基于6LoWPAN农业监测网络的节点设计

发布时间：2017-04-06 09:06

  本文关键词：基于6LoWPAN农业监测网络的节点设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统的农业已经不能满足我们现在对产量的高效和高质的要求,就需要将农业生产和科学技术结合在一起,所以就出现了智能农业这样一个新的产业形态。在智能农业中,物联网技术是它强有力的支撑,而在物联网技术里,又需要传感器的帮助,所以就形成一个互融互通的理念。物联网的定义是不受限于空间和时间的,在任何时刻都可以进行人与人、人与物、物与物的交互。目前,物联网的发展被各个国家和国际组织高度重视,大家都想抓住这第三次科技革命的机遇,就可以使得国家更快速地发展。物联网技术的发展离不开传感器技术,传感器节点可以在被监测区域内收集实时的数据,及时地传送给终端用户。然而,现在IPv4地址即将全部耗尽,IPv6地址有足够的优势可以应对未来科技的挑战。只是,IPv6不能直接运行在IEEE 802.15.4标准之上,所以就需要在6LoWPAN网络内引进适配层,这样才能保证IPv6可以运行。由于现在IPv6网络还未大规模使用,所以我们就只能在Contiki2.7操作系统上对农业监测的网关设计节点进行研究。在本文中,从绪论的论文研究背景意义和发展现状开始,到物联网与农业,再到无线传感器网络的概述,再到对IPv6协议优势和IPv4发展现状的介绍,然后引进了6LoWPAN的适配层,就是为了方便IPv6在IEEE802.15.4标准上的运行,在对适配层进行研究时,若是报文数据的长度不满足条件,是需要对报文数据进行头部压缩、分片与重组等操作的,在文章里对报头的压缩方案进行了综述,让我们对数据包的压缩方法有了一定的了解。与此同时,在Contiki2.7的操作系统上,本文提出了一种符合实际的IPv4-IPv6方案,在方案内的网络是使用RPL路由协议进行通信,当进行实验测试时,连接正常的CC2538开发板充当路由器节点,自动加入边界路由器,进行数据发送,实现了路由通信和UDP单播通信,并对测试结果进行了分析。
【关键词】：智能农业 物联网 无线传感器 6LoWPAN Contiki2.7
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S126;TP274
【目录】：

• 致谢3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文研究内容10
• 1.4 论文组织结构10-12
• 第二章 物联网与无线传感器12-21
• 2.1 物联网的发展历程12
• 2.2 物联网的国外研究状况12-13
• 2.3 物联网的国内研究13-14
• 2.4 智能农业14-15
• 2.5 无线传感器节点结构15-17
• 2.6 无线传感器网络架构17-18
• 2.7 无线传感器网络的研究与发展现状18
• 2.8 无线传感器应用的领域18-19
• 2.9 无线传感器面临的挑战19-20
• 2.10 本章小结20-21
• 第三章 IPv6技术21-34
• 3.1 IPv4技术发展现状21
• 3.2 IPv6技术概述21-23
• 3.2.1 IPv6报文格式21-22
• 3.2.2 IPv6报文头部22
• 3.2.3 IPv6扩展头部22-23
• 3.3 地址配置23-24
• 3.3.1 无状态地址配置23-24
• 3.3.2 有状态地址配置24
• 3.4 ICMPv6控制消息协议24
• 3.5 IPSec安全机制24-25
• 3.6 IPv4和IPv6区别25-27
• 3.7 6LoWPAN网络27
• 3.8 6LoWPAN协议栈27-28
• 3.9 6LoWPAN网络面临的问题28
• 3.10 6LoWPAN的解决方案28-29
• 3.11 6LoWPAN适配层技术29-30
• 3.12 6LoWPAN报头压缩方案的综述30-33
• 3.12.1 理论基础30-31
• 3.12.2 目前工作组提出的压缩标准31-33
• 3.13 本章小结33-34
• 第四章 基于 6LoWPAN农业监测网络的网关节点设计34-50
• 4.1 Contiki操作系统34-35
• 4.2 Contiki体系结构35-37
• 4.2.1 Contiki2.7 目录35-36
• 4.2.2 适配层的实现36-37
• 4.3 网关节点设计37-40
• 4.3.1 接入方案的分析选择37-39
• 4.3.2 实验环境的搭建39-40
• 4.3.3 软硬件平台的搭建40
• 4.4 RPL路由协议40-42
• 4.5 实验测试42-43
• 4.6 节点测试过程及结果43-49
• 4.7 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-51
• 5.1 总结50
• 5.2 展望50-51
• 攻读学位期间发表的学术论文51-52
• 参考文献52-54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 严薇;张浩平;薛联凤;;基于农业监测的6LoWPAN报头压缩方案的综述[J];农业网络信息;2015年10期

2 何冬晖;何通能;戴骏;;6LoWPAN_GHC报头压缩算法的研究[J];工业控制计算机;2015年06期

3 梁保;李鸿彬;贾军营;于波;;一种基于6LoWPAN的TCP报头压缩方案[J];计算机系统应用;2013年06期

4 黄友锐;曲立国;史明;;一种基于簇策略的物联网6LoWPAN报头压缩技术[J];工矿自动化;2013年02期

5 孙玉文;沈明霞;周良;熊迎军;林相泽;;农田无线传感器网络的节点部署仿真与实现[J];农业工程学报;2010年08期

  本文关键词：基于6LoWPAN农业监测网络的节点设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：288601