基于IPv6的無線傳感器網絡關鍵技術研究
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2 路由算法
通常的路由算法是：首先在目的地址緩存中查找與發送報文目的地址匹配的記錄，找不到再在前綴列表中查找與之匹配的記錄，還找不到再看是否有默認路由；其中之一匹配成功，得到下一跳地址，如果都不成功，目的地址設為下一跳地址。再查找鄰居表，如果有與下一跳地址匹配的記錄，用該記錄中的MAC地址發送報文；否則，調用地址解析程序解析下一跳IP地址對應的MAC地址，解析成功，更新鄰居表，發送報文，解析失敗，返回錯誤。在無線傳感器網絡中，內部節點只有一個接口，為簡化下一跳的選擇過程，做如下處理：前綴表中按照前綴長度遞減排序，并加上鏈路本地前綴和默認路由，默認路由前綴長度設置為0，是表中的最后一條記錄。這樣在選擇下一跳時，可順序查找前綴表，第一個找到的就是最長前綴匹配，即使在真正的前綴中找不到匹配的下一跳，最后一條記錄是默認路由，肯定能匹配成功。刪去目的地址緩存及其匹配過程。目的地址緩存的目的是提高下一跳選擇的效率，在內部節點上的前綴記錄實際上只有三條記錄：鏈路本地地址前綴對應的記錄；全球弛址前綴對應的記錄；默認路由。如果還使用目的地址緩存，不僅消耗內存空間和代碼空間。而且實際的查詢效率也得不到有效提高。
IPv6的優點之一就是提供靈活的路由機制。由于分配IPv4網絡ID所用的方式，要求位于Internet中樞上的路由器維護大型路由表。這些路由器必須知道所有的路由，以便轉發可能定向到Internet上的任何節點的數據包。通過其聚合地址能力，IPv6支持靈活的尋址方式，大大減小了路由表的規模。在這一新的尋址結構中，中間路由器必須只跟蹤其網絡的本地部分，以便適當地轉發消息。
鄰居發現提供以下一些功能：
(1)路由器發現。這允許主機標識本地路由器。
(2)地址解析。這允許節點為相應的下一躍點地址解析鏈路層地址(替代地址解析協議)。地址自動配置。這允許主機自動配置站點一本地地址和全局地址。鄰居發現將Internet控制消息協議用于IPv6(ICMPv6)消息，這些消息包括：
(3)路由器廣告。在偽定期的基礎上或響應路由器請求由路由器發送。IPv6路由器使用路由器廣告來公布其可用性、地址前綴和其他參數。
(4)路由器請求。由主機發送，用于請求鏈路上的路由器立即發送路由器廣告。
(5)鄰居請求。由節點發送，以用于地址解析、重復地址檢測，或用于確認鄰居是否仍可訪問。
(6)鄰居廣告。由節點發送，以響應鄰居請求或通知鄰居鏈路層地址中發生了更改。
(7)重定向。由路由器發送，從而為某一發送節點指示指向特定目標的更好的下一躍點地址。
3 無線傳感器網絡和有線網絡交互及穩定性
本文提出通信網絡采用有線網絡和無線傳感器網絡相融合拓撲模型，如圖3所示。用現有專用光纖，無線傳感器網絡具有網絡自愈功能，且每個節點都是一個傳感器，可采集相關信息數據，同時充當無線網絡路由器傳輸數據。無線傳感器網絡通過接入節點(Access Point，AP)接入有線網絡，將數據通過專用光纖傳輸至中心監控系統。AP節點是無線傳感器網絡同有線網絡交互的網關節點，同時運行無線網絡通信和有線網絡通信雙協議。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159424.htm
在IPv6協議族中，有線網絡數據傳輸使用硬件地址(MAC)進行識別設備，其中地址解析協議(ARP)完成IP地址和數據鏈路層使用的硬件地址之間的轉換，因此為了保證無線傳感器網關在有線網絡中的通信，必須要實現ARP協議功能。無線傳感網絡中節點都還擁有自己唯一的MAC地址，參考TCP／IP下的實現機制，實現Zigbee協議中的適配層和ARP，實現IP地址到Zigbee無線傳感器節點地址的映射。協議轉化如上圖所示，完成數據在Zigbee無線傳感器網絡和TCP／IP有線網絡之間的協議轉換過程。
4 互聯互通下行物理層／鏈路層
開發互聯互通下行物理層／鏈路層支持802．15．4等協議，其中802．15．4支持多頻段，包括780 MHz和2．4 GHz。物理層是通過中繼器或集線器在電纜之間復制比特流。如圖4所示。
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