本文關(guān)鍵詞：基于6LoWPAN的無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)壓縮的研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 6Lo WPAN 適配層 分片重組 Contiki

【摘要】：隨著世界物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的興起,將無線傳感器節(jié)點接入互聯(lián)網(wǎng)將成為一種必需,而6LoWPAN(IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network)技術(shù)就是從這個思想上發(fā)展而來的。本文研究的核心就是基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)壓縮的機制及優(yōu)化方案。文中分析了6LoWPAN核心技術(shù)適配層的功能,詳細研究了分片重組及報頭壓縮等數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),提出了報文的分片重組技術(shù)的改進方案RFHC(the Rest of the Fragments’Headers Compression)。最后,利用Contiki系統(tǒng),自行設(shè)計和實現(xiàn)了基于RFHC的6Lo WPAN適配層協(xié)議棧,并用Cooja模擬仿真來驗證。具體如下:(1)論述了基于6LoWPAN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀和應用前景,詳細分析討論了IEEE 802.15.4協(xié)議和IPv6協(xié)議融合面臨的各類問題及其解決方案。(2)重點研究了適配層技術(shù)的分片重組和報頭壓縮方案,對目前最新的報頭壓縮算法(6LoWPAN_GHC)進行了分析和測試,提出了基于上下文的分片重組優(yōu)化方案RFHC,即剩余分片報頭壓縮方案。(3)結(jié)合RFHC分片報頭壓縮方案,利用Contiki操作系統(tǒng)已有的協(xié)議棧經(jīng)修改為之設(shè)計實現(xiàn)了相匹配的適配層協(xié)議棧。(4)利用Contiki系統(tǒng)和Cooja仿真平臺,對設(shè)計實現(xiàn)的改進型適配層協(xié)議棧進行了從分組傳送率、總功耗、總吞吐量及平均延遲率四方面的評估測試,對比LOWPAN_IPHC壓縮方案,結(jié)果表明達到預期的效果,驗證了改進方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：6Lo WPAN 適配層 分片重組 Contiki
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文的主要內(nèi)容13
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 6LoWPAN概述15-24
• 2.1 IEEE802.15.4 標準15-18
• 2.1.1 IEEE802.15.4 標準概述15
• 2.1.2 IEEE802.15.4 網(wǎng)絡(luò)組成15-16
• 2.1.3 IEEE802.15.4 MAC層16-17
• 2.1.4 IEEE802.15.4 物理層17
• 2.1.5 IEEE802.15.4 幀格式17-18
• 2.2 IPv6技術(shù)18-20
• 2.2.1 IPv6報文格式18-19
• 2.2.2 IPv6的尋址架構(gòu)19-20
• 2.3 6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)20-21
• 2.4 6LoWPAN面臨的問題21-22
• 2.5 6LoWPAN的解決方案22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第3章 6LoWPAN適配層技術(shù)24-38
• 3.1 適配層的基本功能24-25
• 3.2 適配層的報文結(jié)構(gòu)25-27
• 3.3 適配層的分片和重組27-30
• 3.4 適配層報頭壓縮技術(shù)30-34
• 3.4.1 IPv6報頭壓縮技術(shù)HC1和HC231-33
• 3.4.2 LoWPAN_IPHC和Lo WPAN_NHC報頭壓縮算法33-34
• 3.5 最新的壓縮方案 6LoWPAN_GHC介紹34-37
• 3.5.1 壓縮方法34-35
• 3.5.2 基于GHC的壓縮35
• 3.5.3 分析和測試35-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第4章 報文分片重組改進方案RFHC的設(shè)計實現(xiàn)38-59
• 4.1 RFHC 方案設(shè)計38-40
• 4.2 基于RFHC的適配層協(xié)議棧設(shè)計40-52
• 4.2.1 設(shè)計方案對比40-43
• 4.2.2 整體設(shè)計思想43-47
• 4.2.3 uIP協(xié)議棧介紹47-50
• 4.2.4 Rime協(xié)議棧介紹50-52
• 4.3 基于RFHC的適配層協(xié)議棧實現(xiàn)52-58
• 4.3.1 緩存模塊實現(xiàn)52-55
• 4.3.2 分片和重組模塊實現(xiàn)55-57
• 4.3.3 報頭壓縮模塊57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 基于RFHC的 6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)測試59-65
• 5.1 仿真環(huán)境59-62
• 5.1.1 Cooja介紹59
• 5.1.2 仿真場景59-62
• 5.3 仿真結(jié)果及分析62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-69
• 致謝69-70
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張源峰;;淺談無線傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系[J];湖北科技學院學報;2012年12期

2 ;中歐合作研發(fā)成功無線傳感網(wǎng)關(guān)[J];今日科技;2013年11期

3 艾春麗;張鳳登;劉榮鵬;;無線傳感網(wǎng)能量監(jiān)測方法研究[J];自動化儀表;2007年12期

4 汪小燕;程文青;王峻峰;;一種異構(gòu)配置的無線傳感網(wǎng)成本分析[J];無線電工程;2008年01期

5 楊盤隆;陳貴海;;無線傳感網(wǎng)與因特網(wǎng)融合技術(shù)[J];中興通訊技術(shù);2009年05期

6 李光遠;;無線傳感網(wǎng)入侵檢測技術(shù)研究[J];軟件導刊;2011年08期

7 ;“無線傳感網(wǎng)與微系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域”項目群等通過驗收[J];中國西部科技;2011年36期

8 汪海波;錢建波;王威;;一種基于無線傳感網(wǎng)的智能交通擁堵監(jiān)測與控制系統(tǒng)[J];電腦知識與技術(shù);2012年24期

9 蘇葉健;;無線傳感網(wǎng)技術(shù)綜述[J];信息通信;2012年06期

10 羅劍;;高職院校《無線傳感網(wǎng)應用與實踐》課程建設(shè)的探索[J];科技信息;2012年34期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李密;呂釗;于晶;;無線傳感網(wǎng)的軟件設(shè)計[A];2008年中國高校通信類院系學術(shù)研討會論文集（下冊）[C];2009年

2 艾春麗;張鳳登;劉榮鵬;;無線傳感網(wǎng)能量監(jiān)測方法研究[A];第八屆工業(yè)儀表與自動化學術(shù)會議論文集[C];2007年

3 楊峰;孫玲玲;汪大卓;;一種基于無線傳感網(wǎng)的呼叫服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計[A];浙江省電子學會2009學術(shù)年會論文集[C];2009年

4 張景喬;胡文;戴一冕;;基于分布式壓縮感知算法的無線傳感網(wǎng)能耗分析[A];第十七屆全國青年通信學術(shù)年會論文集[C];2012年

5 呂亮;酈蘇丹;盧澤新;;基于力學模型的無線傳感網(wǎng)層次化拓撲生成算法[A];中國電子學會第十五屆信息論學術(shù)年會暨第一屆全國網(wǎng)絡(luò)編碼學術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

6 田世偉;戴衛(wèi)恒;李廣俠;呂晶;徐榮;程佳亮;;協(xié)同定位研究綜述[A];第四屆中國衛(wèi)星導航學術(shù)年會論文集-S9 組合導航與導航新方法[C];2013年

7 李平;;基于無線傳感網(wǎng)的停車信息服務(wù)系統(tǒng)及業(yè)務(wù)研究[A];中國通信學會第六屆學術(shù)年會論文集（下）[C];2009年

8 蘇斕;仝杰;張庚;劉革;周立逾;;6LoWPAN與ZigBee等無線傳感網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)架構(gòu)的研究[A];2013年中國通信學會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會年會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武文權(quán);節(jié)能減排新觸角—無線傳感網(wǎng)[N];計算機世界;2008年

2 鄭欣;福建移動“無線傳感網(wǎng)”助海西農(nóng)業(yè)節(jié)能增效[N];人民郵電;2010年

3 一文;國內(nèi)首枚無線傳感網(wǎng)核心協(xié)議芯片研制成功[N];中國冶金報;2006年

4 記者　 徐瑞哲;“第二大網(wǎng)”無線傳感網(wǎng)布設(shè)長三角[N];解放日報;2006年

5 本報記者 彭東;無線傳感網(wǎng)開創(chuàng)“物聯(lián)”新紀元[N];科技日報;2007年

6 貴州大學土木建筑工程學院建筑032班 向雯;淺析信息化時代的智能大樓建設(shè)[N];貴州民族報;2008年

7 記者 陳雪峰　通訊員 馮成 尚曉天;無線傳感網(wǎng)打造“智能”城市[N];嘉興日報;2009年

8 許琦敏;堅韌不拔孕育原創(chuàng)實力[N];文匯報;2008年

9 記者　　陳培華　通訊員　　金駿　曹勁波;讓高科技從實驗室“走”出來[N];浙江日報;2006年

10 南湖區(qū)新聞采編中心 金駿;“科技引擎”產(chǎn)生“熱”效應[N];嘉興日報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周黎鳴;無線傳感網(wǎng)中節(jié)點位置和數(shù)據(jù)的隱私保護研究[D];北京郵電大學;2015年

2 王娜;無線傳感網(wǎng)節(jié)點信任檢測量化模型與方法研究[D];華東師范大學;2015年

3 陳分雄;無線傳感網(wǎng)中事件監(jiān)測的壓縮感知與異常檢測算法研究[D];中國地質(zhì)大學;2013年

4 郭江鴻;無線傳感網(wǎng)若干安全問題研究[D];西安電子科技大學;2013年

5 陳友榮;無線傳感網(wǎng)生存時間優(yōu)化算法的研究[D];浙江工業(yè)大學;2011年

6 曾迎之;無線傳感網(wǎng)密鑰管理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2009年

7 張海濤;無線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度研究[D];北京郵電大學;2012年

8 應蓓華;用于無線傳感網(wǎng)的低能耗數(shù)據(jù)壓縮[D];清華大學;2010年

9 童孟軍;無線傳感網(wǎng)能量有效路由協(xié)議的研究[D];浙江工業(yè)大學;2012年

10 趙博;適用于無線傳感網(wǎng)的射頻收發(fā)機的關(guān)鍵技術(shù)[D];清華大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王飛;無線傳感網(wǎng)中基于梯度的能量感知分簇拓撲算法研究[D];鄭州大學;2015年

2 張騫;基于蜂群的無線傳感網(wǎng)區(qū)域覆蓋優(yōu)化算法研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

3 楊言安;ZigBee無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];山西大學;2015年

4 顧鵬;無線傳感網(wǎng)目標定位系統(tǒng)的研究及實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

5 趙坤;區(qū)域高密度無線傳感網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];復旦大學;2014年

6 張家寧;基于太陽能的無線傳感網(wǎng)節(jié)點設(shè)計與能量優(yōu)化[D];大連理工大學;2015年

7 許博;無線傳感網(wǎng)中基于路由優(yōu)化的擁塞控制[D];江南大學;2015年

8 童莉;基于測距的無線傳感網(wǎng)定位算法的研究[D];安徽工程大學;2015年

9 馮蘭蘭;無線傳感網(wǎng)的路由算法研究[D];河北科技大學;2015年

10 李朝輝;基于環(huán)境能量收集技術(shù)的無線傳感網(wǎng)研究與設(shè)計[D];杭州電子科技大學;2015年

，

本文編號：1055907