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。     

一个无线传感器网络中的ipv6协议栈头部压缩方案

提出了一个无线传感器网络中的IPv6协议栈的头部压缩方案,包括IPv6头部、扩展头部和UDP头部的压缩.该方案易于实现,能够较大程度的减少无线传感器网络中报文的传输时间,从而降低能量消耗,延长节点寿命.     

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。     

无线传感器网络IPv6协议栈的设计与实现

IPv6作为下一个版本的互联网协议,其具有不可比拟的优势。以下主要通过无线传感器网络IPv6协议栈的设计和实现,对人们的生产生活有着重大的现实意义。     

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。     

基于6LoWPAN架构上的BACnet协议设计与实现

由于其便利性及灵活性,基于IPv6和无线传感器网络(WSN)与楼宇自动化和控制网络(BACnet)之间的集成研究已成为智能楼宇的主要研究方向之一。文中讨论了在6LoWPAN上架构BACnet协议的实现方法及关键技术。介绍采用该方案搭建智能楼宇入侵检测系统平台所采用的硬件、软件和协议栈,并对其中关键问题如网络拓扑,数据高速缓存,节能机制等进行了讨论,分析和评估。实验结果验证了方案的可行性及簇头网状网拓扑的优势。     

三种支持共存的技术

1IPv6/IPv4双协议栈技术简单地说,双栈机制就是使IPv6网络节点具有一个IPv4栈和一个IPv6栈,同时支持IPv4和IPv6协议。IPv6和IPv4是功能相近的网络层协议,两者都应用于相同的物理平台,以及承载相同的传输层协议TCP或UDP,如果一台主机同时支持IPv6和IPv4协议,那么该主机就可以和仅支持IPv4或IPv6协议的主机通信。2隧道技术隧道机制就是必要时将IPv6数据包作为数据封装在IPv4数据包里,使IPv6数据包能在已有的IPv4基础设施(主要是指IPv4路由器)上传输。随着IPv6的发展,出现了一些被运行IPv4协议的骨干网络隔离开的局部IPv6…     

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。     

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.     

IPv6无线传感器网络协议测试系统

从IPv6无线传感器网络协议测试的角度,结合IETF,IEEE国际标准,对当前IPv6无线传感器网络协议测试技术进行了分析和研究,阐明了IPv6无线传感器网络协议测试的主要内容,提出了一种IPv6无线传感器网络协议测试系统的设计方案。     

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。     

Network Layer Access Control for Context-Aware IPv6 Applications

As part of the Lancaster GUIDE II project, we have developed a novel wireless access point protocol designed to support the development of next generation mobile context-aware applications in our local environs. Once deployed, this architecture will allow ordinary citizens secure, accountable and convenient access to a set of tailored applications including location, multimedia and context based services, and the public Internet. Our architecture utilises packet marking and network level packet filtering techniques within a modified Mobile IPv6 protocol stack to perform access control over a range of wireless network technologies. In this paper, we describe the rationale for, and components of, our architecture and contrast our approach with other state-of-the-art systems. The paper also contains details of our current implementation work, including preliminary performance measurements.     

基于WSN的环境质量监测系统设计与实现

提出、设计并验证了一种低成本、低功耗的分布式环境质量无线实时监测系统。该系统采用基于TI CC2530微控制器的ZigBee无线协议栈。无线采集节点内置的MSP430G2553微控制器收集温湿度传感器、空气微粒传感器和光传感器得到的环境质量数据经由ZigBee无线传感网传送至ZigBee-IP网关。基于S3C2440的嵌入式ZigBee-IP网关将采集到的环境质量数据以Web网页的形式向互联网用户提供实时环境质量报告。该系统针对目前百姓普遍关心的环境质量问题,对于政府环保部门、大型污染企业环境质量监控等有一定的参考及推广价值。     

IPv4／IPv6混合网络中的SIP通信解决方案

IPv6是IP协议的新版本,它最终会取代IPv4成为未来互联网的核心网络协议,然而,过渡时会有一段IPv4与IPv6共存时期。由IETF定义,SIP已成为多媒体通信的最重要技术之一。文中在分析SIP机制和常见的IPv4向IPv6过渡技术的基础上,提出了一种双协议栈与TURN相结合的解决方案。     

基于IPv4过渡时期NAT技术应用研究

当前网络IPv4协议逐渐被IPv6协议所取代,在此过渡时期,由于公网地址资源的紧缺,导致多种网络应用服务无法开展,迫切需要有新的解决办法来突破限制。针对当前IPv6技术仍处于未普及之时,通过在路由器上使用网络地址转换技术转换方案仍不失为最佳办法,尽管NAT本身仍存在许多弊端。     

An effective IPv4–IPv6 translation mechanism for SIP applications in next generation networks

In a next generation network, the IPv6‐enabled IP multimedia subsystem (IMS) network may connect to an IPv4 network. When an IPv4/IPv6 dual‐stack user equipment (UE) initiates a call by sending an IPv6 SIP INVITE message to an IPv4‐only user agent (UA), the call cannot be established correctly. To resolve this problem, the IMS‐application layer gateway solution, the redirect solution, and the interactive connectivity establishment solution have been proposed. In this paper, we propose an effective solution where only the IPv6 INVITE message is translated into an IPv4 INVITE message. Upon receipt of the IPv4 200 OK message replied from the IPv4‐only UA, the dual‐stack UE learns that the correspondent UA supports IPv4‐only and utilizes IPv4 instead of IPv6 to send the subsequent SIP messages and real‐time transport protocol (RTP) packets. The proposed solution is compared with the existing solutions in terms of network node modification, call setup complexity, and RTP transmission latency. Our study indicates that the proposed solution outperforms the other three solutions in the call setup and the RTP transmission. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

泛在IP协议体系

由于TCP/IP协议栈的固有特性难以承载未来网络的个性化需求,在网络协议发展历程的基础上,提出了下一代泛在IP（ubiquitous IP,UIP）协议体系。泛在IP是面向泛在全场景服务的未来承载需求,基于IP协议扩展,统筹“渐进式”和“革命式”创新,关键内容包括以灵活IP为核心的设计理念、3个维度的协议架构和在网络层及传输层的协议创新。对比分析了 IPv6+与 UIP 作为两代网络创新技术接力实现网络能力的提升,总结了UIP当前进展以及对未来的展望。