基于IPv6网与ZigBee无线传感网的协议转换网关研究.pdf

InformationTechnology信息科技

基于IPv6网与ZigBee无线传感网的
协议转换网关研究

成继中1，彭真2
1．湖南人文科技学院通信与控制工程系，湖南娄底417000
2.涟源钢铁集团有限公司质量检测中心，湖南娄底417000

摘要本文通过对无线传感网，ZigBee协议，IPV6技术的研究和分析，针对传感网处理速度慢，存储容量小等特点，
对常用TCP/IPV6、ZigBee协议和协议栈进行了改变和简化，实现IPv6网与基于ZigBee协议的无线传感网的互联，课题
的主要思路是如下3个方面：1）把无线传感网虚拟成一个IPv6网，实现传感节点与IPv6网逻辑上的互联；2）网关的协
议转换模型设计，实现ZigBee分组与IPv6分组的转换和传送；3）面向安全思想的设计，解决无线传感网常规安全问题。
测试结果表明所设计的转换协议栈适合于各种嵌入式设备，是一种解决ZigBee无线传感网接入IPV6网络的可行方案。
关键词IPV6；ZigBee；无线传感网；虚拟IPv6网
中图分类号TP311文献标识码A文章编号1674-6708（2010）20-0115-03

聚节点通过Internet或通信卫星与任务管理器节点(如手机、计算
TheStudyofProtocol机等)进行通信[1]。
ZigBee协议是由ZigBee联盟制定的近几年发展起来的一种近
ConversionGatewayBased距离无线通信技术，它功率低、成本低，以2.4GHz为主要频段，
onIPv6Networkand广泛应用于无线传感网[2]。
IPv6是IPv4的升级版本，是下一代互联网络的核心，它把IP
ZigBeeWirelessSensor地址长度由32位增加到128位，彻底解决了IPv4的地址短缺问题，
Network同时它还具有地址自动配置，服务质量控制等多方面的优点[3]。
本文旨在设计一个基于ZigBee技术的无线传感网与IPv6网
CHENGJizhong1，PENGZhen2的嵌入式协议转换网关，进行ZigBee与IPv6的协议转换，使传
1.HunanUniversityofHumanities,Scienceand感器将传感数据能在这两种不同的网络中进行传输。具体模型为：
Technolog，Loudi417000当有传感数据时，传感节点通过ZigBee协议把传感数据封装成的
2.Quality-detectioncenterofLianYuansteelgroupZigBee分组格式，通过传感路由算法到达该传感网的协议转换网
company，Loudi417000关，协议转换网关在接到ZigBee分组后，把传感数据提取出来，
AbstrcatViatheresearchandanalyseforwirelesssensor交给IPv6协议栈，IPv6协议栈再通过以太网发给IPv6网络。反之，
network,ZigBeeprotocol,theIPV6techniqueinthisarticle,InallusionIPv6网络通过相反的方向将控制和配置数据发送给传感节点。在
toslowprocessspeed,lowmemoryfeatureofwirelesssensornetwork,we这个过程中主要解决的问题有：1）把无线传感网虚拟成IPv6网，
changandsimplifyIPv6,ZigBeestack.RealizetheinterconnectofIPv6使外部网络能通过IPv6协议对传感接点进行配置和数据传送；2）
networkandwirelesssensornetwork.Inthisarticlewemainlydesigned协议转换模型的设计，传感数据的在ZigBee协议和IPv6协议中如
forthreepoints:firstvitualwirelesssensornetworktoIPv6network,何实现转换；3）安全思想设计，无线传感网部署在无人监守区域，
realizethelogicalinterconnectofIPv6networkandwirelesssensor而且有广播特性，容易遭受攻击，需要可靠的安全设计。
network;secondmodeldesingnofprotocol-change,realizechange1无线传感网虚拟IPv6网
andsendbetweenZigBeesegmentandIPv6segment;therdsecurity
无线传感网的传感节点不具有IP地址，只有一个节点ID，要
design,resloveusuallysecurityprobleminwirelesssensornetwork;Tests