6LoWPAN接入Internet中uNAT64机制的研究与实现

无线传感器网络与Internet的融合已成为当前的研究热点,然而基于6LoWPAN标准的无线传感器网络与Internet(IPv4)因网络层协议异构导致无法直接端到端通信。针对这一难题,提出了6LoWPAN传感网与Internet互通架构,并基于此设计了uNAT64协议转换机制,对6LoWPAN IPv6报文与Internet IPv4报文进行相互转换,旨在实现6LoWPAN与Internet的有效互通。测试结果表明,uNAT64机制实现了两种网络间的全IP通信,且具有良好的实时性和较高的吞吐量,有力地促进了Internet向物理世界延伸。

6LoWPAN_GHC报头压缩算法的研究

6Lo WPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)定义了IPv6报文如何在IEEE802.15.4网络上传输。其中难点主要在于适配层的报头压缩,这对于增大有效负载的空间非常重要,因为IEEE802.15.4留给上层协议的空间只有81字节左右。简单介绍了了6Lo WPAN的几种现有的报头压缩算法,同时着重研究了一种通用的报头压缩算法6LOWPAN_GHC(以下简称GHC),并进行了实验验证。GHC可以看做是对通用报头及类报头有效载荷的一种补充算法,这样就不需要为新报头或者类包头有效载荷定义新的压缩规范了。

基于6LoWPAN的水肥一体化滴灌系统设计

针对现有Zig Bee远程灌溉系统时延过大,结合6Lo WPN网络技术的快速演进,在考虑实现自动化、精准化现代农业的基础上,设计了一种基于6Lo WPAN的水肥一体化智能滴灌系统。该系统采用6Lo WPAN协议实现无线传感器网络(WSN)与IPv4/IPv6网络之间的点到点通信,实现了土壤温度和湿度的实时监测,根据不同作物对湿度的要求远程控制电磁阀进行水或水肥的灌溉。详细描述了系统硬件框架和软件框架实现过程,最后基于Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)软件开发了智能滴灌系统的上位机管理软件。试验结果表明,基于6Lo WPN的WSN与IPv4/IPv6网络可以相互通信,该系统能准确获取土壤湿度和温度数据,通过上位机管理软件可远程控制电磁阀进行灌溉将湿度保持在设定的范围内。系统测试结果表明,6Lo WPN滴灌系统比现用的Zig Bee滴灌系统时延小,有一定的推广潜力。

基于NAT64的6LoWPAN边缘路由器设计

针对目前基于6Lo WPAN边缘路由器只适用与IPv6设备互联、网络报文传输复杂繁琐、边缘路由器映射表复杂且开销大等问题,引入IEEE 802.15.4地址概念对6Lo WPAN网络内报文交互方式与数据包格式进行优化,提出一种6Lo WPAN与IPv4协议转换机制和边缘路由器地址映射转换方法,设计出适合在8位单片机上运行的轻量级微系统,最后用Co AP协议来访问节点数据,验证系统,实现6Lo WPAN网络与IPv4,IPv6网络之间的通信。该方法实现了6Lo WPAN与IPv4网络互联通信,保留6Lo WAPN与IPv6网络通信的功能,同时提高了6Lo WPAN内网络的吞吐量,降低边缘路由器维护地址映射表的开销,提高了边缘路由器效率,有效降低6Lo WPAN网络传输数据时的功耗,提高节点生存时间。

6loWPAN适配层在IPV6网络应用中的性能分析与研究

随着网络技术、通信、计算机等技术的迅速发展,IPv6 over IEEE802.15.4(即6LoWPAN),已经在物联网、传感器网络中发挥越来越重要的作用,重点解决了传感器网络和IPv6互联网之间的连接控制和监测问题。根据6LoWPAN工作组的标准,在网络层和数据链路层之间加入了一个适配层,提供分片与重组、报头压缩与解压缩等功能,使得IPv6数据包能够在IEEE802.15.4网络中传输,从而实现无线传感器网络与IPv6网络之间的无缝连接。本文介绍了IEEE802.15.4标准和6LoWPAN的技术,讨论了6LoWPAN的优势,分析了其关键技术,对6LoWPAN的应用进行了探讨。

基于6LoWPAN的电力计量设备自动发现技术的研究

设备主动发现是6Lo WPAN的一项关键技术,尚未制定完善的标准。针对当前国内电力计量设备的识别和维护方法,结合6Lo WPAN技术,通过优化和改进RPL协议,以及现有主流电力计量相关规约的特点,提出了一种基于6Lo WPAN的电力计量设备自动发现技术,并在项目中进行了试用,证实了此方法的可行性。

一种基于6LoWPAN的电力无线网络的安全接入方法

随着无线技术在电力行业应用越来越广,其安全问题也愈发突出,由于无线网络易受到安全攻击,同时设备制约也给安全服务的实现带来一定困难。6Lo WPAN技术正在演变为一种无线网络引领技术,提出一种从上至下的接入控制方法,在一定程度上提高基于6Lo WPAN的无线网络的安全性能。

异构无线传感器网络无缝融合技术的研究

随着我国无线网络技术的多样化发展以及大数据计划的不断推广,大量无线异构传感器网络间的数据通信需求变得越来越强烈,在众多的无线传感器网络类型里,Zig Bee网络属于低速短途无线传感器通信技术,由于其简单、能耗低、自适应能力强的优点,被工业自动化监控领域大量应用,目前已发展成熟;而6Lo WPAN是另一种著名的无线传感器网络,其最大的特点是对IPv6协议的高度支持,并可实现复杂数据的高效传输,目前被广泛地应用在各类手持设备接入因特网的场合,且随着IPv4协议不断向IPv6协议的过渡,6Lo WPAN网络在未来的发展潜力巨大。该文主要研究这两种异构网络各自的运行机制,并对其相互通行问题进行研究,提出了一种协议转换模型来解决这两种网络数据的差异性,实现了数据在这两种网络之间的无缝传输。

智能照明无线传输技术发展分析

"中国制造2025"是我国制造强国战略发展中第一个十年规划纲领,针对照明产业,智能化产品与服务将成为产业发展以及与其他智能化行业融合的重点。智能照明最明显的特征是方便实现个性化的需求定制,低功耗无线通信控制系统是其中的关键。本文以两个当前主流低功耗无线传输协议为例,对比分析并对智能照明无线传输协议的选取和发展趋势进行总结。

CD24通过调节肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群中PDGF-B的分泌抑制肝纤维化进程

目的:探讨CD24分子在胆总管结扎(BDL)诱导的小鼠胆汁淤积型肝纤维化中对肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群的调节以及分泌PDGF-B的影响。方法:建立小鼠胆总管结扎诱导的肝纤维化模型,将野生型(WT)与CD24基因敲除(CD24^(-/-))雌性小鼠随机分为造模组(BDL)与假手术组(Sham),每组5只,造模组进行胆总管结扎,假手术组与造模组手术处理相同但不结扎胆总管。术后7 d应用HE和天狼星红(Sirius Red)染色分析小鼠肝组织病理变化和肝纤维化程度,定量-PCR(Q-PCR)和Western印迹检测肝内α-SMA等纤维化因子的表达,流式细胞术分析CD24分子在肝内巨噬细胞亚群中的表达,共培养实验检测肝内星状细胞中纤维化因子的变化。结果:两种基因背景小鼠的假手术组无病理表现,在造模组中,CD24^(-/-)小鼠与WT小鼠相比肝纤维化明显加重,表现为肝汇管区炎性细胞浸润增多,α-SMA等肝纤维化标志物的表达升高。流式分析结果显示,CD24分子在肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群上高表达,在造模组中,CD24^(-/-)鼠造模后肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群比例[(65.05±0.250)%]高于WT鼠[(52.55±2.950)]%,差异有统计学意义(P<0.05)。进一步研究发现:PDGF-B在肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群高表达,并且在CD24^(-/-)小鼠中的表达明显高于WT小鼠,差异有统计学意义(P<0.0001)。结论:CD24分子可通过调节肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群中PDGF-B分泌减缓肝纤维化进程。

血吸虫感染肝脏纤维化进程中巨噬细胞型别的动态变化

目的研究日本血吸虫感染诱发虫卵肉芽肿和肝纤维化进程中,巨噬细胞型别的动态变化及其功能特点。方法通过腹部敷贴尾蚴法建立日本血吸虫感染小鼠模型,每只小鼠感染(17±2)条尾蚴;将15只小鼠随机分为第8、9、10周观察组小鼠,每组5只,于感染6周后给予吡喹酮(PZQ)连续灌胃治疗5 d,在去除肝损伤刺激因素后,于第8、9、10周处死小鼠,取材进行肝纤维化相关分析,观察肝脏纤维化的进程转归。采用Masson染色观察小鼠病理变化和肝纤维化程度,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测小鼠肝纤维化相关基因平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原(Col I)、Ⅲ型胶原(ColⅢ),细胞外基质(ECM)降解相关基因基质金属蛋白酶2(MMP2)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP),肝内损伤因子相关基因如白细胞介素1(IL-1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、转化生长因子-β(TGF-β)的表达,流式细胞术分析Ly6C^(hi)和Ly6C^(lo)2个肝内巨噬细胞亚群在肝内的表达。结果尾蚴感染第8周后,小鼠肝脏出现明显的肝纤维化,说明造模成功;Masson染色示第10周小鼠相对于第8周肝纤维化程度明显减轻,差异有统计学意义(t=5.515,P=0.005)。qPCR结果表明,与第8周相比,第10周肝纤维化标志基因α-SMA与Col I、ColⅢ基因水平表达量显著下调,差异均有统计学意义(t=2.731、3.492、5.434,P=0.041、0.025、0.006),细胞外基质降解相关基因TIMP显著下降,差异有统计学意义(t=4.323,P=0.008),肝内损伤因子如IL-1、TNF-α、TGF-β基因表达水平无显著变化。流式分析结果显示,第10周小鼠肝内Ly6C^(lo)巨噬细胞亚群比例高于第8周,差异有统计学意义(t=4.987,P=0.008)。结论在血吸虫感染及PZQ杀虫治疗后的不同阶段,肝脏巨噬细胞Ly6C^(lo)CCR2^(+)CX3CR1^(+)呈现动态变化,同时伴随基质重塑作用的增强。