基于6LoWPAN和CoAP的农业环境信息传感系统的设计与实现

针对农业生产环境中信息监测点分散和学校现有无线传感网络(WSN)的不足,采用移植性强支持6LoWPAN协议栈的Contiki嵌入式操作系统在STM32平台上进行农业环境信息监测传感器节点设计;在DDWrt上实现了支持6LoWPAN协议栈的IPv4/IPv6双栈边缘路由器,将监测到的农业环境信息转发到IPv4/IPv6网络,最终实现了基于6LoWPAN的农业信息传感系统。在校园网环境下测试了农业环境信息传感节点与测试机网络的连通性,测试结果表明,基于6LoWPAN协议的无线网关与农业环境信息监测传感节点通过6LoWPAN协议可以正常通信,用户可通过CoAP协议访问6LoWPAN无线传感器网络。     

基于Contiki的6LoWPAN适配层的研究与实现

提出一种基于Contiki操作系统的6LoWPAN无线传感器网络协议栈的实现方案,利用Cooja软件仿真环境对提出的方案进行整体网络模拟。在保证基于6LoWPAN的无线传感器网络和IPv6网络连通性正常的情况下,实现数据报的分片和重组、UDP数据传输、传感数据采集、网络拓扑监视等功能。通过实验验证,该方案具有可行性和合理性,有一定的研究和应用价值。     

6lo WPAN适配层在IPV6网络应用中的性能分析与研究

随着网络技术、通信、计算机等技术的迅速发展,IPv6overIEEE802．15．4（即6LoWPAN）,已经在物联网、传感器网络中发挥越来越重要的作用,重点解决了传感器网络和IPv6互联网之间的连接控制和监测问题。根据6LoWPAN工作组的标准,在网络层和数据链路层之间加入了一个适配层,提供分片与重组、报头压缩与解压缩等功能,使得IPv6数据包能够在IEEE802．15．4网络中传输,从而实现无线传感器网络与IPv6网络之间的无缝连接。本文介绍了IEEE802．15．4标准和6LoWPAN~技术,讨论了6LoWPAN的优势,分析了其关键技术,对6LoWPAN的应用进行了探讨。     

6LoWPAN边界路由器应用研究与实现

6LoWPAN边界路由器是6Lo WPAN网络与互联网互联的桥梁,其便捷、实用的特点向人们展示了广阔的市场前景,在物联网应用中的普及,给人们的工作、生活带来极大的便利。基于物联网IP化发展需求,文章在分析6LoWPAN协议栈基础上设计并实现6LoWPAN边界路由器,实现了6LoWPAN网络与互联网的互联,严格符合6Lo WPAN标准,完整实现了RPL路由协议,支持IPv4与IPv6数据包转换。     

基于6LoWPAN的IPv6传感器网络报头压缩方案的设计与实现

无线传感器网络节点的资源非常有限,如果能够对IPv6报头进行压缩可以在较大程度上减小数据传输量,提高IPv6传感器网络的整体性能。通过对6LoWPAN报头压缩方案的研究,并结合无线传感器网络的特点和实际需求,在已有无线传感器网络底层协议和基本IPv6协议栈基础上,设计并实现了一种支持对跳数限制压缩的IPv6报头压缩方法。实验结果表明,报头压缩可以有效节省网络能耗,降低丢包率,减小数据传输时延。     

基于IPv6的WSN边界路由器设计

针对无线传感器网络与IPv6网络互联,在分析现有接入方式不足的基础上设计了一种基于IPv6的无线传感器网络边界路由器。主要阐述了边界路由器的硬件和软件实现,重点介绍了基于IPv6的无线传感器网络协议栈适配层的设计。通过数据包分片与重组机制以及报头压缩机制,协议栈适配层实现了IPv6数据包在IEEE 802.15.4链路中的传输。实验结果表明,该设计方案实现了无线传感器网络与IPv6网络的无缝融合,数据传输稳定可靠,具有应用价值。     

IPv6无线传感器网络的研究及其应用

将IPv6与无线传感器网络技术结合起来的IPv6无线传感器网络引起了越来越多国内外研究机构与组织的重视。为了实现IPv6技术与无线传感器网络技术的完美融合,需要全面设计新型的无线传感器网络体系结构。文章充分考虑IPv6以及无线传感器网络的技术特点,提出IPv6无线传感器网络体系结构,并开发出一套适用于大规模无线传感器网络应用的嵌入式IPv6微型协议栈,在此基础上,根据实际应用需求,给出IPv6无线传感器网络与Internet互联的两种不同方式,并给出一个在精准农业生产中典型应用实例。     

基于PMIPv6的传感网移动管理研究

6LoWPAN标准将下一代互联网协议IPv6与IEEE 802.15.4标准联系起来,使得无线传感器网络与IPv6网络的连接通信成为可能。目前的6LoWPAN标准中没有与移动性相关的规定,但是在许多应用情境中往往需要传感器终端进行移动,所以无线传感器网络的移动性管理越来越重要。因此这里提出一种基于PMIPv6的移动管理策略,通过仿真分析可以发现与较传统的MIPv6移动管理方案相比基于代理的方案可以有效降低切换时延。     

基于6LoWPAN协议的物联网开发平台的设计

本文主要介绍了基于6LoWPAN的物联网开发平台的设计原理和关键技术。笔者所设计和实现的物联网开发平台从IPv6应用和与3G网络异构集成的角度,实现了端到端的全IP通信。本平台集成了一个嵌入式网关、多种常用传感器节点和6LoWPAN协议栈,具有很好的推广应用价值。     

基于IPv6的WSN图像监控系统的设计与实现

为拓展无线传感器网络的应用,设计并实现了一种基于IPv6无线传感器网络的图像监控系统。系统在IPv6的环境中实现了红外传感器节点控制,图像传感器节点以ARM作为处理器,在嵌入式Linux中设计V4L程序实现采集实时图像,图像汇聚到网关后,网关利用多种Internet接入方式将信息返回到客户端。网络中融合了多种类型的数据,系统分别采用IEEE802.15.4和WiFi方式进行传输,可以提高网络传输效率与可靠性,并能够方便地用于入侵检测等多媒体图像监控方面。     

Modified and Improved IPv6 Header Compression (MIHC) Scheme for 6LoWPAN

Internet of Things with the use of sensors has opened a huge window for applications in almost every area of life and its penetration is endless with wireless connectivity. It is resulting in communication among sensor nodes connected in a low power wireless personal area network (LoWPAN). This requires transmission of IPv6 packets over Low-power wireless personal area network and is called 6LoWPAN. The frame size of 802.15.4 (IEEE standard for wireless network) is only of 127 bytes. The large sized headers like link layer header, security bits, IPv6 header, and UDP header consume most of the packet space leaving only 28 bytes for actual payload. Hence to provide a substantial number of bytes for the payload, header compression becomes a necessity in 6LoWPAN. Header compression also leads to smaller packet size which in turn will consume less bandwidth and power. 6LoWPAN is a resource constraint environment in which such a thing is desirable. Hence IPv6 header compression is 6LoWPAN not only provides more space for data payload but it also consumes less power, bandwidth and results in lesser delays. This paper proposes “Modified and Improved IPv6 Header Compression” (MIHC), a compression technique for IPv6 header in 6LoWPAN environment. The compression mechanism is based on correlation of headers present in the packets which are being transmitted from a source node to destination. We have implemented it in Contiki 3.0 and simulated using Cooja simulator. Results shows that the proposed mechanism MIHC outperforms IPHC and NO_COMP with 20 and 76% higher throughput, 13 and 38% lesser delay, 12 and 37% less round trip time and 13 and 39% reduced packet size respectively. Application of T test on measured values shows a significant difference (p?<?0.5) between No header compression case i.e. NO_COMP and our proposed algorithm i.e. MIHC.     

基于IPv6的无线传感器网络关键技术研究

基于IPv6技术的无线传感器网络是一门新兴的网络技术,人们对它的研究尚处于起步阶段。在此主要论述IPv6技术在无线传感器网组网应用,对使用无线与有线相结合的通信方法,通信协议和算法的研究,使得视频监控系统信号,通信系统信号以及检测系统信号在同一个通信平台上互不干涉的平稳的传输信息。就IPv6无线传感器网络与现有网络的互联互通方式,关键技术和算法等方面进行概述。     

基于6LoWPAN的智能电网监测系统设计

随着互联网的发展和物联网技术的兴起,新兴的6Lo WPAN技术融合了无线传感网络（WSN）和IPv6技术,为建设智慧城市迎来了新的机遇。本系统利用Android智能手机通过互联网和边界路由器远程监测和控制WSN。其中,各传感器节点移植了Contiki操作系统和IPv6协议,实现了WSN与互联网的信息融合,为城市公共设施的统一管理实现高效、节能的智慧城市提供创新途径,具有广泛的应用前景和实用价值。最后采用LED灯以及温、湿度传感器来模拟城市小区的用电设施,用以展示系统如何工作。     

Congestion control in wireless sensor and 6LoWPAN networks: toward the Internet of Things

The Internet of Things (IoT) is the next big challenge for the research community where the IPv6 over low power wireless personal area network (6LoWPAN) protocol stack is a key part of the IoT. Recently, the IETF ROLL and 6LoWPAN working groups have developed new IP based protocols for 6LoWPAN networks to alleviate the challenges of connecting low memory, limited processing capability, and constrained power supply sensor nodes to the Internet. In 6LoWPAN networks, heavy network traffic causes congestion which significantly degrades network performance and impacts on quality of service aspects such as throughput, latency, energy consumption, reliability, and packet delivery. In this paper, we overview the protocol stack of 6LoWPAN networks and summarize a set of its protocols and standards. Also, we review and compare a number of popular congestion control mechanisms in wireless sensor networks (WSNs) and classify them into traffic control, resource control, and hybrid algorithms based on the congestion control strategy used. We present a comparative review of all existing congestion control approaches in 6LoWPAN networks. This paper highlights and discusses the differences between congestion control mechanisms for WSNs and 6LoWPAN networks as well as explaining the suitability and validity of WSN congestion control schemes for 6LoWPAN networks. Finally, this paper gives some potential directions for designing a novel congestion control protocol, which supports the IoT application requirements, in future work.

     

无线传感器网络与IPv6网络的互联方式研究

如何实现无线传感器网络(WSN)与TCP/IP(v6)网络的互联是当前的热点研究方向之一,全IP互联方式是当前讨论最为激烈的焦点问题.在WSN内部是否需要采用IPv6,是WSN协议设计需要回答的一个基本问题,其结论将在很大程度上影响今后WSN协议发展的基本走向.本文首先介绍了WSN与IPv6网络互联的各种方式,然后重点对采用全IP互联方式的必要性以及需要解决的关键技术问题进行了分析探讨,分析结果表明:全IP方式是实现WSN与IPv6网络互联的一种非常重要的思路,值得进行深入研究.