基于IPv6的無線傳感器網絡關鍵技術研究

摘要：基于IPv6技術的無線傳感器網絡是一門新興的網絡技術，人們對它的研究尚處于起步階段。在此主要論述IPv6技術在無線傳感器網組網應用，對使用無線與有線相結合的通信方法，通信協議和算法的研究，使得視頻監控系統信號，通信系統信號以及檢測系統信號在同一個通信平臺上互不干涉的平穩的傳輸信息。就IPv6無線傳感器網絡與現有網絡的互聯互通方式，關鍵技術和算法等方面進行概述。
關鍵詞：無線傳感網絡；IPv6技術；通用接口；關鍵技術

隨著互聯網在人們生活中的廣泛應用，Internet已經成為人們生活中不可缺少的一部分。現在的無線網絡已經集成了網絡技術、嵌入式技術、微機電系統(MEMS)及傳感器技術并將Internet從虛擬世界延伸到物理世界，從而將信息世界與人們生活的真實世界融合在一起，改變了人與自然交互的方式，滿足了人們對“無處不在”的網絡的需求。
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network，WSN)是集信息采集、信息處理、信息傳輸于一體的綜合智能信息系統，具有廣闊的應用前景。IPv6傳感器網絡是一種新興的網絡形態，它把IPv6技術融入無線傳感器網絡，采用分層結構構建開發式的網絡體系，不僅能解決無線傳感器網絡間、無線傳感器網絡與Internet間的互連互通問題，同時解決了無線傳感器網絡固有的缺點，如需要數量巨大的地址資源、需要實現有效地址管理機制、缺乏應有的安全機制等問題。文章就IPv6技術在無線傳感網絡組網的應用，概述了相關的關鍵技術及重點解決問題。

1 IPv6無線傳感器網絡與現有網絡的互聯互通方式
IPv6無線傳感器網絡與現有網絡的互聯互通主要有兩種：直接接入方式、網關接入方式。
(1)直接接入方式
采用移動終端直接與無線傳感器網絡節點通信的方式進行互聯，簡化了網絡接入的模型，不需要特殊的中間節點或者網關進行轉發，直接接入現有網絡，成為網絡終端，實現與現有網絡的無縫融合。IPv6無線傳感器網絡與現有網絡互聯互通的直接接入方式如圖1所示。

(2)網關接入方式
IPv6無線傳感器網絡協議棧，將采集的數據通過無線傳感器網絡路由協議匯聚到網關，由網關對數據的轉發處理，接入各種承載網絡將信息發送到服務器，網關只需配置相應的接入模塊即可。服務器端對監測信息進行處理和分析，并存儲到數據庫中。用戶終端通過現有網絡的協議訪問服務器，獲取IPv6無線傳感器網絡設備的信息，實現對設備的訪問、控制以及有效的管理網關接入方式如圖2所示。
IPv6基本協議棧核心協議的最基本功能：
IPv6基本描述協議、ND(鄰居發現)協議、ICMPv6(因特網控制報文)協議和IPv6地址的自動配置協議等。IPv6基本描述協議：IPv6數據包的發送、接收、處理等基本功能。ND(鄰居發現)協議：鄰居發現的地址解析功能，實現鄰居請求和鄰居通告。CMPv6(因特網控制報文)協議：主要實現控制報文的消息處理，以及對網絡診斷功能的回應請求和回應答復。IPv6地址自動配置協議：根據IPv6地址格式的要求，主要實現IPv6鏈路本地地址的配置和請求節點多播地址的配置。