【摘要】：無線傳感網(wǎng)(WSN)是一種由大量微型傳感器組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它應(yīng)用廣泛,在智能家居、工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)、軍事監(jiān)控等領(lǐng)域都能見到它的身影。但隨著WSN的不斷發(fā)展,一系列突出的問題也表現(xiàn)出來,比如WSN對大量IP地址的需求,WSN中大量節(jié)點(diǎn)的無狀態(tài)自動(dòng)連接以及配置,WSN中節(jié)點(diǎn)通信所涉及的尋址問題以及與互聯(lián)網(wǎng)的融合等問題。為了解決以上這些難題,就必須實(shí)現(xiàn)WSN的IP化。WSN與IP網(wǎng)絡(luò)是不同類型的網(wǎng)絡(luò),只有通過全I(xiàn)P方式才能實(shí)現(xiàn)兩者的互聯(lián)。而全I(xiàn)P方式的實(shí)現(xiàn),則是通過添加適配層來實(shí)現(xiàn)的。針對這些問題,我們完成了基于6LoWPAN架構(gòu)的無線傳感網(wǎng)的IP化,也就是通過在數(shù)據(jù)鏈路層之上、網(wǎng)絡(luò)層之下添加6LoWPAN適配層來實(shí)現(xiàn)它們的互聯(lián)。該體系使用IPv6作為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,完全能夠滿足WSN對大量地址空間的需求;組網(wǎng)則是通過RPL來實(shí)現(xiàn)的,該路由協(xié)議不僅簡單高效,而且能夠支持節(jié)點(diǎn)的無狀態(tài)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)及配置。在IP化的WSN中,我們最終實(shí)現(xiàn)了CoAP協(xié)議的應(yīng)用,用戶可以在瀏覽器上通過IPv6直接訪問節(jié)點(diǎn)并控制節(jié)點(diǎn),做到了遠(yuǎn)程對大量傳感節(jié)點(diǎn)的直接管理。本文首先介紹了論文的研究背景和意義,然后對6LoWPAN、RPL以及CoAP進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)和研究,在SM2530節(jié)點(diǎn)上成功移植了Contiki操作系統(tǒng),并基于Contiki操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了WSN與IPv6的融合,最終將IP化了的節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目中。經(jīng)過實(shí)際的測試,使用IP化的無線傳感節(jié)點(diǎn)能夠不經(jīng)過配置而自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò),且用戶可以在瀏覽器端通過IPv6尋址訪問節(jié)點(diǎn),直接獲取節(jié)點(diǎn)的溫度信息并控制節(jié)點(diǎn)。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is a network system composed of a large number of micro sensors. It is widely used in smart home, industrial control, medical system, military monitoring and other fields. However, with the continuous development of WSN, a series of outstanding problems also appear. For example, the requirement of WSN for a large number of IP addresses, such as the stateless automatic connection of a large number of nodes in the WSN, the addressing problems involved in configuring the communication between nodes in the WSN and the integration with the Internet, and so on. In order to solve these problems, it is necessary to realize the interconnection of WSN IP. WSN and IP network. And the implementation of all IP mode, is through the addition of adaptation layer to achieve. To solve these problems, we have completed the IP of wireless sensor network based on 6LoWPAN architecture, that is, we add 6LoWPAN adaptation layer above and below the data link layer to realize their interconnection. The architecture uses IPv6 as the network layer protocol, which can fully meet the needs of WSN for a large number of address spaces. The routing protocol is implemented through RPL. The routing protocol is not only simple and efficient, but also can support the stateless automatic discovery and configuration of nodes. In the IP WSN, we finally implement the application of CoAP protocol. Users can directly access and control the nodes through IPv6 in the browser, so that the remote management of a large number of sensor nodes can be achieved. This paper first introduces the research background and significance of the thesis, then deeply studies the 6LoWPAN RPL and CoAP, successfully transplanted the Contiki operating system on the SM2530 node, and realizes the fusion of WSN and IPv6 based on the Contiki operating system. Finally, the IP node is applied to the intelligent agriculture project. Through the actual test, the wireless sensor node using IP can join the network automatically without configuration, and the user can access the node through IPv6 in the browser, get the temperature information of the node directly and control the node.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9;S126

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本文編號：2194374