6LoWPAN多網關研究和設計實現.pdf

1、無線傳感器網絡是實現物聯網的關鍵技術，在各個領域都顯示出廣闊的應用前景。無線傳感器網絡與Internet實現端到端通信的迫切需要推動了IPv6技術與WSN(無線傳感器網絡)的結合。在6LoWPAN(IPv6 over LR_WPAN，基于IPv6的低速無線個域網)網絡中，傳感節(jié)點通過網關與Internet進行數據交互，導致靠近網關的節(jié)點與其他節(jié)點相比，能耗和負載嚴重不均衡。當前的6LoWPAN傳感器網絡協議不支持多網關路由功能。

2、　　本文以STM32-AT86RF231硬件平臺為背景，在理解Contiki嵌入式實時操作系統原理以及深入研究6LoWPAN關鍵技術和RPL路由協議(低功耗有損網絡路由協議)的基礎上，設計完成6LoWPAN多網關系統方案，并在實際平臺下完成實現、功能和性能測試。論文主要完成的工作包括：
　　(1)Contiki嵌入式系統的研究和搭建。為了實現6LoWPAN網絡協議棧，本文重點研究了Contiki操作系統、6LoWPAN協議棧和RP

3、L路由技術，在嵌入式節(jié)點中搭建基于6LoWPAN網絡協議棧的Contiki嵌入式實時操作系統。
　　(2)6LoWPAN協議棧設計和實現。在深入研究6LoWPAN網關協議棧模型的相關技術的基礎上，綜合運用6LowPAN地址公告、報頭壓縮、分片重組等技術，完成了Router-over路由協議棧、以及網關軟件的設計和實現；
　　(3)RPL路由協議改進。閱讀大量文獻，深入分析RPL相關標準及源碼，在現有的RPL路由協議中，增加了

4、多網關的支持。在不增加額外信令的條件下，設計完成支持多網關的RPL路由協議修訂。
　　(4)多網關系統平臺的搭建。在實現(1)、(2)、(3)的基礎上，將無線節(jié)點與PC主機集成，構建網關節(jié)點；并提出一種RPL多網關路由算法和協議，以及網關間隧道互通協議，在IPv6網絡中實現可跨多網絡前綴的多網關路由方案，降低了6LoWPAN網關節(jié)點及相鄰節(jié)點的負荷和能耗，擴大了6LoWPAN可應用范圍；最后，搭建10節(jié)點的6LoWPAN多網關系統