簡(jiǎn)述無(wú)線傳感器中的IPv6協(xié)議棧
近年來(lái)，無(wú)線傳感器的發(fā)展一直得到了多放應(yīng)用。而這一領(lǐng)域也在以一個(gè)快速的發(fā)展速度，容納了多種技術(shù)到其中。隨著互聯(lián)網(wǎng)版本的更新，無(wú)線傳感器也必須采取IPv6協(xié)議棧來(lái)完善它的兼容。那么接下來(lái)我們就來(lái)談一談?dòng)嘘P(guān)的話題。
IETF于2004年11月成立了一個(gè)6LowPan(IPv6 overIEEE 802.15.4或IPv6 over LR_PAN)工作組｡它規(guī)定了6LowPan技術(shù)在底層采取IEEE 802.15.4.MAC層以上采取IPv6協(xié)議棧,致力于如何將IPv6與IEEES02.15.4展開(kāi),實(shí)現(xiàn)IPv6數(shù)據(jù)包在IEEE 802.15.4上的傳輸,研究基于IPv6 over IEEE802.15.4的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)題｡目前這方面研究成為了一個(gè)很活躍的方向｡其中,通過(guò)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)IPv6協(xié)議棧基本需求,借助協(xié)議工程學(xué)理論和軟件工程的方法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)體積小,功能全､效率高,適用于IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的嵌入式IPv6協(xié)議棧,已經(jīng)成為一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題｡
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量低功耗､低速率､低成本､高密度的微型節(jié)點(diǎn)組成,節(jié)點(diǎn)通過(guò)自我組織､自我愈合的方式組成網(wǎng)絡(luò)｡無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作原理,分散的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式形成傳感器網(wǎng)絡(luò)｡節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集周圍的相關(guān)信息,并采用多跳方式將這些信息通過(guò)Internet或其他網(wǎng)絡(luò)傳遞到遠(yuǎn)端的監(jiān)控設(shè)備｡
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由許多個(gè)功能相同或不同的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成｡
每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)采集模塊(傳感器､A/D轉(zhuǎn)換器)､數(shù)據(jù)處理和控制模塊(微處理器､存儲(chǔ)器)､通信模塊(無(wú)線收發(fā)器)以及供電模塊(電池､DC/DC能量轉(zhuǎn)換器)等組成｡
節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中可以充當(dāng)數(shù)據(jù)采集著､數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或著簇頭節(jié)點(diǎn)(cluster-head node)的角色｡作為數(shù)據(jù)采集者,數(shù)據(jù)采集模塊收集周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)(如溫度和濕度),通過(guò)通信路由協(xié)議直接或間接將數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)方基站(base station)或匯節(jié)點(diǎn)(sink node);作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站,節(jié)點(diǎn)除了完成采集任務(wù)外,還要接收鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),將其轉(zhuǎn)發(fā)給距離基站更近的鄰居節(jié)點(diǎn)或者直接轉(zhuǎn)發(fā)到基站或匯節(jié)點(diǎn);作為簇頭節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集該類內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù),經(jīng)數(shù)據(jù)融合后,發(fā)送到基站或匯節(jié)點(diǎn)｡
與傳統(tǒng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)相比,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有一些明顯的特征:
①網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密度高,傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多,單位面積所擁有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò);
②傳感器節(jié)點(diǎn)由電池供電,節(jié)點(diǎn)能量有限;
③網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁;
④網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備容錯(cuò)能力｡
正是由于以上特點(diǎn).IPv6與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合對(duì)IPv6提出了一些新的要求,如IPv6地址自動(dòng)分配機(jī)制和IPv6包頭壓縮機(jī)制;另外,還有一些管理問(wèn)題､與無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路層接口問(wèn)題等｡因此,設(shè)計(jì)微型IPv6協(xié)議棧時(shí),除了要實(shí)現(xiàn)功能完整､高效實(shí)用､占用的存儲(chǔ)資源少以外,如上所述的一些新要求也應(yīng)考慮進(jìn)來(lái)｡
