基于轻量级ipv6互联互通原型系统研究和设计

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1、基于轻量级IPv6互联互通原型系统研究和设计摘要：异构网络互联互通技术是物联网关键技术之一，主要是为了将有线网络与无线网络技术有效的集成，实现透明的无缝连接，ip网络架构因其可扩展性、通用性、具备成熟的基础设施等优势成为当前物联网异构网互通合的研究热点。本文提出了将61owPan技术应用于异构网络，从而设计出一套基于轻量级IPv6技术的跨网络互联互通系统。系统可实现61owpan节点通过一个运行61owpan协议和标准ip协议的网关与一台运行标准ip协议的远程PC机进行通关键词：IPv6;物联网；61o

2、wpan；轻量级TheanalysisanddesignofinterconnectivityprototypesystembaseonlightweightIPv6CHENYuan-longl,SUNZhi~xin2(1.SchoolofComputer.NanjingUniversityofPosts&Telecommunications，Nanjing210003；2.SchoolofInternetofthings；NanjingUniversityofPosts&Telecommunicati

3、ons,Nanjing210003)Abstract：HeterogeneousnetworkinterconnectionisoneofthekeytechnologiesofInternetofThings(IOT)，toachieveeffectiveintegrationandseamlessconnectionbetweenwirednetworkandwirelessnetwork.Becauseofitsscalability,commonalityandmatureinfrastruct

4、ure,IPstructurebecomesthehotspotoftheheterogeneousnetworkintegrationresearch.Thispaperuses61owpantechnologiestodesignasetofinternetworksystem.Inthissystem,wecanseethata61owpannodecancommunicateswitharemotePCwhichrunsipprotocolbyagatewaywhorunsboth61owpan

5、andipprotocol.Keywords:IPv6；InternetofThings；61owpan；lightweight1引言物联网是以互联网为核心，各通信节点一般以嵌入式设备、嵌入式系统构成。通过各种比较先进的信息传感设备按规定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。为了实现真实通信节点的广泛互联，在传统网络基础设施的基础上实现新兴无线传感网络的异构融合是当前物联网的一个研究热点。本文主要研究并实现一种基于轻量级IPv6的互联互

6、通原型系统，通过该原型系统可以实现无线传感网接入到传统IP网络，实现异构网络的互联互通，这也是实现真正意义的物联网最重要的目标，即“物物相连”。2轻量级IPv6技术研究现状轻量级的IPv6技术一方面体现在支持低功耗无线传输的6LoWPAN适配协议，另一方面体现在轻量级的TCP/IP协议栈及其承载系统。2.16LoWPAN研究现状IEEE802.15.4［1］是一组低功耗低速率短距离无线传输协议，作为ZigbeeWirelessHART,MiWi与6LoWPAN等协议的基础，描述了低速率无线个人局域网的物

7、理层和媒体接入控制协议。基于Zigbee协议［2］的应用已经遍布于工业控制、智能测绘、医疗、家居等各行各业，但Zigbee协议栈的独立性与非开源性质增加了其与传统IP网络及其节点的交互的难度。6LoWPAN协议主要实现了在IEEE802.15.4网络中运行简化了的IPv6协议，通过在链路层与IP层间添加适配层实现首部压缩与数据包的分片重装，很好的实现了IPv6网络与低功耗无线网络之间的协议适配。目前，IETF6LoWPAN工作组已经形成的三个标准文档，提出了低功耗网络中运行IPv6协议的假设、问题和目标

8、［3］，制定了GLoWPAN的功能以及报文格式［4］，以及基于context的IPHC拫文压缩方法［5］。此外继续对简化的IPv6NeighborDiscovery协议［6］，应用场景和路由需求等几个关键的技术规范公开标准草案。大多数针对6LoWPAN相关协议进行了分析与相应的改进，包括首部压缩技术［7,8］、邻居发现协议与路由协议［9］。其中，文献［7］对比分析了两种IPv6首部压缩方式HC1与IPHC方式，后者更为全面，文献［8］在此基