与下一代Internet融合的WSN协议与应用研究摘要：无线传感器网络(WSN)的技术及应用是当前研究热点之一,针对下一代互联网的IPv6协议及技术必然对WSN的设计与应用产生较大影响。本文分析了无线传感器网络与IPv6的特点及关系，提tBTIPv6协议在无线传感网络设计过程中的关键技术及设计思路，对未來WS7的设计开发有一定的指导作用。关键词：IPv6；下一代互联网；无线传感网络；融合中图分类号：TP212无线传感器网络[1](WirelessSensorNetwork,简称WSN)技术及应用得到大力推广，成为当前研究热点之一，也是物联网和云计算发展的一个重大支柱。各个节点采取自组织方式，实现分布式网络传输，由功能类似或相同的无线智能节点组成，实现对现场或指定对象参数的检测与传输。即每个节点均具有感知、信号调理、数据采集、数据处理和网络通信组成的。广泛应用于公共安全、环保、智能调度、智能家居、智慧城市、智慧农业、智慧工厂等诸多行业或技术领域。图1是充分体现了WSN工作原理与布置。目前，在WSN网络协议标准尚无明确规定，常见的有ZigBee.各种形式的WLAN/wifi、公共频段的无线数传等网络通信技术。针对下一代互联网的IPv6协议，理应在WSN的应用方面有其一席之地，JL因为标准成熟和技术基础良好，其应用前景将非常广阔。本文提出基于IPv6协议的WSN机构及其的系统融合模型。1下一代网络协议随着一互联网技术和应用需求的发展，尤其是物联网和云计算的发展，对互联网的技术要求更高更多，如节点数量、智能调度和实时服务等方面的要求，迫使互联网技术向NGI发展，其中IPv6在地址空间、性能、安全性、实时性服务、配置管理等方面得到较大改进和完善［2］。IPv6去掉了部分IPv4头字段的内容，并对结构进行了优化，主要是针对提高网络的路由效率、扩展地址、简化分组格式，加强了数据分组的扩展和选项的支持，同时‘IPV6还具有流标记、身份验证和保密等技术支持。流标记功能对于基于adhoc的自组织功能的WSN而言，能够有效提供路径查找和传输效率，实现和优化了WSN的网络通信的整休QoS性能。显然的，WSN的数据安全是十分重要的，IPv6在此方面具有显然的优势，可以实现WSN数据通信的身份验证和数据保密。2IPv6在WSN中的解决方案IPv6的诞生是为NGI服务的，并没有针对性的考虑嵌入式系统的应用o由于WSN节点在能耗要求上的特殊性，目前较为复杂的IPv6协议栈要直接用到WSN中，还需要做一定的协议裁剪工和优化工作。即保留其在通信、安全、高效的优点，改进其结构和实现复杂性的方面。针对WSN改进后的IPv6我们称之为嵌入式IPv6,协议栈见图2,其栈结构可分为4层：事件触发接口层、网络协议层、网络接口核心层和设备驱动接口层［3,4］。对标准IPv6裁剪和修改夫人方面很多，如采用邻居发现协议裁减［5-7］,在设计时优先考虑其选径的效率，优化邻居节点状态表。协议裁剪时，在保证协议能够正常工作的前提下，删除或优化邻居表中的链路层地址信息，将邻居状态修改为“可达”和“抑制”两种状态，删除目的地址缓存表、重复地址探测和重定向功能，简化邻居“不可达”探测和地址解析。这样可以有效减少内存空间和计算时间，可以人幅度减少邻居协议的通信流量，有效地简化了IPv6协议栈的实现，为WSN的实现提供了一个可行的支持平台。3IPv6在WSN中的应用3.1地址空间IPv6可以为每个节点提供实IP,这个显然的优势是每个网络都期待的。可以分析到，实现WSN或物联网时，我们都希望把这些科技成果应用于智能家居。但是，对于一个有几百万人口的城市，全部实现家居智能化控制，如果每个节点都使用实IP地址，至少需要几千万甚至上亿的网络地址来区分，就算是建立局域网，其节点需求也要几十万或百万之多，才能实现家庭智能家居的基本功能，如安全警报、紧急呼叫等，而IPv6协议栈和技术则为此应用提供了可行性和技术保障。3.2移动服务要实现物联，无论是WSN还是其他智能节点，首选是必须•与网络相连,WSN是通过无线方式连接的，当节点移动时，其他网络节点都可以通过网络以及其拥有的唯一的TP地址找到它，并对其进行访问控制，以实现移动服务。如医疗监控/健康监控等。对病患者，如心脏病患者，正常情况下的，病人的活动范围可...