基于多个开源系统的6LoWPAN技术在物联网应用中的研究

发布时间：2017-05-28 15:13

  本文关键词：基于多个开源系统的6LoWPAN技术在物联网应用中的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年来,随着网络科技、感知科技、高性能计算机的不断发展与更新换代,物联网(IoT)这个曾经新兴的名词也渐渐地向普通人群敞开怀抱。物联网是在产品接入网络的前提下对互联网技术的一种延伸,常常被看作是在计算机革命、互联网热潮之后的又一次科技革命。物联网的愿望是实现所有事情相互关联、所有事物都Online,主要表现为我们无论何时何地都能访问感知并操控在线物体。物联网技术的发展离不开无线传感器网络,把网络中的节点接入互联网实现IP化也是物联网技术的一个重要组成部分。互联网任务工作组将IPv6应用在IEEE802.15.4中,制定了6LoWPAN协议,实现了无线传感网络和IP网络之间的连接。 本课题研究实现了基于多个开源操作系统的6LoWPAN协议在环境监控方面的应用,使我们可以使用无线的方式通过传感器采集到在线设备的温度、电压等敏感数据,并远程操控设备。研究的主要特色是把现在非常流行的Arduino开发平台和Contiki相结合,各取优点,提供了一种新的思路。为了实现对环境的监控,论文的主要工作是从物联网的背景开始研究,分析了国内、国际的物联网技术现况,了解了IP化物联网系统架构的优点并分析了IPv6协议在IEEE802.15.4协议上应用的可能性。接着对比了当今世界上嵌入式物联网操作系统,选择了Contiki平台操作系统作为进一步研究的对象。基于Contiki平台的操作系统可以完整的实现6LoWPAN协议以及多种IETF制定的相关协议。最后通过研究OpenWRT实现6LoWPAN的边界路由器功能,完成了基于HTTP和CoAP的6LoWPAN协议对在线设备的传感器数据采集以及对其可操控装置的控制。
【关键词】：物联网 Contiki 6LoWPAN OpenWRT
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TN915.04
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究的背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国内外物联网发展现状10-11
• 1.2.2 6LoWPAN国内外研究现状11-12
• 1.3 本研究的主要工作12-13
• 1.4 论文组织结构安排13-15
• 第二章 6LoWPAN协议研究15-25
• 2.1 IPv6技术研究15-20
• 2.1.1 IPv6技术背景15
• 2.1.2 IPv6地址构成与寻址方式15-16
• 2.1.3 IPv6报头结构16-18
• 2.1.4 检测地址重复18-19
• 2.1.5 发现邻居节点机制19-20
• 2.2 6LoWPAN适配层技术研究20-22
• 2.2.1 6LoWPAN技术概述20-21
• 2.2.2 6LoWPAN网络架构21-22
• 2.3 本章小结22-25
• 第三章 Contiki物联网操作系统研究25-39
• 3.1 不同无线传感网络操作系统的对比25-27
• 3.2 Contiki系统分析与研究27-37
• 3.2.1 Contiki系统简介27-28
• 3.2.2 Contiki源码组织结构28-30
• 3.2.3 Contiki的进程运行机制30-34
• 3.2.4 Contiki中的主函数34-36
• 3.2.5 Protothreads内部具体实现36-37
• 3.3 本章小结37-39
• 第四章 Contiki与Arduino的整合39-45
• 4.1 Contiki和Arduino整合背景39
• 4.2 Contiki系统和Arduino系统初始化整合39-40
• 4.3 Contiki和Arduino计时系统整合40-42
• 4.4 Contiki和Arduino串口系统整合42-43
• 4.5 本章总结43-45
• 第五章 简易6LoWPAN边界路由实现45-49
• 5.1 OpenWRT路由器系统简介45
• 5.2 边界路由实现方法45-47
• 5.3 6LoWPAN边界路由实现47-48
• 5.4 本章小结48-49
• 第六章 测试与结果分析49-59
• 6.1 基于Contiki的HTTP程序设计49-53
• 6.1.1 HTTP简介49-51
• 6.1.2 HTTP客户端编程方式51
• 6.1.3 基于HTTP服务端的环境监控与设备控制51-52
• 6.1.4 浏览器测试52-53
• 6.2 基于Contiki的CoAP应用53-58
• 6.2.1 CoAP协议介绍53-55
• 6.2.2 CoAP调试工具55-56
• 6.2.3 CoAP服务端程序设计56-58
• 6.3 本章小结58-59
• 第七章 总结与展望59-61
• 7.1 研究总结59-60
• 7.2 展望60-61
• 附录61-72
• 附录一61-67
• 附录二67-69
• 附录三69-72
• 参考文献72-74
• 攻读硕士学位期间完成的科研成果74-75
• 致谢75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 侯惠峰;刘湘雯;于宏毅;胡捍英;;无线传感器网络与IPv6网络的互联方式研究[J];电信科学;2006年06期

2 宦若虹;李义冬;何晓慧;陈庆章;;基于无线传感器网络的室内定位系统[J];机电工程;2011年08期

3 余勇昌;韦岗;;无线传感器网络路由协议研究进展及发展趋势[J];计算机应用研究;2008年06期

4 计大杰;;μIPv6协议栈在嵌入式FPGA系统中的应用[J];计算机与现代化;2011年06期

5 冀宇鑫;杨冬;秦雅娟;郑涛;武尚青;;基于WSNs平台的Contiki通用移植方法研究[J];计算机技术与发展;2012年11期

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本文编号：402916