基于6lowpan的智能家居平台设计与实现

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1、硕士学位论文基于6LoWPAN的智能家居平台设计与实现6LOWPAN-BASEDSMARTHOMEDESIGNANDIMPLEMENTATION王泽蒙哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN911.23学校代码：10213国际图书分类号：621.39密级：公开工学硕士学位论文基于6LoWPAN的智能家居平台设计与实现硕士研究生：王泽蒙导师：石硕副教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN911.23U.D.C:621.39DissertationfortheM

2、aster’sDegreeinEngineering6LOWPAN-BASEDSMARTHOMEDESIGNANDIMPLEMENTATIONCandidate：WangZemengSupervisor：A.P.ShiShuoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Co

3、nferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着人们生活水平质量的不断提高，人们的生活逐渐进入移动化和信息化，对于家居的要求也逐渐智能化，追求的是更安全、便捷、舒适的家庭环境。智能家居越来越得到人们的重视，关于智能家居底层设备组网的研究目前多使用蓝牙、ZigBee协议。而且随着互联网的规模不断扩大以及接入设备增加，IPv4地址资源逐渐枯竭，IPv6势在必行。目前使用的智能家居底层设备不能直接接入IPv6网络，不能实现设备之间端到端的通信。为了将底层感知设备接入IPv6网络，底层的设备需要实现IPv

4、6协议，但由于底层设备低功耗和低数据处理能力的限制，无法直接将IPv6移植到设备中，互联网工程任务组提出了6LoWPAN协议，并针对低功耗松散无线网络提出了RPL多跳路由协议。本文研究6LoWPAN协议以及RPL路由协议的原理，具体分析了6LoWPAN协议报文分片与重组、报头压缩的功能和RPL路由协议建立网络的过程，在Cooja无线仿真平台仿真了RPL路由协议运行过程，根据RPL路由协议在智能家居背景下适用性的问题进行分析，提出改进的方法，提高了网络的可靠性。关于智能家居的整体方案和产品目前处于比较纷杂的状态，还没有形成统一的标准。本文提出了智能家居的整体设计方案，包括显示端、网关

5、、传感网络以及底层传感设备四部分，并根据需求分析，实现了智能家居的功能，包括家电控制、安防检测、环境监测等实用功能。在实验室搭建了智能家居演示平台并进行测试，验证了方案的可行性和稳定性。关键词：6LoWPAN；RPL路由协议；智能家居；物联网-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAspeoplelivingstandardimprovesgradually,thequalityofhumanlifebecomesmobileandinformationalized.Peoplerequiremoreintelligenthomefurnishingandseekmor

6、esecureandconvenienthomeenvironment.Smarthomefurnishinggetsmoreattention.Atpresent,researchonsmarthomenetworkingisusuallyconductedviaBluetoothandZigBeeprotocol.Moreover,withthecontinuousexpandingofInternetandtheincreaseofaccessdevices,IPv4addressresourcesgraduallygetexhaustedwhileIPv6isimperat

7、iveundersuchacircumstance.CurrentlysmarthomeperceivedevicescannotdirectlyaccesstotheIPv6networkandrealizeend-to-endcommunicationamongdevices.InordertobelinkeduptotheIPv6network,perceivedevicesneedtobeimplementedtheIPv6protocol.However,l