简述无线传感器中的IPv6协议栈

简述无线传感器中的IPv6协议栈

近年来，无线传感器的发展一直得到了多放应用。而这一领域也在以一个快速的发展速度，容纳了多种技术到其中。随着互联网版本的更新，无线传感器也必须采取IPv6协议栈来完善它的兼容。那么接下来我们就来谈一谈有关的话题。

IETF于2004年11月成立了一个6LowPan(IPv6 overIEEE 802.15.4或IPv6 over LR_PAN)工作组｡它规定了6LowPan技术在底层采取IEEE 802.15.4.MAC层以上采取IPv6协议栈,致力于如何将IPv6与IEEES02.15.4展开,实现IPv6数据包在IEEE 802.15.4上的传输,研究基于IPv6 over IEEE802.15.4的无线传感器网络的关键问题｡目前这方面研究成为了一个很活跃的方向｡其中,通过分析无线传感器网络对IPv6协议栈基本需求,借助协议工程学理论和软件工程的方法,设计并实现体积小,功能全､效率高,适用于IPv6无线传感器网络节点的嵌入式IPv6协议栈,已经成为一个很关键的问题｡

无线传感器网络简介

无线传感器网络由大量低功耗､低速率､低成本､高密度的微型节点组成,节点通过自我组织､自我愈合的方式组成网络｡无线传感器网络的工作原理,分散的无线传感器节点通过自组织方式形成传感器网络｡节点负责采集周围的相关信息,并采用多跳方式将这些信息通过Internet或其他网络传递到远端的监控设备｡

无线传感器网络由许多个功能相同或不同的无线传感器节点组成｡

每个传感器节点由数据采集模块(传感器､A/D转换器)､数据处理和控制模块(微处理器､存储器)､通信模块(无线收发器)以及供电模块(电池､DC/DC能量转换器)等组成｡

节点在网络中可以充当数据采集着､数据中转站或着簇头节点(cluster-head node)的角色｡作为数据采集者,数据采集模块收集周围环境的数据(如温度和湿度),通过通信路由协议直接或间接将数据传输给远方基站(base station)或汇节点(sink node);作为数据中转站,节点除了完成采集任务外,还要接收邻居节点的数据,将其转发给距离基站更近的邻居节点或者直接转发到基站或汇节点;作为簇头节点,节点负责收集该类内所有节点采集的数据,经数据融合后,发送到基站或汇节点｡

与传统Ad Hoc网络相比,无线传感器网络具有一些明显的特征:

①网络节点密度高,传感器节点数量众多,单位面积所拥有的网络节点数远大于传统的Ad Hoc网络;

②传感器节点由电池供电,节点能量有限;

③网络拓扑变化频繁;

④网络应具备容错能力｡

正是由于以上特点.IPv6与无线传感器网络的结合对IPv6提出了一些新的要求,如IPv6地址自动分配机制和IPv6包头压缩机制;另外,还有一些管理问题､与无线数据链路层接口问题等｡因此,设计微型IPv6协议栈时,除了要实现功能完整､高效实用､占用的存储资源少以外,如上所述的一些新要求也应考虑进来｡