基于IPv6的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究

摘要：基于IPv6技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一門新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人們對它的研究尚處于起步階段。在此主要論述IPv6技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用，對使用無線與有線相結(jié)合的通信方法，通信協(xié)議和算法的研究，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號，通信系統(tǒng)信號以及檢測系統(tǒng)信號在同一個通信平臺上互不干涉的平穩(wěn)的傳輸信息。就IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通方式，關(guān)鍵技術(shù)和算法等方面進行概述。
關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)；IPv6技術(shù)；通用接口；關(guān)鍵技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)在人們生活中的廣泛應(yīng)用，Internet已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分。現(xiàn)在的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)集成了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、微機電系統(tǒng)(MEMS)及傳感器技術(shù)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(wǎng)絡(luò)的需求。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(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(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，它把IPv6技術(shù)融入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，采用分層結(jié)構(gòu)構(gòu)建開發(fā)式的網(wǎng)絡(luò)體系，不僅能解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)間、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet間的互連互通問題，同時解決了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)固有的缺點，如需要數(shù)量巨大的地址資源、需要實現(xiàn)有效地址管理機制、缺乏應(yīng)有的安全機制等問題。文章就IPv6技術(shù)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的應(yīng)用，概述了相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)及重點解決問題。

1 IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通方式
IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通主要有兩種：直接接入方式、網(wǎng)關(guān)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(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信的方式進行互聯(lián)，簡化了網(wǎng)絡(luò)接入的模型，不需要特殊的中間節(jié)點或者網(wǎng)關(guān)進行轉(zhuǎn)發(fā)，直接接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，成為網(wǎng)絡(luò)終端，實現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的無縫融合。IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的直接接入方式如圖1所示。

(2)網(wǎng)關(guān)接入方式
IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，將采集的數(shù)據(jù)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議匯聚到網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理，接入各種承載網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到服務(wù)器，網(wǎng)關(guān)只需配置相應(yīng)的接入模塊即可。服務(wù)器端對監(jiān)測信息進行處理和分析，并存儲到數(shù)據(jù)庫中。用戶終端通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議訪問服務(wù)器，獲取IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息，實現(xiàn)對設(shè)備的訪問、控制以及有效的管理網(wǎng)關(guān)接入方式如圖2所示。
IPv6基本協(xié)議棧核心協(xié)議的最基本功能：
IPv6基本描述協(xié)議、ND(鄰居發(fā)現(xiàn))協(xié)議、ICMPv6(因特網(wǎng)控制報文)協(xié)議和IPv6地址的自動配置協(xié)議等。IPv6基本描述協(xié)議：IPv6數(shù)據(jù)包的發(fā)送、接收、處理等基本功能。ND(鄰居發(fā)現(xiàn))協(xié)議：鄰居發(fā)現(xiàn)的地址解析功能，實現(xiàn)鄰居請求和鄰居通告。CMPv6(因特網(wǎng)控制報文)協(xié)議：主要實現(xiàn)控制報文的消息處理，以及對網(wǎng)絡(luò)診斷功能的回應(yīng)請求和回應(yīng)答復(fù)。IPv6地址自動配置協(xié)議：根據(jù)IPv6地址格式的要求，主要實現(xiàn)IPv6鏈路本地地址的配置和請求節(jié)點多播地址的配置。