基于6LoWPAN的高能效無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷興起，作為物聯(lián)網(wǎng)的代表，無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)也在飛快地發(fā)展著。為了更好地體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的概念，人們提出了將無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)連入Internet網(wǎng)，因此無(wú)線嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。但是由于要使每一個(gè)電子設(shè)備都連接至網(wǎng)絡(luò)，這樣數(shù)量龐大的電子設(shè)備或者無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)要接入互聯(lián)網(wǎng)需要大量的IP地址提供地址空間上的保障。由于IPv4地址先天性的不足，可以供使用的IP地址十分緊缺，IPv4協(xié)議必然不能滿足全面實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的的需要。因此，IPv6技術(shù)替代

2、IPv4技術(shù)已是互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。正是基于以上環(huán)境和相應(yīng)的技術(shù)背景，IPv6技術(shù)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的技術(shù)6LoWPAN應(yīng)運(yùn)而生。但是基于6LoWPAN的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仍然面臨著許多問(wèn)題，能耗問(wèn)題便是其中之一也是十分重要的一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
　　因此，本文在總結(jié)了傳統(tǒng)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的能耗控制技術(shù)基礎(chǔ)上，充分研究并分析基于6LoWPAN的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)所采用的RPL路由協(xié)議原理，分析RPL路由協(xié)議的控制消息格式

3、及其所承載的網(wǎng)絡(luò)信息，研究RPL路由協(xié)議節(jié)點(diǎn)的路徑選擇機(jī)制和DODAG網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程。針對(duì)現(xiàn)有的RPL路由協(xié)議在能耗控制方面的不足問(wèn)題，從兩方面入手進(jìn)行改進(jìn)。一方面，研究RPL路由協(xié)議構(gòu)建DODAG網(wǎng)絡(luò)使用的Rank值算法以及所采用的目標(biāo)函數(shù)和度量值。對(duì)現(xiàn)有度量值的能耗不均衡問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的高能效度量值ENE。另一方面，本文分析現(xiàn)有RPL消息控制算法Trickle，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，使其具有收斂速度快、抗抖動(dòng)性強(qiáng)、能量損耗低等優(yōu)點(diǎn)。最