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1、网络通讯及安全本栏目责任编辑：冯蕾基于IPv6的ZigBee无线传感器网络构建熊杰,江伴东,张广云(景德镇陶瓷学院,江西景德镇333001)摘要:ZigBee为代表的低速率无线个域网与下一代互联网核心技术IPv6相结合,实现无线传感器网络和internet的互通,是无线传感器网络的发展方向。本文讨论了几种基于IPv6的ZigBee无线传感器网络的构建方案,重点分析和比较了各种方法的优缺点,提出了一种较好的利用6LowPan技术的网络互通方法。关键词:ZigBee;无线传感器网络;IPv6;6LowPan中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044
2、(2008)07-11224-02TheImplementationsofZigBeeNetworkBasedonIPv6XIONGJie,JIANGBan-dong,ZHANGGuang-yun(JingdezhenCeramicInstitute,Jingdezhen333001,China)Abstract:ZigBee,thetypicaltechnologyofLR_PAN,whichcombinedwiththenext-generationInternettechnologyIPv6,istherealiza-tionofinteroperabilit
3、ybetweenWSNandinternet,andisthedevelopmentaldirectionofWSN.Thispapermainlydiscussessomeimple-mentationsoftheZigBeenetworkbasedonIPv6,analysesandcomparetheadvantagesanddisadvantagesofthem,andintheend,itgivesabettermethodoftheinteroperabilitybytheassistanceof6LowPan.Keywords:ZigBee;WSN;I
4、Pv6;6LowPan1引言随着传感器技术、低功耗嵌入式计算技术、无线网络通信技术、分布式信息处理技术以及微机电技术等技术的飞速发展和融合,孕育出无线传感器网络技术。通过无线传感器网络对各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将信息传送到终端用户,极大的争强增强了人类与物质世界的交互能力,已经逐渐渗透到人们工作和生活的各个方面,为实现实现“无处不在的计算”理念跨出了一大步。而IEEE802.15.4无线个域网标准的确立,以及基于其标准之上的ZigBee技术的出现
5、,因其低功耗、低成本、低复杂度、低速率、高安全性等特点,目前被广泛用于构建传感器网络,大大推进了无线传感器网络的发展。IPv6作为下一版本的互联网协议,是下一代互联网发展的重点。它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址,这样就一劳永逸地解决了地址短缺问题。同时,考虑到IPv4中一些解决的不好的其它问题和缺陷对一些特性做了相关的改进和优化,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性
6、、多播、移动性、即插即用等。IPv6具有如此规模空前的地址空间资源,且其安全性和移动性好等优点,若能融入到设备密集度同样相当大的无限传感器网络中来,实现传感器网络和Internet之间的互联互通,将为最终实现实现“无处不在的计算”的普及网络走出坚实的一步。由于ZigBee传感器网络中的节点多属于嵌入式设备,其资源和能耗方面有极其严格的要求,所以现有的在性能和功能上有很大优势的IPv6协议由于代码体积较大,不能直接移植到无线传感器设备节点上,必须经过裁剪和优化,尽可能的减少资源占用和通信时的能源消耗。所以基于IPv6的无线传感器网络构建的关键是考虑如何在性能和资源之间
7、寻找一个折中的方案。图1IPv6overZigBee首先考虑的是将IPv6直接引入ZigBee协议栈(IPv6overZigBee)的方法。其协议参考模型如图1所示:收稿日期:2008-01-15作者简介:熊杰(1981-),男,江西南昌人,景德镇陶瓷学院在读研究生,研究方向:计算机控制与接口技术。1224本栏目责任编辑：冯蕾网络通讯及安全此模型将IPv6协议栈置于ZigBeeNWK层之上。这样,每个ZigBee传感器网络节点都会被分配一个IPv6地址。由于ZigBee无线传感器网络间的数据传送是异步方式,所以这种情况下,只能用到IPv6协议栈中的UDP协议。这
