本文關(guān)鍵詞：基于6lowpan的RPL路由協(xié)議研究與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： RPL 6LowPAN 無(wú)線傳感網(wǎng) 智能家居

【摘要】：智能家居是以住宅為平臺(tái),利用網(wǎng)絡(luò)通信、綜合布線、安全防范、音視頻、自動(dòng)控制等技術(shù)將與家居生活有關(guān)的設(shè)施進(jìn)行集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)。智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)的影響下的物聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn),以zigbee 3.0作為核心技術(shù),如小米公司的“小米移動(dòng)蛋”,存在著網(wǎng)絡(luò)范圍的局限性、與其他廠商的智能家居產(chǎn)品的不兼容性、依靠wifi接入互聯(lián)網(wǎng)等問(wèn)題。為真正地實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物相連,將智能家居接入目前基于IP技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)中,IPv6是一個(gè)極其可觀的選擇,并且6LowPAN技術(shù)可將IPv6協(xié)議棧應(yīng)用于處理能力有限的智能家居設(shè)備上；在基于IPv6及6LowPAN技術(shù)的智能家居無(wú)線傳感網(wǎng)中,IETF也為此制定了低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議(Routing Protocol for Low power and Lossy Networks, RPL)以滿足IPv6無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的路由拓?fù)涞慕�。根�?jù)以上內(nèi)容,本文完成的工作有：1. 智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀研究及實(shí)現(xiàn)。根據(jù)目前市場(chǎng)上的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行分析,以zigbee3.0協(xié)議作為基礎(chǔ)、特定的路由器作為中心節(jié)點(diǎn),建立起智能家居的局域網(wǎng)絡(luò),用戶可通過(guò)手機(jī)訪問(wèn)局域網(wǎng)絡(luò)的中心路由器節(jié)點(diǎn)從而達(dá)到控制智能家居的效果。2.IPv6無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析研究。對(duì)實(shí)現(xiàn)的智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木窒扌砸约爸悄芗揖哟嬖诘膹S家不兼容性問(wèn)題的原因進(jìn)行分析,介紹ZigBee聯(lián)盟及智能家居領(lǐng)域的發(fā)展方向,運(yùn)用6LowPAN技術(shù),使智能家居可以通過(guò)IPv6地址進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,解決產(chǎn)品不兼容性問(wèn)題,并且對(duì)采用IPv6技術(shù)后無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層的RPL路由協(xié)議進(jìn)行研究,為IPv6的網(wǎng)絡(luò)建立路由拓?fù)?隨后對(duì)采用IPv6技術(shù)后的智能家居系統(tǒng)做了一個(gè)簡(jiǎn)單的成本分析,討論如何建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?.RPL路由協(xié)議的分析及其優(yōu)化的路由算法設(shè)計(jì)。最后對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械臄?shù)據(jù)傳輸問(wèn)題進(jìn)行分析,從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕?duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懙慕嵌瘸霭l(fā),分析了目前的RPL路由協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò)的算法,并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的丟包情況和數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)的理想時(shí)延,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了自己的算法——ETX_D,從而保證數(shù)據(jù)成功傳輸時(shí)的低延時(shí)�；诒疚乃鶎�(shí)現(xiàn)的功能,可以改進(jìn)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的局限性以及不同廠商產(chǎn)品之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)募嫒菪?并且通過(guò)改進(jìn)的路由算法可以降低智能家居系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸成功時(shí)的時(shí)延,使智能家居設(shè)備能夠快速地響應(yīng)控制命令。
【關(guān)鍵詞】：RPL 6LowPAN 無(wú)線傳感網(wǎng) 智能家居
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU855;TN915.04
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-19
• 1.1 課題背景14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 研究目標(biāo)和內(nèi)容17-18
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 智能家居系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)19-34
• 2.1 智能家居系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>19-20
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)組建20-25
• 2.2.1 IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)組建21-24
• 2.2.2 網(wǎng)絡(luò)層建立路由拓?fù)?/span>24-25
• 2.3 數(shù)據(jù)傳輸25-27
• 2.3.1 用戶端與路由器之間的通信25-27
• 2.3.2 路由器與智能家居之間的通信27
• 2.4 硬件節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)27-30
• 2.4.1 路由器硬件28-29
• 2.4.2 智能家居節(jié)點(diǎn)硬件29-30
• 2.4.3 操作系統(tǒng)燒錄過(guò)程30
• 2.5 智能家居系統(tǒng)分析30-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議(RPL)研究34-53
• 3.1 RPL路由概述35-36
• 3.2 RPL路由過(guò)程36-39
• 3.2.1 DODAG構(gòu)建步驟37-38
• 3.2.2 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程38-39
• 3.3 RPL路由度量39-43
• 3.3.1 RPL路由度量和約束條件39-41
• 3.3.2 目標(biāo)函數(shù)(OF)的實(shí)施41
• 3.3.3 目標(biāo)函數(shù)分析41-43
• 3.4 RPL在ContikiOS中的實(shí)現(xiàn)43-50
• 3.4.1 ContikiOS代碼結(jié)構(gòu)44-48
• 3.4.2 RPL的仿真實(shí)現(xiàn)48-50
• 3.5 智能家居應(yīng)用討論50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于ETX的RPL路由度量的優(yōu)化53-70
• 4.1 ETX路由度量的計(jì)算53-55
• 4.2 時(shí)延的計(jì)算55-57
• 4.3 優(yōu)化算法設(shè)計(jì)57-61
• 4.3.1 時(shí)延算法的優(yōu)化計(jì)算59-60
• 4.3.2 路由延時(shí)的計(jì)算60-61
• 4.3.3 ETX_D路由度量分析61
• 4.4 仿真實(shí)現(xiàn)及其結(jié)果分析61-69
• 4.4.1 路由拓?fù)浞治?/span>65-67
• 4.4.2 時(shí)延比較67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70-71
• 5.2 后續(xù)問(wèn)題研究71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文76-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：970057