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物联网6LoWPAN技术研究 一、引言 物联网是指连接民用电器、汽车、电脑等各种设备的网络,是技术快速发展的结果。物联网的实现需要大量的低功耗,小数据量和低成本解决方案。而6LoWPAN技术便可以提供这样的方案,因此成为了物联网应用的一种重要的技术。 二、6LoWPAN技术概述 6LoWPAN(IPv6overLowpowerWirelessPersonalAreaNetworks)是一种针对低功率、小数据量、安全性和低成本的无线个人区域网络的IPV6扩展协议。它是指在互联网协议版本6(IPv6)上运行的无线网络协议,主要适用于低功耗和低速率的无线传感器网络。6LoWPAN技术的主要优势包括简化IPv6数据报格式、实现路由协议、提供安全性等等。由此,6LoWPAN技术已经成为一种具有广泛应用和较高市场占有率的物联网技术。 三、6LoWPAN技术的关键技术 1.IPv6数据报的压缩 IPv6是大型的地址空间和新的地址结构,相比IPv4,地址长度从32位变成了128位。在6LoWPAN中,IPv6与合适的压缩算法结合起来,有效地压缩以减少由802.15.4负载造成的网关交换的数据流量。 2.透明的IPv6网络服务 由于6LoWPAN协议是基于IPv6的,因此对于应用程序开发者来说,它能够具有与传统的IP网络一样的服务。所以,6LoWPAN可以认为是在低速率无线技术上运行的IPv6网络。 3.低速率和低延迟的网络 6LoWPAN协议的主要目标是支持低延迟和低速率的无线通信,这样的通信协议特别适用于物联网中的无线传感器网络。6LoWPAN协议网络使用的最小数据包比普通的IP包小,这使得更多的设备可以被支持。在6LoWPAN模型中,还设置了基础网络最小访问冲突,可以进一步保障无线网络通信的稳定性,可以节省大量的能量和减少负载。 4.逆向路径通信 为了进一步扩展6LoWPAN的通信范围,逆向路径通信(RPL)协议设计用于支持网格化网状体系结构,可保证与所投入的能源相比,数据中心提供的服务的质量。RPL能自动创建和更新一组路由表,以实现网络拓扑的坍缩,保证能够送达指定的目标组员。 四、6LoWPAN的应用场景 1.海量物联网应用 6LoWPAN技术能够解决现有网络的缺陷,为物联网创造了很大的市场。6LoWPAN能够满足物联网海量连接物量和连接方法的无限变化的不断需求。比如智慧家庭、智慧城市。 2.环境监控 6LoWPAN技术被广泛地应用于环境监测领域。传感器节点设备可以监测温度,湿度等环境参数,然后将这些数据通过6LoWPAN技术发送到网关,再把数据传输到服务器。这种技术可以广泛应用于环境保护和机房监测等领域。 3.工业自动化 工业自动化方面,6LoWPAN技术可以带来更简单、更灵活、更安全的集成。它能够将设备与网络集成,实现自动化部署,也能监测到工厂中的各种数据资源,为后续的工业分析和监管提供可视化。 五、6LoWPAN技术的未来发展方向 未来发展的方向主要包括以下几个方面: 1.安全性 物联网应用场景不仅仅是简单的传感器观察,还包括一些智能系统,因此,无论是数据容量还是数据的安全性,都是一个非常关键和被大力关注的问题。 2.完整的通信管理协议 目前6LoWPAN协议还需要继续完善,比如扩展网络服务,多协议支持,以及扩展网络中的节点自动配置等。因此,6LoWPAN协议仍然需要不断地进行研究和完善。 3.应用广泛 6LoWPAN技术有很好的特点,可以满足各种物联网需要,未来它在智慧城市、智能家居,智能公共交通等方面仍然有很大的应用空间。 六、总结 6LoWPAN是通过IPV6技术在低速率无线技术上运行的网络协议,具有低功耗、小数据量、安全性和低成本等优势。6LoWPAN技术已广泛应用于环境监控等领域。未来,6LoWPAN仍需要进行进一步的研发和应用探索,以满足更广泛的物联网应用需求。