPAN无线传感器网络移动协议。此协议提出了6LoWPAN网络体系结构,以及6LoWPAN网络地址分层结构及地址配置算法。基于提出的6LoWPAN网络体系结构,提出了6LoWPAN网络内与网络之间的移动切换协议。在移动过程中,移动节点无须转交地址,即移动切换过程无须为移动节点配置转交地址,也无须进行转交地址注册,因此降低了移动切换代价和延迟。从理论和仿真两个角度对MIPv6、Inter-MARIO及本协议的移动切换代价、移动切换延迟、丢包率等性能参数进行了分析比较,分析结果表明本协议的移动切换代价更小、移动切换延迟更短、丢包率更低。     

6LoWPAN协议在电力物联系统中的应用研究

当前电力物联网系统应用Zigbee协议,该协议不能满足IEE802.15.4的MAC层的Ipv6需求,造成电流传输速率低,且电压越限开关控制失败。为此,采用6LoWPAN协议优化了电力物联系统的网关功能。利用6LoWPAN技术原理、应用规范以及相比于其它物联网的优势,基于IEE802.15.4的网络层协议,提出Zigbee和6LoWPAN共存,协议中间层为双协议栈网关的总体设计方案,实现物联网与Ipv6 Internet的互联和信息交互。设计6LoWPAN适配层,解决IEE802.15.4的MAC层不能满足Ipv6需求问题。仿真结果显示：应用6LoWPAN协议后电力物联系统连通性能以及UDP数据报传输性能均符合实际应用需求;6LoWPAN协议应用后可显著提升数据采集节点的续航时间,降低功耗,增加电流传输速率,提升电压越限开关控制成功率。6LoWPAN协议的应用可有效提升电网的安全运行水平。     

基于6LoWPAN的井下数据采集器设计

针对目前井下数据采集装置存在功能简单、配置复杂、扩展性差等问题,设计了一种基于6LoWPAN的井下数据采集器。该数据采集器采用CC2530芯片实现井下多种参数的采集和无线收发,并通过移植在CC2530芯片上的Contiki系统6LowPAN协议栈实现UDP通信。测试结果表明,该数据采集器进行基于6LoWPAN的UDP通信时丢包率为0.15%,A/D接口的测量误差在0.2%以内。     

Optimized mobility management for RPL/6LoWPAN based IoT network architecture using the firefly algorithm

RPL (Routing Protocol for low-power and Lossy Networks) is a new attractive model that secures the networks from different routing risks. The dynamic environment and limited resources motivated the research towards identifying a stable, reliable, energy efficient, and scalable routing design. IPv6 over low-power Wireless Personal Area Network (6LoWPAN) is a standard RPL IPv6 routing protocol that provides Low power and Lossy Networks (LLNs) interoperability. In this research work, an energy efficient and optimization-based mobility management framework in RPL routing protocol was proposed (mRPL-based firefly optimization algorithm) to achieve a reliable and stable protocol. From the results, it can be inferred that the proposed system (mRPL+firefly optimizer) showed better performance with regard to the Packet_Delivery_Ratio (PDR), number of hops, End_To_End delay and power consumption when compared to existing systems: RPL, mRPL, mRPL+PSO, and mRPL+ACO. The experimental outcome showed that the proposed system improved the PDR on an average of 2.31% in comparison with existing systems.     

基于双MCU的6LoWPAN网关

6LoWPAN体系结构是关于在IEEE 802.15.4 LoWPAN上运行IPv6协议栈的标准技术。该文分析6LoWPAN网关的重要性,介绍该网关的主要功能。在分析IEEE 802.15.4 MAC层原语传递机制的基础上,提出一种基于双MCU的网关构架,提供具体设计方案,分析硬件结构、协议结构以及双MCU之间的原语通信和数据通信过程。     

基于6LoWPAN的边缘路由器设计研究

提出了一种智能6LoWPAN传感网络边缘路由器设计实现方法。该方法基于嵌入式操作系统Linux系统平台和单CPU的方案实现,通过在系统Linux上移植6LoWPAN协议簇,使射频接口LAN承载6LoWPAN网络,本地6LoWPAN传感网络通过边缘路由器接入互联网。6LoWPAN传感网络边缘路由器采用多协议融合的方式实现IPv4/IPv6双栈协议、NAT64协议、6to4隧道协议的统一,实现6LoWPAN网络节点通过6LoWPAN边缘路由器与互联网在不同网络环境下的自适应接入。