基于6LoWPAN无线传感技术的环境监测系统.pdf

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1、2016正仪表技术与传感器2016第9期InstrumentTechniqueandSensorNo．9基于6LoWPAN无线传感技术的环境监测系统李亚明，刘陈，刘致尧，王辰(华中科技大学光学与电子信息学院．湖北武汉430074)摘要：基于IPv6的低功耗无线个域网(6LoWPAN)标准是一种适配IEEE802．15．4和IPv6协议的技术．与其他无线个域网技术相比．接入设备不需要复杂的网关或代理即可直接与IP网络通信。基于6LoWPAN架构设计的环境监测系统，主要包括传感器、6LoWPAN终端节点、6LoWPAN网关、Web应用服务器4个部分。其中6Lo

2、WPAN网关使用HG553硬件平台并基于OpenWrt开发，6LoWPAN终端节点采用Modbus—RTU协议与传感器通讯采集数据。系统工作时采集数据经过网关上传到Web应用服务器的数据库，由Web应用服务器对传感数据进行管理、分析，最终实现环境监测服务。关键词：6LoWPAN；无线；Modbus；监测；Web；网关中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)09-0050-05EnvironmentalMonitoringSystemBasedon6LoWPANWirelessSensingTechnologyLIYa．m

3、ing，LIUChen，LIUZhi．yao，WANGChen(SchoolofOpticalandElectronicInformation，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：IPv6basedLowpowerWirelessPemonalAreaNetwork(6LoWPAN)isasimplelow—costprotocolthatallowsnetworkdevicesaccessinternetseamlesslythroughIEEE802．1

4、5．4andIPv6protoco1．Comparedwithwirelesspersonalareanet—work，theadvantageof6LoWPANistheabilitytocommunicatewithotherIPnetworkdirectlywithoutcomplexgatew~．Anenvi-ronmentalmonitoringsystemwasdesignedbasedon6LoWPANtechnology，whichismai~ycomposedoffourpartsincludingter—minalsensors，6Lo

5、WPANterminalnodes，6LoWPANgatewayandwebserver．ThegatewaybasedonOpenWrts~temintheplat—formofHG553．6LoWPANterminalnodescommunicatedwithterminalsensorsusingtheprotocolofModbus—RTUanduploadedtheacquireddatatowebservice’Sdatabase．Accordingtothetestresults，oursystemisabletoimplementtheda

6、taacquisitionandtransmissionreliablyandprovidestheenvironmentalmonitoringservicestably．Keywords：6LoWPAN；wireless；Modbus；monitoring；Web；gatew~0引言层与MAC层之间增加适配IEEE802．15．4与IPv6数目前．工业传感网络领域大多数现有标准和协议据包的6LoWPAN层，通过包头压缩、分片、重组以及通过有线形式将设备与控制器连接在一起。当网络规路由转发等技术，使在低速无线嵌人式设备上能够有模较大时，有线连接的线缆成本

7、将增加，并且维护原效使用IP作为网络层传输，方便与现有IP网络融有网络或在原有网络基础上增加新监测节点时，由于合_2]。6I~WPAN支持星型、树形、MESH网络，有良空间环境限制等原因使工作更复杂⋯。为了增加传好的传输组网性能。6LoWPAN的发展得到很多组织感节点的监测范围，采用无线传输的解决方案可以更机构的大力支持，如2008年成立IP智能物件联盟好地扩展原有系统，将以前未连接的设备包含到系(IPSO)以推动IP协议作为网络互联技术传输标准，统中。以及2009年国际自动化学会(ISA)新制定工业标准6I~WPAN(IPv6overlowpowerwi

8、relesspersonalISA100．1la．直接采用6LoW