基于6LoWPAN的无线传感网络网关设计与实现

无线传感器网络(WSN)是基于IEEE802.15.4标准的一个无线多跳网络协议标准,它本身并不支持IPv6协议。为了整合WSN和IPv6网络来实现异构WSN之间的互联,6LoWPAN定义了如何在IEEE802.15.4网络上传输IPv6报文,但这并不支持WSN节点和IP网络设备的端到端互连。本设计的网关可以实现WSN网络和IPv6主机之间通过IPv6协议进行实时交互操作。通过实验证明本网关可以实现不同WSN网络节点和IPv6主机之间的通信,允许IPv6主机读取WSN节点数据并触发相应的动作。     

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.     

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无线传感网的医疗监护系统设计

提出基于6Lo WPAN无线传感网的医疗监护系统设计方案,采用分层结构,将系统节点分为病人生理数据采集节点、数据中转节点和网关节点3类。采用6Lo WPAN技术,网关节点可方便地接入IPv6互联网。通过本系统,医护人员可在本地或远程获取病人的生理数据,为病人提供便捷的医疗服务。仿真实验结果表明,该系统可以满足医疗监护系统的需求。     

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...     

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。     

LED路灯无线传感网络的智能监控设计

为了实现对LED路灯网络的智能监控,提出LED路灯无线传感网络的解决方案。在以IEEE 802.15.4协议作为物理层和数据链路层协议的基础上,设计一种简易的网络协议。该协议通过采用单跳、双跳以及变跳3种接力通信模式,可以实现对整个路灯网络所有节点快速命令覆盖,也可以对任意节点进行控制与状态数据收集;当网络节点出现故障时,能准确地报告故障节点的相关信息,也能跳过故障节点继续信息的传输。     

6LoWPAN网络服务模型研究与实现*

提出了一种6LoWPAN网络服务模型,有效地避免了由于传感器节点处于休眠状态所引起的服务失败等问题。通过本模型,互联网用户可以选择自己感兴趣的网络服务组合,避免了冗余数据的传输和处理,降低了网络服务消耗的能量,缩短了网络服务延迟时间。从理论及仿真角度对本模型与现有模型的性能参数进行了分析比较,分析数据证明此模型的性能要优于现有模型。     

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。     

基于msstatePAN协议栈的无线传感器网络设计

本文介绍一种采用msstatePAN协议栈和嵌入式技术开发的无线传感器网络,重点介绍了msstatePAN协议栈下应用程序的设计,该网络由Modbus TCP无线基站、无线路由和无线传感器节点组成树形拓扑结构,系统传输速率可达250kbps,节点数可达上百个,节点功耗小于10mW,通过增加无线路由通信距离可达几公里,能广泛应用于精准农业、环境监测等领域。     

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。     

基于簇的传感器网络路由算法研究

针对目前提出的许多基于簇的无线传感器网络路由协议均让簇头间或簇头与基站能直接通信,致使成簇规模和数据融合度较小,不利于能量的节省的特点,本文提出了一种基于节点最大通信范围形成较大的分布式簇,通过网关节点保持簇之间的连通,形成簇间路由的算法,文中详细介绍了簇建立和簇间路由的过程,通过仿真验证了该算法对于能量节省等性能较DD路由算法有较大提高.     

基于SimpliciTI协议的无线传感器网络设计

针对GPRS、ZigBee、WiFi等国际标准无线传感器网络通信协议价格高、对硬件要求高等问题,提出采用适用于小型射频网络的低功耗SimpliciTI协议设计无线传感器网络的方案。首先介绍了SimpliciTI协议的基本原理;然后给出了一种采用CC2500射频收发芯片和MSP430超低功耗微处理器芯片的无线传感器节点的电路设计方案,并介绍了基于SimpliciTI协议的无线传感器网络的组网及通信过程;最后介绍了基于距离的无线传感器网络定位算法,并针对常用的多边定位算法误差较大的问题,提出了一种改进的定位算法,即通过实际距离和估算距离的误差平方最小化来计算节点坐标的误差修正值,并采用二维双曲线算法修正未知节点的初始定位坐标,从而提高定位精度。     

一种适用于无线传感器网络的移动IPv6协议

在基于IEEE 802.15.4 标准的低功耗无线传感器网络LoWPAN 中,让节点在移动过程中与IP 网络节点保持连续通信是物联网领域的一个重要课题.在现有的移动IPv6 协议(如MIPv6,HMIPv6 等)中,一些用于移动性管理的信令包长度超过了IEEE 802.15.4 MAC 帧的最大载荷,它们被分成多个分片在LoWPAN 中传递,这增大了控制信令包的丢失概率和传递时延.提出一种WoMIPv6(WPAN oriented MIPv6)协议,利用头部压缩技术将移动性管理信令长度压缩到不到60 字节,能够让节点只交换一些简短的信令包即可完成节点的跨子网移动切换.也就是说,WoMIPv6 协议的移动性管理信令不需要分片就可以在单个IEEE 802.15.4 MAC 帧中传递.此外,推导了WoMIPv6 的时延表达式.数值分析结果表明,在信令长度开销和时延方面,WoMIPv6 协议优于HMIPv6 协议.