隨著互聯(lián)網(wǎng)在人們生活中的廣泛應(yīng)用,Internet已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分?,F(xiàn)在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)集成了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)及傳感器技術(shù)并將Internet從虛擬世界延伸到物理世界,從而將信息世界與人們生活的真實(shí)世界融合在一起,改變了人與自然交互的方式,滿足了人們對(duì)“無(wú)處不在”的網(wǎng)絡(luò)的需求。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是集信息采集、信息處理、信息傳輸于一體的綜合智能信息系統(tǒng),具有廣闊的應(yīng)用前景。IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)形態(tài),它把IPv6技術(shù)融入無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),采用分層結(jié)構(gòu)構(gòu)建開(kāi)發(fā)式的網(wǎng)絡(luò)體系,不僅能解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)間、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet間的互連互通問(wèn)題,同時(shí)解決了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)固有的缺點(diǎn),如需要數(shù)量巨大的地址資源、需要實(shí)現(xiàn)有效地址管理機(jī)制、缺乏應(yīng)有的安全機(jī)制等問(wèn)題。文章就IPv6技術(shù)在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的應(yīng)用,概述了相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)及重點(diǎn)解決問(wèn)題。
1 IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通方式
IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通主要有兩種:直接接入方式、網(wǎng)關(guān)接入方式。
(1)直接接入方式
采用移動(dòng)終端直接與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信的方式進(jìn)行互聯(lián),簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)接入的模型,不需要特殊的中間節(jié)點(diǎn)或者網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),直接接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),成為網(wǎng)絡(luò)終端,實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫融合。IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的直接接入方式如圖1所示。
(2)網(wǎng)關(guān)接入方式
IPv6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議匯聚到網(wǎng)關(guān),由網(wǎng)關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理,接入各種承載網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到服務(wù)器,網(wǎng)關(guān)只需配置相應(yīng)的接入模塊即可。服務(wù)器端對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行處理和分析,并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶終端通過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議訪問(wèn)服務(wù)器,獲取IPv6無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的訪問(wèn)、控制以及有效的管理網(wǎng)關(guān)接入方式如圖2所示。
IPv6基本協(xié)議棧核心協(xié)議的最基本功能:
IPv6 基本描述協(xié)議、ND(鄰居發(fā)現(xiàn))協(xié)議、ICMPv6(因特網(wǎng)控制報(bào)文)協(xié)議和IPv6地址的自動(dòng)配置協(xié)議等。IPv6基本描述協(xié)議:IPv6數(shù)據(jù)包的發(fā)送、接收、處理等基本功能。ND(鄰居發(fā)現(xiàn))協(xié)議:鄰居發(fā)現(xiàn)的地址解析功能,實(shí)現(xiàn)鄰居請(qǐng)求和鄰居通告。CMPv6(因特網(wǎng)控制報(bào)文)協(xié)議:主要實(shí)現(xiàn)控制報(bào)文的消息處理,以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)診斷功能的回應(yīng)請(qǐng)求和回應(yīng)答復(fù)。IPv6地址自動(dòng)配置協(xié)議:根據(jù)IPv6地址格式的要求,主要實(shí)現(xiàn)IPv6鏈路本地地址的配置和請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)多播地址的配置。