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。     

IPv6和物联网

由于互联网IPv4地址即将用尽,IPv6协议被越来越多的互联网专家和研究者看成是下一代互联网的基础协议。与IPv4相比,IPv6具备了更大的地址空间、更好的可扩展性、更高效的网络传输、更好的安全管理架构和更好的移动支持。除了对传统互联网的网络容量和性能的升级,IPv6在物联网的路由、寻址以及物联网应用基础协议设计之初就提供了很好的支持。本文一方面将从IPv6的基本概念入手,阐述与IPv4的区别,并介绍IPv6在中国的发展;另一方面通过对物联网需求的分析,着重介绍IPv6关键技术在物联网的应用,如6LoWPAN,RPL和CoAP协议,以及IPv6在IETF相关工作组的活动。     

基于6LoWPAN传感器网关设计

在研究6LoWPAN无线传感器网络以及IPv6网络的基础上,提出一种基于6LoWPAN的传感器网关解决方案,实现6LoWPAN无线传感器网络与IPv6网络之间互联,并对网关中的硬件与软件设计进行论述。最后搭建测试网络,通过对端到端网络的连接性、延时变化、往返延时、丢包率以及吞吐量的测试,对该网络性能作出简要分析。测试结果表明,该网关实现了6LoWPAN无线传感器网络与IPv6网络的互联,并能在实际网络环境中运行。     

BE12000系列IPv6核心路由器的研制

随着互联网的不断发展,IPv6核心路由器成为下一代互联网的核心技术之一,集中体现了网络互联的关键技术及其发展方向.清华大学和清华紫光比威网络技术有限公司联合开发了具有完全自主知识产权的IPv6核心路由器.该路由器基于分布式的多处理器平台,采用可扩展路由器操作系统BWOS,支持IPv6和IPv4双协议栈,实现了多种网络接口下的高速分组转发功能,并通过硬件冗余和软件状态备份技术实现了路由器系统的高可用性.该IPv6核心路由器的研制成功,为我国建立自主知识产权的下一代互联网提供了网络核心设备,为我国网络安全的建设提供了保障.     

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和物联网

由于互联网IPv4地址即将用尽,IPv6协议被越来越多的互联网专家和研究者看成是下一代互联网的基础协议。与IPv4相比。IPv6具备了更大的地址空间、更好的可扩展性、更高效的网络传输、更好的安全管理架构和更好的移动支持。除了对传统互联网的网络容量和性能的升级。IPv6在物联网的路由、寻址以及物联网应用基础协议设计之初就提供了很好的支持。本文一方面将从IPv6的基本概念入手,阐述与IPv4的区别,并介绍IPv6在中国的发展;另一方面通过对物联网需求的分析,着重介绍IPv6关键技术在物联网的应用,如6LoWPAN,RPL和CoAP协议,以及IPv6在IETF相关工作组的活动。     

物联网感知层的IPv6技术及标准动态研究

文章总结了物联网使用IPv6技术存在的问题,分析了6LoWPAN的报文分片重组、报头压缩、地址映射和路由组播几个关键技术,介绍了物联网中IPv6协议标准的发展动态。     

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6LoWPAN的物联网寻址策略研究

在6LoWPAN (IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC (IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。     

基于Linux的IPv6协议栈在高性能路由器中的研究与实现

随着互联网的迅速发展和网络规模的急剧膨胀,构建新一代的IPv6网络和研制高性能的IPv6路由器成为IP网建设的当务之急。本文在对基于Linux操作系统的IPv6协议栈分析的基础上,重点讨论了IPv6协议栈在高性能IPv6路由器中的实现,并针对高性能IPv6路由器中邻居发现协议(NeighborDiscovery, ND)在主控上实现时带来的链路层地址解析问题提出了解决方案。     

T比特IPv4/v6高性能路由器设计与实现

互联网的高速发展,使得目前处于网络核心的路由器成为制约互联网可持续性发展的关键因素.随着网络新技术的引入和应用业务的增多,高性能路由器必须支持大容量、高吞吐率、低转发时延、IPv4/v6双协议栈和众多的路由协议.本文针对这些要求,详细阐述了T比特IPv4/v6高性能路由器的需求、系统设计、关键技术,为设计与实现高性能双协议栈路由器提供了一种可行的方案.     

佳讯飞鸿推出FHR2621模块化路由器

北京佳讯飞鸿公司自主研制的FHR2621模块化路由器具有自主知识产权、支持IPv4及IPv6协议;同时支持多种广域网协议和路由协议;采用“双协议栈”、隧道和地址翻译技术;实现IPv6网络和现有IPv4网络融合。该路由器在刚结束的“中国2004全球IPv6高峰论坛”上首次亮相。据悉,北京佳讯飞鸿公司正在研制的多项支持IPv6协议的应用产品也将陆续推出。佳讯飞鸿推出FHR2621模块化路由器     

基于OMNeT＋＋的6LoWPAN协议设计与实现

为了更好地研究6Lo WPAN协议,本文在OMNe T＋＋上设计了6Lo WPAN协议栈。该协议栈主要包含应用层、传输层、网络层、适配层及IEEE802.15.4协议。最后通过仿真得出6Lo WPAN网络传输数据包的时延。     

IPv4到IPv6过渡策略研究综述

随着计算机网络用户的日益增加,IP地址枯竭预言再次在人们的头脑中浮现,"物联网"的提出使人们相信移动互联点将会瞬间急剧增加,现代研究机构间海量数据的传输使人们期待下一代新型互联网的出现。在三分格局的新型互联网中基于IPv6的技术体系正越来越受到人们的重视和青睐。然而目前互联网中IPv4仍然占据主导地位。本文在新型互联网的背景下着重论述了IPv4与IPv6共存问题,以及对从IPv4过渡到IPv6的三种主流技术进行了分析和评价。     

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。     

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。     

基于分布式路由器的IPv4/IPv6转发控制架构研究

随着网络的快速发展,网络新业务不断增加,网络流量急剧增长,IPv4网络已不能很好地满足人们对网络性能和功能的需求。相对于IPv4,IPv6具有更丰富的地址资源,更可靠的安全性及高效的路由性能等优点,且IPv4地址资源已经枯竭,所以IPv6最终将会取代IPv4。现在正处于IPv4向IPv6过渡时期,很多过渡技术被提出和应用,比如双协议栈技术、隧道技术等。向IPv6过渡是一个漫长的过程,IPv4与IPv6共存的现象将会持续很长时间。同时,网络的快速发展对路由器的性能要求不断提高,而基于转发与控制分离思想的分布式路由器能大大提高路由器性能,实现报文线速转发,很好地满足这一要求。因此,研究分布式路由器的IPv4/IPv6转发控制架构,对提高核心路由器的性能和推动IPv6网络发展具有很重要的意义。     

局域网中的IPv6

文章分析了IPv6实施以后,局域网中几个重要协议的变化,包括手工配置IPv6地址和自动配置IPv6地址的协议,组播应用的增多和组播协议的改进,邻居发现协议取代ARP解析地址的过程。Internet可以看成是用路由器连接起来的多个局域网的网络,终端用户使用IPv6,最先的体验也可能是在局域网中。     

6LoWPAN协议栈一致性测试系统的设计

6 LoWPAN协议栈简介 IETF于2004年11月成立了6LoWPAN（IPv6 Over Low PowerWPAN～Wireless PersonalArea Network）工作组,主要讨论如何把IPv6协议适配到IEEE802．15．4的MAC层和PHY层协议栈上,其研究重点为适配层、路由、报头压缩、分片、IPv6、网络接入和网络管理等技术。