无线传感网虚拟IPv6网关设计与实现

摘要

近年来，无线传感器网络随着传感技术和通信技术的迅速发展逐渐成为国内外研究的热点。由于无线传感器网络本身的局限性，通常不能够独立完成某个具体的应用。需要通过与 Internet相连，才能让用户方便地享受到无线传感器网络提供的服务。无线传感网络所能提供的服务涉及到各个领域，例如军事侦察、环境监测、医疗监护、空间探索、城市交通管理、仓储管理等。目前，无线传感器网络能够实现家居环境和工作环境的智能化，给人们的工作和生活带来极大的便利。
　　IPv6协议是由IETF提出来的下一代互联网网络层技术。相比于IPv4协议，IPv6具有充足的地址资源，更好的安全性和移动性，更适应现代互联网的需求。所以IPv6技术必将代替IPv4成为Internet网络的技术核心。
　　本文重点研究分析了无线传感器网络接入 Internet的四种主流技术。根据比较分析的结果，本文选择采用基于网关的接入技术实现无线传感器网络与 Internet的互联。针对无线传感器网络基于节点标识的寻址特点和 Internet网络以地址为中心的寻址特点，本文设计了基于虚拟IPv6网络思想的虚拟IPv6网关，实现了Internet与WSN的互联。根据无线传感器网络的能耗特点，设计了缓存应答和服务请求融合两种节能转发机制。设计了用户/服务认证模块有效提高了WSN网络安全性。针对Internet、网关和WSN之间的数据转发流程，设计了四种数据分组格式。利用Visual Studio软件平台和Oracle数据库实现了网关的用户认证和数据转发功能，证明了虚拟IPv6网关节能转发机制的有效性和可行性。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2课题研究现状与意义

1.3本文内容安排

第二章 无线传感器网络及IPv6技术分析

2.1无线传感器网络

2.2 IPv6相关技术分析

2.3本章小结

第三章 无线传感器网络接入Internet技术分析

3.1基于网关的接入技术

3.2延时容忍网络技术

3.3基于TCP/IP的无线传感器网络技术

3.4网络覆盖技术

3.5各技术分析比较

3.6本章小结

第四章 虚拟IPv6网关设计

4.1虚拟IPv6网关的设计思想

4.2虚拟IPv6网关的设计方案

4.3方案所采用的关键技术

4.4网关各层功能模块设计及实现

4.5本章小结

第五章 虚拟IPv6网关功能模块设计及实验

5.1各数据分组C#代码实现及核心数据表格

5.2虚拟IPv6网关的软件平台实现

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢