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1、 基于 IPv6 的 6LoWPAN 物联网技术 研究 报告 -专业的 Contiki 6Lowpan|Zigbee |M2M|物联网 开发论坛 1 前言 无线传感器网络（ WSN）集信息采集、信息传输、信息处理于一体，具有广阔的应用前景，是当前无线网络领域研究的热点之一。随着无线传感器网络的应用领域不断拓展，数量巨大的传感器节点接入 Internet，使得地址空间逐渐耗尽的 IPv4 协议难以满足无线传感器网络的需求。而 IPv6 协议所具有的 128位巨大地址空间、内建的安全机制、移动性、即插即用等优势能很好地解决这些问题。IPv6 协议与 WSN 的结合必将极大地推动无线传感器网络的发
2、展。 6LoWPAN 是一种研究如何使 IPv6 协议在 LoWPAN 设备上运行的技术。本次调研重点介绍 6LoWPAN 的无线传感器网络技术，研究如何实现传感器网络节点与外部 IPv6 网络直接通信。 本文首先阐述了 6LoWPAN 低功耗无线个域网的基本概念、研究现状和发展趋势，然后深入研究了 6LoWPAN 的技术基础： IPv6 技术和 IEEE802.15.4 协议标准。参考 6LoWPAN 发布的协议草案，对 6LoWPAN 的核心技术：适配层的详细功能，适配层帧格式、适配层分片和重组、报头压缩、进行了研究，并且分析了 6LoWPAN 地址分配技术、路由技术、网络接入技术、网络
3、(拓扑 )管理技术、邻居发现技术等。基于 6LoWPAN 技术的庞大优势，最后讨论了它在智能家居、工业和环境控制等方面的应用及未来研究热点。 -专业的 Contiki 6Lowpan|Zigbee |M2M|物联网 开发论坛 2 目录 一、 6LoWPAN 概述 . 1 1.1、何为 6LoWPAN . 1 1.2、 6LoWPAN 需求 . 2 1.2.1、 LoWPAN 网络特点 . 2 1.2.2、 6LoWPAN 的需求 . 2 二、 IEEE 802.15.4 协议技术介绍 . 3 2.1、 IEEE 802.15.4 标准概述 . 3 2.2、 IEEE 802.15.4 网络简
4、介 . 4 2.3、 IEEE 802.15.4 网络拓扑结构及形成过程 . 5 2.3.1、星型网络的形成 . 6 2.3.2、点对点网络拓扑结构的形成 . 6 2.4、 IEEE 802.15.4 结构 . 8 2.4.1、物理层 . 9 2.4.2、介质访问控制层 . 12 三、 IPv6 技术介绍 . 14 3.1、 IPv6 简介 . 14 3.2、 IPv6 的特点 . 15 3.3、 IPv6 的优势 . 15 3.4、 IPv6 数据包 . 16 3.4.1、 IPv6 数据包：包头 . 16 3.4.2、 IPv6 数据包：扩展 包头 . 17 3.4.3、 IPv6 数据包：上层协议数据单元 . 18 3.5、 IPv6 技术对管理网络应用程序的影响 . 18 3.6、 IPv6 编 址 . 19 四、 6LoWPAN 关键技术 . 20 4.1、适配层功能介绍 . 21 4.2、适配层报文格式 . 23 4.3、分片与重组 . 25 4.4、报头压缩 . 27 4.4.1、 HC1-IPv6 报头压缩 . 27 4.5、组播支持 . 33 五、 6LoWPAN 邻居发现协议 . 36 5.1、节点引导过程 . 36 5.2、消息和选项 . 37 六、 6LoWPAN 的应用与发展 . 38 www.iotd
