基于6LoWPAN的物联网寻址策略研究

在6LoWPAN(IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Network)的基础上,该文提出应用于物联网的寻址策略,实现基于IEEE 802.15.4协议的底层异构网络与互联网的实时通信。寻址策略包括IPv6地址自动配置和报头压缩。采用的分层地址自动配置策略,首先在底层网络内部允许节点使用16位短地址导出的链路本地地址进行数据分组传输,该链路本地地址需通过执行基于分簇的重复地址检测机制保证唯一性;其次,每个底层网络中的Sink节点通过上层IP路由器获取全球路由前缀,并与接口标识符相结合,形成Sink节点的全球地址,实现底层网络与互联网的数据交换。同时,通过在报头压缩编码中植入链路本地地址和全球地址控制位,提出了一种适用于物联网应用的报头压缩方案IIPHC(IoTs IPv6 Header Compression)。如果地址类型为链路本地地址,则采用简单灵活的IIPHC1方案,如果地址类型为全球地址,则采用相对复杂但有效的IIPHC2方案。仿真及测试结果表明,基于6LoWPAN的物联网寻址策略在网络开销、时延、吞吐量、能耗等性能方面存在一定的优越性。

基于信标帧的6LoWPAN无线传感器网络构建机制

使用IEEE 802.15.4设备时需要一种开放的网络层标准以实现互连互通。为此,通过分析IEEE 802.15.4的特性和IPv6协议,选择IPv6作为IEEE 802.15.4网络层标准,建立基于6LoWPAN的无线传感器网络体系结构,并提出基于信标帧的6LoWPAN无线传感器网络构建机制。该构建机制包括地址配置、网内路由算法和网间路由算法。当网间路由时,节点从应用层发送数据到关联节点,关联节点通过适配层的分片重组对传输的数据包进行精简,并将其以数据帧的方式在网络传输,到达目的节点时进行解封装后还原所需数据包。仿真结果表明,相比LOAD机制,该机制能够减少网络构建开销。

Hierarchical wireless network architecture for factory network

The traditional wired networks in an industrial firm often encounters large difficulties,such as the cable installation,regular maintenance and cable replacement and so on,all these results in high cost.So,in this paper,we propose an IP-based hierarchical wireless network architecture and apply some of the technologies of 6LoWPAN to it.We verify the proposed architecture via real implementation with a wireless backbone,sensor networks and a connection between those networks.And the IP-based hierarchical industrial network is indeed an advanced network for harsh industrial environments.

G3标准电力线通信路由算法分析与改进

针对G3标准电力线通信(G3-PLC)中6loWPAN Ad hoc距离矢量路由协议(LOAD)的路由发现的缺点,提出了基于邻居覆盖的概率重播路由发现算法。为了有效利用节点的邻居覆盖信息,提出了一种新的重播时延来决定重播RREQ的顺序,定义了路由代价用以指示链路质量。通过结合邻居覆盖信息与路由代价获得重播概率来决定是否重播RREQ消息。理论分析与仿真表明,该算法有效地减少了路由发现频率,提高了路由性能。