物联网轻量级ip寻址技术研究

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1、■‘－又‘３单位代码：１０２９３密级；巧轉女ｆ隹俗次？滿１＾著Ｉ？和４《．＇．．二．－１．．—？權‘二－■－－－．．．＇．？．．、．苗＇论文题目：物联网轻量级ＩＰ寻址技术研宛＾＇．＇．．心拓Ａ．＊－？＇、－—２０１２０１０１０２＼学号姓名骆冰清导师孙知信？－ｆ－？？学科专业信息与通信工程研究方向网络通信的理论与技术．｜苗ｙ女学位申请学位类另。博２０１５１２月论文提交日期年ResearchonLightweightI

2、PAddressingTechnologyforInternetofThingsDissertationSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofDOCTOROFPHILOSOPHYByLuoBingqingSupervisor:Prof.SunZhixinDecember2015南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。，除了文中特别加标注和致谢的地方外尽我所知，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

3、研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研充所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及沙及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研究生签名：日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可＾：１＜保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可［＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一致论文的内容相。论文的公布（

4、包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。去Ｉ；、：州知研巧生签名；加＾导师签名：日期摘要物联网终端包含了人们生活和生产领域中的各种物品与设备，其数量庞大，种类多样。如何将任意物品或者设备按某种编码方式接入物联网，如何实现物联网中任意物品及设备的寻址以建立通讯连接，是建设物联网必须解决的问题。物联网寻址技术作为物联网核心技术之一，在物品与设备以特定方式接入互联网的基础上，实现物联网中任意终端准确、高效、安全的寻址，对它的研究和实践将从真正意义上构建一个互联互通的泛在网络。本文以物联网通信为应用背景，以实现统一高效的寻址系统为研究

5、目标，从物联网资源寻址模型、终端编码机制、组网及路由机制以及实现异构网络的端到端寻址这四个方面对物联网IP寻址技术展开研究，其主要创新工作如下：（1）针对物联网终端的多样性及编码异构问题，构建了一种物联网终端资源迭代寻址模型，提出一种物联网轻量级IPv6寻址方法。物联网终端中存在多种物品编码方式，以及异构的感知设备，控制设备网络，造成物联网孤岛式的应用模式。针对这一问题，本文对物联网寻址特性进行了研究与分析，构建了物联网终端资源迭代寻址模型；同时设计了基于IPv6的轻量级编码寻址机制，通过定义虚拟域的方式实现了基于IPv6编码的物联网终端统一寻址。（2）针对物联网终端地址

6、配置多样性问题，将感知网络拓扑模型化，提出一种物联网终端IPv6地址配置方法。对于低功耗有损网络，IPv6地址的数量及无状态配置机制满足了物联网终端数量庞大和传感器网络的自组织配置需求。针对这一问题，本文提出一种基于感知网络拓扑模型化的物联网终端IPv6地址配置方法。该方法将物联网典型应用网络架构与终端通信需求和IPv6的地址类型相结合，在现有成熟IPv6地址配置基础上，给出相应基础网络架构与混合式网络架构的物联网终端地址配置方法。该套机制切合了轻量级IPv6数据包通信的首部压缩机制要求，降低了节点在地址配置过程中的存储资源与能量资源消耗，对实现物联网统一轻量级IP寻址奠

7、定了基础。（3）针对物联网终端IPv6寻址过程中，首部压缩机制中存在的上下文管理问题，提出一种地址前缀自适应配置与上下文表动态分发与同步方法。为解决数据包首部压缩机制中的上下文管理问题，本文提出一种基于6LoWPAN_IPHC的上下文动态管理机制。该机制包含了地址前缀自适应配置方法及上下文动态分发与多源同步方法，其中地址前缀自适应配置机制免除了人工配置的麻烦，适合在低功耗的有损网络中运行。同时，网关节点能够根据网络流量计算出地址前缀使用最为频繁的主机，将这些主机I的地址前缀优先写入上下文表中，提高了整个网络的压缩率。上下文动态