1、IPv6是網絡通信發(fā)展的必然趨勢,勢必取代IPv4成為新一代的IP通信標準。而物聯(lián)網的興起使得普通傳感器節(jié)點對接入互聯(lián)網提出了新的需求。傳統(tǒng)的IP協(xié)議棧并不適合資源和能量受限的無線傳感器節(jié)點,在這種情況下,經過國內外眾多科研機構的不斷探索研究,一系列為物聯(lián)網設計的協(xié)議應運而生。6LoWPAN是實現IPv6網絡和無線傳感器網絡互聯(lián)的最佳解決方案;RPL是專門為低功耗有損網絡設計的路由協(xié)議;CoAP作為輕量級的應用層協(xié)議,可有效降低節(jié)點功耗

2、,延長電池使用壽命。目前這些協(xié)議還在制定和完善當中,今后必將成為物聯(lián)網標準的一部分。本課題的研究重點就是將上述協(xié)議運用到實際當中,以實物的形式展示上述協(xié)議的使用方法和實際效果,設計并實現一種符合未來發(fā)展方向的物聯(lián)網應用平臺。
　　本文在深入研究IPv6和相關協(xié)議標準的基礎之上,參考物聯(lián)網應用模型,采用了一種端到端的網絡架構,設計了一種包括節(jié)點和網關兩部分的物聯(lián)網應用平臺。本課題的軟硬件設計盡量滿足通用性和可擴展性原則,以便適應更多

3、應用場景和今后改進升級。
　　節(jié)點可連接多種傳感器和控制器,能夠實現信息感知和智能控制等功能。硬件以STM32F103系列微控制器為核心,采用AT86RF231射頻芯片進行無線數據收發(fā),并預留多種總線IO,方便擴展其他傳感器和控制器。軟件借助開源操作系統(tǒng)Contiki所提供的uIP和6LoWPAN協(xié)議棧,實現了IPv6網絡通信,并開發(fā)了基于CoAP協(xié)議的簡單網絡應用程序。
　　網關硬件部分在節(jié)點的硬件基礎上增加了ENC28J

4、60網卡芯片,用來和有線網絡進行通信。軟件部分移植了國外的開源項目6LBR,可實現真正的IPv6路由功能,支持運行時前綴重配。當電腦和節(jié)點進行通信時,網關可根據地址自動識別目的接口類型并通過無線或有線接口轉發(fā)數據,起到溝通有線和無線的作用,整個過程對用戶透明,方便部署和管理。
　　最后,參考IPSO聯(lián)盟互通性測試標準,對系統(tǒng)進行一系列測試,并通過對數據包接收率、時延等指標的測試,分析了本系統(tǒng)的性能指標,提出了在特定場合下應用應注意