基于IPv6的无线传感器网络是一种新兴的网络技术,对此主题的研究仍处于起步阶段。文档重点介绍IPv6技术在无线传感器网络中的应用。信方法研究和无线和有线通信协议将CCTV信号,通信系统信号和检测系统信号组合在同一通信平台上。息的顺利传输,互不干扰。
文档总结了IPv6无线传感器网络与现有网络的互连技术,关键技术和算法。文将无线传感器网络与IPv6网络互连,在分析现有访问方法的基础上,提出了一种基于IPv6的无线传感器网络边缘路由器的设计方案。图主要描述了边界路由器的硬件和软件设计,并着重于基于IPv6的无线传感器网络协议栈的自适应层的设计。过数据包分段和重组机制以及报头压缩机制,协议栈适配层实现了IEEE802.15.4链路中IPv6数据包的传输。验结果表明,该设计方案实现了无线传感器网络与IPv6网络的无缝集成,数据传输稳定可靠,具有实用价值。线传感器网络(WSN)近年来发展迅速,并在环境保护,工业设备监控,医疗监控,土地监控等领域提供了广阔的前景农业,智能家居,市政交通管理和军事侦察。线传感器网络的许多应用都要求远程用户轻松访问,控制和利用无线传感器网络资源。TCP / IP的广泛应用使其成为事实上的标准协议,并且IPv6的许多出色功能使无线传感器网络和IPv6网络的互连和集成成为最现实的选择。前,无线传感器网络和IPv6网络互连具有两种主要方式:网关访问和直接访问。问网关是使用网关执行无线传感器网络和IP网络之间的协议转换以执行数据传输任务,但是,访问网关会增加许多问题,例如复杂的网络结构,这意味着无线传感器网络节点直接运行IPv6,从而实现了无线传感器网络和Internet的无缝集成。线传感器网络是低功率,低功率网络,不适合在无线传感器节点上直接运行标准IPv6协议。文提出了一种基于JN5148模块的无线传感器网络边界路由器的设计方案。
方案可以实现无线传感器网络和IPv6网络的无缝集成,并通过测试证明了该方案的可行性。界路由器硬件包括诸如射频模块,处理器模块和电源模块之类的组件。频模块负责发送和接收IEEE 802.15.4数据帧,处理器模块负责分析接收到的数据帧并选择用于传输处理的路径,电源模块负责为数据帧供电。他模块。前,有很多协议栈用于不同的无线传感器网络应用,其标准使用IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层的无线标准。持IEEE802.15.4的RF模块包括Jennic的JN5148,Ember250,MC13192,TI的CC2430和Digi的XBEE模块。
中,恒温阀芯JN5148模块集成了RF芯片和处理器,以及集成的IEEE802.15.4协议,不需要射频天线接口设计,开发成本低,Jennic JN5148模块选择作为边界路由器的处理器。频模块。JN5148模块集成了一个基于OpenRISC内核的32位RISC处理器,一个在2.4 GHz时完全符合IEEE802.15.4的无线收发器,128 kb应用程序运行RAM和512 kb FLASH,用于满足大多数需求,包括存储应用程序。线传感器网络几乎不需要数据流量和网络带宽,因此可以在边界路由器和Internet之间使用UART串行总线连接。前,USB接口已广泛用于各种网络设备中,并且可以使用转换接口将其转换为UART串行总线接口,本文选择FTDI232R芯片来完成适配。平和接口转换,而FTDI232R是用于UART的可编程USB接口。
置芯片接口,具有3.3V电压输出,数据收发器的状态带有可编程显示。线传感器网络协议栈是无线传感器网络软件设计的核心,是无线传感器网络,节点和边界路由器以及之间的数据通信的基础。点和节点。了满足无线传感器网络的全IP互连,必须简化IPv6协议并实现IEEE802.15.4帧中IPv6数据帧的传输。文档中设计的边界路由器使用基于IPv6的无线传感器网络协议栈。议栈帧。IEEE 802.15.4物理层负责激活和停用RF收发器,能量检测和信道扫描,擦除信道估计以及调制。解调无线电波信号。IEEE 802.15.4 MAC层主要提供通道访问,链接的连接和断开以及错误和数据通信流的控制。Contiki轻量级操作系统负责计划和管理协议栈的不同层,以确保协议栈的实时性能。
议栈中包含的任务包括自组织网络任务,主要适配层任务,网络维护任务,IP层任务,应用程序层任务和任务计划关系。设计中选择的JN5148模块结合了IEEE802.15.4标准的物理层协议和MAC层,因此协议栈设计主要集中在适配层,IP网络层和传输层。络的建立是边界路由器适配层必须完成的基本任务,系统启动后,ad hoc网络任务负责在选定的信道和PAN_ID网络之后建立网络。16位。立网络后,恒温阀芯网络维护任务将维护父节点和子节点之间的链接,并报告链接并在链接异常时尝试修复该链接。IEEE 802.15.4物理层数据单元的最大大小为127B,IPv6链路支持的最小MTU长度(MTU)为1280B。支持该长度。配层在IEEE802.15.4 MAC层和IP之间。各层之间,适配层的主要任务主要负责MAC层协议事件的管理,主要是节点地址的自动配置,IP数据包的分段和重组,以及IP数据包报头的压缩和解压缩,用于实现IP数据包。IEEE 802.15.4链路中的传输。于IPv6的无线传感器网络的每个节点都必须配置一个唯一的IPv6地址,但是手动配置很繁琐,并且很难保证地址的唯一性。文档中设计的无线传感器网络边缘路由器采用自动无状态地址配置机制。IPv6地址包括全局地址前缀和接口ID(IID)。于为每个RF模块分配了唯一的IEEE EUI-64标识符,它是一个64位MAC地址,因此可以使用EUI-64标识符获得IPv6地址接口ID。
现自动无状态地址配置。
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