基于Contiki的6LoWPAN边界路由器的设计

以TI公司的CC2538 SoC作为核心硬件平台,基于Contiki开源操作系统设计了一种6LoWPAN边界路由器,同时搭建了一个包含一台接入有线网络的PC、2个6LoWPAN节点以及一个6LoWPAN边界路由器的测试网络。测试结果表明,所设计的6LoWPAN边界路由器成功实现了6LoWPAN节点和PC之间数据的转发功能,可以应用于智能家居、环境监控等多种场合,具有一定的应用价值。     

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。     

基于NAT64的6LoWPAN边缘路由器设计

针对目前基于6LoWPAN边缘路由器只适用与IPv6设备互联、网络报文传输复杂繁琐、边缘路由器映射表复杂且开销大等问题,引入IEEE 802.15.4地址概念对6LoWPAN网络内报文交互方式与数据包格式进行优化,提出一种6LoWPAN与IPv4协议转换机制和边缘路由器地址映射转换方法,设计出适合在8位单片机上运行的轻量级微系统,最后用CoAP协议来访问节点数据,验证系统,实现6LoWPAN网络与IPv4,IPv6网络之间的通信.该方法实现了6LoWPAN与IPv4网络互联通信,保留6LoWAPN与IPv6网络通信的功能,同时提高了6LoWPAN内网络的吞吐量,降低边缘路由器维护地址映射表的开销,提高了边缘路由器效率,有效降低6LoWPAN网络传输数据时的功耗,提高节点生存时间.     

基于OpenWrt对路由器的智能扩展

传统家用路由器只能简单提供因特网接入与数据交换功能,OpenWrt系统可通过动态改写文件对路由器功能进行智能拓展.在OpenWrt基础固件上进行了功能扩展,实现了文件服务器、打印机服务器、下载服务器、远程监控等智能功能,能够满足一般家庭对路由器的功能需求.     

基于OpenWrt与ZigBee的智能家居路由器设计

为实现家居设备传感网与互联网的互联互通,设计智能家居路由器。采用Zstack协议栈和开源OpenWrt系统分别处理ZigBee和WiFi网络报文,使报文在应用层进行无障碍传输并提供相应数据服务,同时利用智能家居场景设计的服务软件为设备提供管理服务。将上述2种服务与WiFi路由器和ZigBee协调器相结合组成适用于智能家居系统的路由器。通过Packet Sniffer和Wireshark软件分别抓取ZigBee和互联网数据包对路由器功能进行验证,结果表明该路由器能够同时满足智能家居设备以及手机、平板电脑等消费类终端的上网需求,降低了智能家居的安装成本以及硬件复杂度。     

基于OpenWrt系统路由器的模式切换与网页设计

目前商用Wi Fi路由器已应用到多个领域,商家通过给用户提供一个稳定免费Wi Fi热点达到吸引客户、提升服务的目标。传统路由器自带的Luci界面提供了工厂模式的Web界面,用户可通过该界面配置路由器。Luci采用MVC模式(Model-View-Controller)构造网页,能实现动态的程序设计,便于修改和扩展。本文主要针对Open Wrt系统的路由器,介绍如何使用Lua和Java Script脚本语言添加用户模式Web界面。此外,还介绍了工厂模式和用户模式之间的切换、添加Web页面的方法,给出了一些应用实例。     

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。     

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。     

基于XML的6 LoWPAN协议一致性测试系统的实现

文中介绍了协议一致性测试基本理论,针对6LoWPAN现有草案及实验性协议的实现,设计了一种具有可扩展性的6LoWPAN协议一致性测试平台。文中从该平台的测试系统和被测系统两个部分出发,对基于Windows操作系统实现的测试系统,描述了该平台的功能、各个模块的框架结构和实现方法;应用XML可扩展标识语言设计了测试用例,并应用libxml2对XML标记的测试用例进行解析。设计和实现了报文接收发模块。被测系统部分,对Linux系统端实现的6LoWPAN协议栈进行了测试,达到了一致性测试的目的,对测试结果进行了分析。     

基于6LoWPAN的无线农田信息监测系统

设计了一种新型的农田信息监测系统,采用ARM7内核的MCU进行控制,并基于IPV6协议,利用6LoWPAN技术和GPRS技术相结合的方式,建立了可自组网的无线传感器网络,实现对指定区域农田信息的实时监测.系统使用了多只土壤水分传感器、红外温度传感器、光量子传感器、光量子传感器对植物生长的环境和状况进行全方位实时观测.各...     

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。     

6LoWPAN邻居发现协议的研究

6LoWPAN(IPv6 over Low power WPAN)体系结构中邻居发现协议(NDP)是一个关键技术,原邻居发现协议不能直接运行于LoWPAN网络上的主要原因是采用IPv6多播实施大多数功能,因此必须在保证NDP基本功能的前提下满足无线传感器网络(WSN)的低功耗和低资源需求的设计要求.针对NDP的基本功能提出了简化、修改和裁减方案,对于NDP的主要多播流量即路由器恳求(RS)和路由器通告(RA)给出了相应的动态通告算法,大大减少了LoWPAN网络的流量,同时又保证了与原NDP过程的兼容性.     

一种基于6LoWPAN的TCP报头压缩方案

TCP是一种可靠的传输层协议, 许多应用有强烈的可靠性要求, 需要TCP的支持. 6LoWPAN网络受节点硬件资源与底层通信协议限制, 需要对TCP报头进行压缩, 然而目前尚无相关标准.在研究现有TCP报头压缩方案的基础上, 针对6LoWPAN网络的特点, 提出了一种适用于6LoWPAN网络的TCP报头压缩方案LOWPAN_TCP_HC, 并进行了测试. 实验结果表明LOWPAN_TCP_HC能够有效压缩TCP报头, 减少传感器节点能量消耗, 延长节点使用时间.     

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的智慧校园空调监控系统设计

针对总线制空调监控系统存在布线施工成本高、联网结构复杂、维护难度大等问题,设计了一种基于6LoWPAN的智慧校园空调监控系统。首先给出了系统的整体功能及网络架构;然后,给出了传感器节点、系统核心模块及网关节点的硬件设计;接下来对6LoWPAN协议及简化进行了描述,给出了系统嵌入式软件的设计;最后给出了相关的空调控制策略。测试和实验结果表明,该空调监控系统具有结构简洁,扩展性高,实时在线响应,有效解决了校园空调物联网的信息互联问题,利用云平台智能管理达到节能减排目标。     

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适配层分片与重组算法性能分析

将IPv6协议引入物联网感知层是物联网感知层的重点研究方向。由于IPv6协议与IEEE802.15.4协议数据载荷长度之间的不匹配,其上层协议数据包无法直接与底层协议进行数据交换,因此采用适配层中的分片与重组算法协议解决两种协议载荷长度的不兼容问题。为了具体分析算法性能,对6LoWPAN分片重组算法、改进算法及另一种带有每跳ARQ算法的改进算法进行数学建模及数据仿真,一方面对分片与重组算法的性能进行分析比较,通过仿真实验分析误码率、跳数等主要性能指标对网络能耗、时延性能的影响;另一方面提出一种新的自适应算法框架,使得适配层可以在变化的网络环境下选择不同的分片重组算法,来达到在物联网感知层中进一步优化网络性能、节省网络资源的目的。