6LoWPAN协议的研究及在嵌入式RTOS上的实现
本文选题:6LoWPAN + RTOS ; 参考:《电子科技大学》2014年硕士论文
【摘要】:6LoWPAN即IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network,是低速无线个域网的标准,其目标是将IPv6协议能够运行到基于IEEE802.15.4网络的无线个域网中。到目前为止,IP协议仍然不能应用在无线个域网中,因为在基于IEEE802.15.4标准的无线个域网中,链路层最大帧的的容量是127个字节,因此无论是IP协议的报头大小还是报文大小相对无线个域网来说都是不可接受的,6LoWPAN技术的提出正是解决如何将IP协议应用到无线个域网中,6LoWPAN技术通过包头压缩、分片重组等方式,解决IP协议包头过大和协议地址字段过长的问题,使得IP协议能够应用到无线个域网中去。6LoWPAN技术和嵌入式RTOS结合的优势在于可以实现一个应用平台,使得相关的应用能够在此平台上易于实现。首先,嵌入式RTOS上可以独立运行TCP/IP协议栈直接与互联网进行通信,实现无线个域网和互联网的无缝连接。其次,与6LoWPAN技术相结合的嵌入式RTOS运行在网关节点上,可以实现对无线个域网的管理和监测,网关节点一般采用电源供电,而无线节点一般采用电池续航,并且其内存和CPU主频等硬件条件都决定了电池供电的无线节点难以完成此工作。再次,网关功能的可扩展性取得很大提升,能够实现复杂应用,如对无线传感器网络收集到的数据进行及时处理,并进行决策等功能。本文在深入学习6LoWPAN及其相关技术的基础上,提出了合理的系统方案,将编写的6LoWPAN适配层与支持IPv6的协议栈进行结合,并最终在aCoral操作系统上实现了支持6LoWPAN的网络功能。本文完成的主要工作有:设计合理的系统方案,编写6LoWPAN适配层,编写相关驱动程序,在aCoral操作系统上完成系统实现,进行相关的测试。经测试,各个模块能够正确、稳定的工作,并对系统的整体实现进行严格的测试,通过对接收报文逐层进行分析,确保从IEEE802.15.4底层网络接收到的报文是经过6LoWPAN适配层正确处理的,并利用合理的测试方案,测试了在应用层进行通信的正确性,进而完成了本文的目标,在aCoral操作系统实现了支持6LoWPAN的网络功能。
[Abstract]:6LoWPAN (IPv6 over low Power Wireless personal Area Network) is the standard of low speed wireless personal Area network. Its goal is to run IPv6 protocol into wireless personal area network based on IEEE 802.15.4 network. Up to now, the IP protocol can not be used in wireless personal area networks, because in IEEE 802.15.4 standard wireless personal area networks, the maximum frame capacity of link layer is 127 bytes. Therefore, whether the header size or packet size of IP protocol is unacceptable compared with wireless personal area network, the proposal of "6LoWPAN" is to solve the problem of how to apply IP protocol to wireless personal area network (WLAN) and how to compress 6LoWPAN by packet head. In order to solve the problem that IP protocol packet head is too large and protocol address field is too long, the advantage of combining .6LoWPAN technology with embedded RTOS is that IP protocol can be applied to wireless personal area network. So that the related applications can be easily implemented on this platform. Firstly, the embedded RTOS can run TCP / IP stack independently and communicate directly with the Internet to realize the seamless connection between wireless personal area network and Internet. Secondly, the embedded RTOS, which is combined with 6LoWPAN technology, runs on the gateway node, which can realize the management and monitoring of wireless personal area network. The gateway node generally uses power supply, while the wireless node generally adopts battery life. And the hardware conditions such as memory and CPU main frequency make it difficult for the battery-powered wireless node to finish the work. Thirdly, the scalability of the gateway is greatly improved, and it can realize complex applications, such as timely processing of the data collected by wireless sensor networks, and decision making and so on. Based on the deep study of 6LoWPAN and its related technologies, this paper puts forward a reasonable system scheme, combines the 6LoWPAN adaptation layer with the IPv6 protocol stack, and finally realizes the network function supporting 6LoWPAN on the aCoral operating system. The main work of this paper is as follows: design a reasonable system scheme, write 6LoWPAN adaptation layer, write a related driver, complete the system implementation on aCoral operating system, carry on the related test. After testing, each module can work correctly and stably, and the overall implementation of the system is strictly tested. By analyzing the received packets layer by layer, the message received from the bottom network of IEEE 802.15.4 is handled correctly by the 6LoWPAN adaptation layer. The correctness of the communication in the application layer is tested with a reasonable test scheme, and the goal of this paper is fulfilled. The network function supporting 6LoWPAN is realized in the aCoral operating system.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN915.04;TP212.9
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨正琦 ,陈敦贵;5803C型微机的RTOS[J];兵工自动化;1985年02期
2 陈亨勋;实时多任务操作系统Z80-RTOS的设计[J];冶金自动化;1989年01期
3 ;RTOS标准缩短开发时间[J];电子设计技术;2000年01期
4 韩青;RTOS的必备特性[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年02期
5 谢光强;;基于RTOS开发嵌入式系统初探[J];电脑知识与技术;2006年23期
6 金启超;花思洋;姚卫兵;韦东;;基于RTOS的微机保护软件设计方案[J];电网技术;2006年S2期
7 吕殿基;;单片机RTOS的开发[J];科技资讯;2007年11期
8 耿登田;嵌入式系统中RTOS响应能力分析[J];无线电通信技术;1998年05期
9 杨增汪;单片机的RTOS开发平台[J];中国科技信息;2005年16期
10 易宏宇;宗光华;王巍;;基于RTOS的幕墙擦洗机器人平台控制系统开发[J];军民两用技术与产品;2007年02期
相关会议论文 前8条
1 金启超;花思洋;姚卫兵;韦东;;基于RTOS的微机保护软件设计方案[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年
2 朴勇惺;龚世敏;刘朝辉;唐斌;李忠明;;基于RTOS的保护测控一体化装置的实现[A];第八届长三角电机、电力科技分论坛论文集[C];2011年
3 徐会冬;谢敏;;嵌入式技术的实际应用及前景[A];广西计算机学会——2004年学术年会论文集[C];2004年
4 彭玉灵;;嵌入式实时系统及中国RTOS的发展[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
5 徐会冬;谢敏;;嵌入式技术的实际应用及前景[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 李敏;杨丽莎;王慧;;基于ARM SOC与RTOS的专用设备控制器设计[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
7 施顺国;孟宪元;梅顺良;;基于SOPC的嵌入式系统设计[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
8 张建志;;iRMX环境下的实时程序设计[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
相关重要报纸文章 前3条
1 ■ 李梅;RTOS新特征适应高档汽车应用[N];计算机世界;2005年
2 ;IDE采购四策略[N];计算机世界;2002年
3 四川 杨叶珍;嵌入式Internet技术及其应用[N];电子报;2003年
相关硕士学位论文 前10条
1 张洁;应用RTOS进行变电站综合自动化系统开发的研究[D];华中科技大学;2004年
2 刘玉娟;基于RTOS的微机保护平台的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
3 谈发明;基于中低端单片机的抢占式RTOS精简设计[D];南京理工大学;2009年
4 余化鹏;基于RTOS的DSP硬实时开发平台的设计[D];电子科技大学;2007年
5 曹一鹏;基于八位微控制器的RTOS研究与实现[D];沈阳航空工业学院;2009年
6 刘韶华;基于DSP的嵌入式系统平台设计及RTOS应用研究[D];东南大学;2004年
7 黄志宏;基于RTOS的无接触小位移测量系统的设计与实现[D];武汉理工大学;2006年
8 田国华;基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式RTOS软件平台构建及其应用研究[D];西北农林科技大学;2006年
9 徐春生;基于SoC和RTOS的便携式数采分析仪的研究与开发[D];天津大学;2005年
10 赵成;基于RTOS的嵌入式温湿度控制系统的设计与应用[D];山东大学;2007年
,本文编号:1993049
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1993049.html