基于IPv6的无线传感器网络关键技术研究

摘要：基于IPv6技术的无线传感器网络是一门新兴的网络技术，人们对它的研究尚处于起步阶段。在此主要论述IPv6技术在无线传感器网组网应用，对使用无线与有线相结合的通信方法，通信协议和算法的研究，使得视频监控系统信号，通信系统信号以及检测系统信号在同一个通信平台上互不干涉的平稳的传输信息。就IPv6无线传感器网络与现有网络的互联互通方式，关键技术和算法等方面进行概述。
关键词：无线传感网络；IPv6技术；通用接口；关键技术

随着互联网在人们生活中的广泛应用，Internet已经成为人们生活中不可缺少的一部分。现在的无线网络已经集成了网络技术、嵌入式技术、微机电系统(MEMS)及传感器技术并将Internet从虚拟世界延伸到物理世界，从而将信息世界与人们生活的真实世界融合在一起，改变了人与自然交互的方式，满足了人们对“无处不在”的网络的需求。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是集信息采集、信息处理、信息传输于一体的综合智能信息系统，具有广阔的应用前景。IPv6传感器网络是一种新兴的网络形态，它把IPv6技术融入无线传感器网络，采用分层结构构建开发式的网络体系，不仅能解决无线传感器网络间、无线传感器网络与Internet间的互连互通问题，同时解决了无线传感器网络固有的缺点，如需要数量巨大的地址资源、需要实现有效地址管理机制、缺乏应有的安全机制等问题。文章就IPv6技术在无线传感网络组网的应用，概述了相关的关键技术及重点解决问题。

1 IPv6无线传感器网络与现有网络的互联互通方式
IPv6无线传感器网络与现有网络的互联互通主要有两种：直接接入方式、网关接入方式。
(1)直接接入方式
采用移动终端直接与无线传感器网络节点通信的方式进行互联，简化了网络接入的模型，不需要特殊的中间节点或者网关进行转发，直接接入现有网络，成为网络终端，实现与现有网络的无缝融合。IPv6无线传感器网络与现有网络互联互通的直接接入方式如图1所示。

(2)网关接入方式
IPv6无线传感器网络协议栈，将采集的数据通过无线传感器网络路由协议汇聚到网关，由网关对数据的转发处理，接入各种承载网络将信息发送到服务器，网关只需配置相应的接入模块即可。服务器端对监测信息进行处理和分析，并存储到数据库中。用户终端通过现有网络的协议访问服务器，获取IPv6无线传感器网络设备的信息，实现对设备的访问、控制以及有效的管理网关接入方式如图2所示。
IPv6基本协议栈核心协议的最基本功能：
IPv6基本描述协议、ND(邻居发现)协议、ICMPv6(因特网控制报文)协议和IPv6地址的自动配置协议等。IPv6基本描述协议：IPv6数据包的发送、接收、处理等基本功能。ND(邻居发现)协议：邻居发现的地址解析功能，实现邻居请求和邻居通告。CMPv6(因特网控制报文)协议：主要实现控制报文的消息处理，以及对网络诊断功能的回应请求和回应答复。IPv6地址自动配置协议：根据IPv6地址格式的要求，主要实现IPv6链路本地地址的配置和请求节点多播地址的配置。