传感器网络组网课程设计-基于contiki平台的路由协议仿真

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1、评定成绩：课程设计报告（传感器网络组网）设计题目：基于contiki平台的路由协议及仿真学院名称：自动化学院学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：填表时间：2016年5月重庆邮电大学本科课程设计报告摘要摘要路由协议执行网络拓扑描述、路由选择和数据包转发的功能，影响整个网络的性能和存活时间。现有的路由协议需要发送大量数据包维护网络拓扑，以及大量的存储空间来存储路由条目。由于硬件的限制，无线传感器无论是能量还是处理能力，存储能力都受到了极大的限制。因此，IETFROLL工作组提出了一种针对低功耗有损网络的IPV6路由协议

2、，即RPL路由协议。文中对RPL路由协议的拓扑构建过程进行分析，并通过利用cooja仿真工具进行仿真，在仿真中显示出DODAG的构建过程，并对进行仿真出来的各种拓扑结构进行能耗的分析，在仿真过程中直观地显示涓流机制。关键字：IPV6RPL路由协议仿真能耗分析重庆邮电大学本科课程设计报告目录目录摘要I第一章绪论11.1设计题目：11.2设计任务：11.3设计要求：11.4参考资料：1第二章总体方案设计（或系统建模）22.1RPL概述22.1.1DODAG的构建过程22.1.2环路避免的机制22.1.3涓流机制32.2基

3、于Contiki平台的RPL路由协议仿真3第三章个人设计工作（或系统仿真分析）53.1DODAG图构建分析53.2能耗的分析63.3涓流机制83.4其他参数修改：8第四章设计总结9参考文献10附录11I重庆邮电大学本科课程设计报告第一章绪论第一章绪论1.1设计题目：基于Contiki平台的传感网路由协议设计与仿真1.2设计任务：基于Contiki操作系统和Cooja仿真器，运用所学的无线传感网知识，选择一种典型的传感网路由协议进行组网设计和仿真。路由协议可在AODV、RPL、RIME等协议中任选一种，也可选择其它典型

4、的传感网路由协议。1.3设计要求：1．掌握Contiki物联网平台开发的基础知识。2.组网规模不少于20个节点。3.完成网络的运行场景分析、拓扑结构规划和路由协议设计。4.在Contiki平台上独立编写符合需求的传感网程序。5．采用Contiki自带的网络仿真器，对编写的程序和网络路由协议进行仿真，给出网络运行效果图。6.调节路由协议的一些参数，对路由协议的性能变化进行分析。1.4参考资料：1．Contiki开发组.Contiki:TheOpenSourceOSfortheInternetofThings.http:

5、//www.contiki-os.org/2.桂劲松.《物联网系统设计》.北京：电子工业出版社.2013.3.谢希仁.《计算机网络》.北京：电子工业出版社.2008.4.李晓维.《无线传感器网络技术》.北京：北京理工大学出版社.2007.12重庆邮电大学本科课程设计报告第二章总体设计方案（或系统建模）第二章总体方案设计（或系统建模）2.1RPL概述RPL是为LLN而设计的距离矢量路由协议，通过使用目标函数和度量集合构建具有目的地的有向无环图（DODAG）。目标函数利用度量和约束条件的集合计算出最优路径。由于网络部署的

6、目的性有异，同一网络可能需要不同的链路质量要求等等。2.1.1DODAG的构建过程DODAG的构造过程由根节点或LoWPAN边界路由器（LBR）发起。为了实现DODAG的构造，RPL基于ICMPv6，新增加了如下三条控制消息：DIS、DIO、DAO。RPL支持三种基本的数据传输模式:多点到点，Multipoint-to-Point(MP2P)、点到多点，Point-to-Multipoint(P2MP)、点到点，Point-to-Point(P2P).。首先来说实现为MP2P构造上行到根节点的路径。根节点利用DIO消

7、息广播DODAG的信息；根节点的邻居节点收到DIO后，根据一定的准则，决定是否加入这个DODAG，这些准则包括：目标函数、DAG特性、各种自定义的本地策略等，当某个邻居节点加入所广播的DODAG后，它就建立了一条到达DODAG根节点的路径。根节点被称为该节点的“父节点”。如果新加入图的节点类型是路由器，它将向自己的邻居节点继续广播包含DODAG信息的DIO消息。如果新加入图的节点是“叶子节点”，则只是完成入网动作，不广播DIO消息。邻居节点不断重复上述广播和加入动作，直至到达网络的所有叶子节点。每个节点都有一条路径由

8、指向自己的父节点，通过将数据消息发给父节点，最终就能到达根节点。然后来说实现为P2MP构造的从根节点出发的下行路径，下行路由的构造通过DAO消息来完成。每个节点加入DODAG后，在网络发起上行路径构造指令后，将发送DAO消息到它的父节点。DAO消息中含有前缀、前缀的有效时间等信息，用于表征节点所在前缀的可达性。当一个节点收到DAO消息后，将对前