1、IP網(wǎng)絡(luò)的巨大成功，使得人類生活對IP網(wǎng)絡(luò)愈加依賴。借助成熟的IP技術(shù)，將生活中任何一個普通的物件接入IP網(wǎng)絡(luò)會帶來非常多的益處，這就是近幾年經(jīng)常被人們提起的物聯(lián)網(wǎng)。恰逢IPv6技術(shù)近些年在全球范圍內(nèi)廣泛推廣，使得低功耗、低傳輸速率的節(jié)點接入IP網(wǎng)絡(luò)成為可能，因為IPv6具有廣闊的地址空間，可以為地球上每一件物體分配一個全球唯一的地址。然而關(guān)鍵問題是低功耗的無線節(jié)點以何種形式接入IPv6網(wǎng)絡(luò)，目前較為成熟的無線標(biāo)準(zhǔn)有IEEE802.11

2、、IEEE802.15.1和IEEE802.15.4，三者的典型應(yīng)用分別是我們熟知的Wi-Fi、藍(lán)牙和ZigBee，為物聯(lián)網(wǎng)選擇低功耗、高兼容性的無線標(biāo)準(zhǔn)有著很強的研究價值。
　　本文對6LoWPAN技術(shù)展開了研究。首先介紹了在低功耗節(jié)點上采用6LoWPAN技術(shù)會具有的諸多優(yōu)勢，同時提出了面臨的問題和挑戰(zhàn)。針對這些問題對6LoWPAN的關(guān)鍵技術(shù)進行系統(tǒng)分析和深入探討，包括分片重組技術(shù)、頭部壓縮技術(shù)、地址分配技術(shù)、路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)和移動

3、性管理技術(shù)。根據(jù)上述技術(shù)的研究，同時借鑒已有協(xié)議，提出運行在Contiki系統(tǒng)上的6LoWPAN協(xié)議棧方案，對該方案進行實際搭建和測試，在網(wǎng)絡(luò)中正確地傳輸 IPv6數(shù)據(jù)報。本文在對6LoWPAN的研究中，取得了如下的研究成果：
　　1.對6LoWPAN適配層進行了研究。針對IEEE802.15.4數(shù)據(jù)幀載荷較小的問題，提出了分片重組和頭部壓縮的解決方案。被分片的數(shù)據(jù)包采用標(biāo)準(zhǔn)的格式進行傳輸，同時在數(shù)據(jù)包中采用固定的格式標(biāo)識該數(shù)據(jù)包

4、的不同壓縮形式，以備接收端能夠正確地重組和解壓縮。經(jīng)過分片重組和頭部壓縮，完整的IPv6數(shù)據(jù)包可以在6LoWPAN中進行高效地點到點傳輸。
　　2.對6LoWPAN的路由轉(zhuǎn)發(fā)進行了研究。針對IEEE802.15.4的MESH拓?fù)鋯栴}，探討了Mesh-Under和Route-Over路由方式。Mesh-Under與Route-Over分別具有各自的優(yōu)點，但鑒于成熟的IP路由技術(shù)，在實際中選擇了Route-Over路由，但傳統(tǒng)的IP路

5、由協(xié)議對資源受限的無線節(jié)點來說是巨大的，因此介紹了更適合在其上使用的RPL路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議。
　　3.對6LoWPAN的移動性支持進行了研究。借助IPv6良好的移動性支持，探究了適合在無線節(jié)點上使用的移動性管理方案。其中包括對已有方案實現(xiàn)的可能性分析，例如MIPv6、HMIPv6和PMIPv6。同時提出了一種新方案，該移動性管理有待在實際系統(tǒng)上進行測試。對于網(wǎng)絡(luò)移動問題進行了探討，并提出了一種網(wǎng)絡(luò)移動的可行性方案。
　　4.對6

6、LoWPAN的系統(tǒng)實現(xiàn)進行了研究。需要為6LoWPAN的實現(xiàn)選擇合適的軟硬件平臺，本文中應(yīng)用TI的CC2538和瑞典計算機科學(xué)院的Contiki操作系統(tǒng)構(gòu)建了6LoWPAN實驗平臺。軟硬件平臺是實際測試和應(yīng)用的基礎(chǔ)，本文介紹了Conitki健壯的uIP和6LoWPAN協(xié)議棧代碼結(jié)構(gòu)。
　　本文通過對6LoWPAN技術(shù)的研究和實現(xiàn)，對系統(tǒng)搭建和測試，驗證了6LoWPAN關(guān)鍵的分片重組、頭部壓縮、地址配置和UDP數(shù)據(jù)報傳輸。在測試過程