本文關(guān)鍵詞：面向多協(xié)議融合的嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：無線傳感網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算、通信和傳感器三項(xiàng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,是一種低功耗、低速率、低成本的網(wǎng)絡(luò),擴(kuò)展了人們獲取信息的能力。無線傳感網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)的異構(gòu)性,使得彼此無法直接相連。無線傳感網(wǎng)絡(luò)種類繁多,其中ZigBee被稱為最具有應(yīng)用前景的十大技術(shù)之一；6LowPan是IPv6技術(shù)在無線個(gè)域網(wǎng)中的應(yīng)用,該技術(shù)有望給每一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供一個(gè)單獨(dú)的IP地址,解決IPv4地址枯竭的問題。但是,采用多種協(xié)議組網(wǎng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò),無法通過具有單一轉(zhuǎn)換功能的網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測和管理大都基于嵌入式Web服務(wù)器。嵌入式Web服務(wù)器,可長時(shí)間處于監(jiān)控狀態(tài),運(yùn)行成本低,占用空間小,在物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和監(jiān)控中有很好的應(yīng)用前景。終端用戶可通過多種設(shè)備,方便、快捷的接入監(jiān)測和管控平臺(tái)。鑒于以上問題和現(xiàn)狀,本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了面向6LowPan,ZigBee協(xié)議融合的嵌入式Web服務(wù)器系統(tǒng)。針對ZigBee網(wǎng)絡(luò)無法接入互聯(lián)網(wǎng),系統(tǒng)通過在IP協(xié)議棧和ZigBee協(xié)議棧上層設(shè)計(jì)ZigBee路由控制表,將ZigBee節(jié)點(diǎn)的16位網(wǎng)絡(luò)地址和MAC地址映射的虛擬IP地址存儲(chǔ)于路由控制表。IP主控端與ZigBee節(jié)點(diǎn)通信時(shí),通過查詢路由控制表,實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。針對6LowPan網(wǎng)絡(luò)無法接入互聯(lián)網(wǎng),系統(tǒng)通過設(shè)置地址映射表實(shí)現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡(luò)與6LowPan網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信。地址映射表中存儲(chǔ)6LowPan節(jié)點(diǎn)的IPv6地址和傳感節(jié)點(diǎn)編號。IPv6主控端與6LowPan網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信時(shí),通過查詢地址映射表實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。IPv6與6LowPan,IPv4與ZigBee之間端到端的通信,可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)直接對傳感節(jié)點(diǎn)管理和控制。多協(xié)議融合的嵌入式Web服務(wù)器采用Socket傳輸機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對IPv4主機(jī)、IPv6主機(jī)的Web服務(wù)。采用多線程機(jī)制實(shí)現(xiàn)多用戶訪問的支持。通過中斷傳輸機(jī)制實(shí)現(xiàn)與6LowPan網(wǎng)絡(luò),ZigBee網(wǎng)絡(luò)的通信。多協(xié)議融合的嵌入式Web服務(wù)器,將多協(xié)議轉(zhuǎn)換與嵌入式Web服務(wù)器集成,實(shí)現(xiàn)支持多協(xié)議主控端和多協(xié)議傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信的嵌入式Web服務(wù)器。多協(xié)議融合的嵌入式Web服務(wù)器降低了系統(tǒng)能耗,可管理控制更多節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息,減少了設(shè)備成本。該服務(wù)器執(zhí)行效率高,占用空間少,在未來的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有廣泛的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.09

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本文編號：1293014