6LoWPAN网络组播通信方案的研究与设计

随着无线传感器网络(WSN)对新应用的需求不断增加,基于IEEE 802.15.4实现IPv6通信的低速无线个人局域网标准6LoWPAN是将WSN接入Internet实现全IP通信的理想解决方案.在此提出了一种基于6LoWPAN网络的组播通信方案,通过自组建M AC地址的方式,对现有的6LoWPAN网络增加了对组播通信...     

6LoWPAN接入Internet中uNAT64机制的研究与实现

无线传感器网络与Internet的融合已成为当前的研究热点,然而基于6LoWPAN标准的无线传感器网络与Internet （IPv4）因网络层协议异构导致无法直接端到端通信。针对这一难题,提出了6LoWPAN传感网与Internet互通架构,并基于此设计了uNAT64协议转换机制,对6LoWPAN IPv6报文与Internet IPv4报文进行相互转换,旨在实现6LoWPAN与Internet的有效互通。测试结果表明,uNAT64机制实现了两种网络间的全IP通信,且具有良好的实时性和较高的吞吐量,有力地促进了Internet向物理世界延伸。     

6LoWPAN协议一致性测试方法及仪表设计

针对6LoWPAN协议栈的MAC层、适配层、网络层及路由协议,研究6LoWPAN协议的一致性测试方法,将TTCN-3测试标准引入到无线传感器网络协议的一致性测试领域,设计了一套以TTCN-3为协议测试描述语言、以ISO9646中定义的协议一致性测试模型为方法的6LoWPAN协议一致性测试仪表.     

6LoWPAN家庭无线医疗传感网及监测节点的研究

为了全方位、更好地监护家人,对6LoWPAN家庭无线医疗传感网及心电体温监测节点进行了研究.利用先进的IPv6技术,以全IP方式组建6LoWPAN家庭无线医疗传感网,并通过网关将其接入互联网,从而实现远程Web访问.通过该网络可随时查看健康档案,并可寻址到特定医疗传感器节点.最后,提出了以家庭医疗传感网为最小单位,组建社区和医院远程医疗的方案.该方案旨在提供更便捷、更安全的远程医疗服务.     

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。     

6LoWPAN适配层的网络自组能力的仿真与研究

6LoWPAN(IPv6 over Low rate Wireless Personal Area Network)旨将IPv6技术和无线传感器网络技术相结合.对NS-2802.15.4模拟器进行了扩展,用于对6LoWPAN适配层的网络自组能力进行分析和研究.仿真和分析结果显示,应降低Coordinator节点的分布密度和信道的负载,并合理分配Coordinator和End Device的比例,来提高6LoWPAN适配层的网络自组能力.     

基于使用IPv6的低功耗无线个人局域网的无线传感网在智慧路灯中的应用

针对现有的采用电力载波通信(PLC)技术的智慧路灯系统中存在系统结构复杂、兼容性与扩展性差、开发部署周期长和安全性与抗干扰性低的问题,提出了一种基于IPv6的低功耗无线个人局域网(6LoWPAN)的智慧路灯系统。将6LoWPAN应用在对基于PLC的智慧路灯系统的改造中,把原有的PLC节点改成6LoWPAN无线节点,把集中控制器改造为边界路由器,并在应用层上采用了受限应用协议(CoAP)和智能物体网际协议(IPSO)应用框架。通过与基于PLC的智慧路灯进行对比,结果表明采用6LoWPAN无线网络的智慧路灯系统结构简化、兼容性与扩展性高、系统开发部署周期缩短一半以上并且网络安全性和抗干扰性较高。     

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.     

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。     

Extending IP to Low-Power, Wireless Personal Area Networks

Extending IP to low-power, wireless personal area networks (LoWPANs) was once considered impractical because these networks are highly constrained and must operate unattended for multiyear lifetimes on modest batteries. Many vendors embraced proprietary protocols, assuming that IP was too resource-intensive to be scaled down to operate on the microcontrollers and low-power wireless links used in LoWPAN settings. However, 6LoWPAN radically alters the calculation by introducing an adaptation layer that enables efficient IPv6 communication over IEEE 802.15.4 LoWPAN links.     

6LoWPAN无线传感器网络移动管理方案

提出了一种跨层的6LoWPAN无线传感器网络移动管理方案。首先提出了6LoWPAN网络体系结构, 基于该体系结构, 提出了一种跨层的移动切换算法。在此算法中, 网络层移动切换与链路层移动切换同时进行, 在三层切换过程中, 移动节点无须转交地址配置, 也无须参与网络层的移动切换过程, 且无须参与移动切换过程, 在二层切换过程中, 移动节点无须扫描所有信道, 通过获取的信道信息直接进行二层切换, 因此降低了切换延迟、丢包率和切换代价。     

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。     

6LoWPAN适配层分片重组的研究与实现

对比ZigBee技术,分析了全IP传感器网络的实现方式,在IEEE 802.15.4和IPv6之间增加6LoWPAN适配层,从而实现WSN对IPv6的无缝对接。接着分析了IPv6和IEEE 802.15.4之间数据格式的差别,由此给出了对原始IPv6数据包进行分片重组的方案。最后,通过程序验证了方案的可行性。     

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。