基于6LoWPAN的无线传感器网络网关的设计与实现的中期报告

基于6LoWPAN的无线传感器网络网关的设计与实现的中期报告1.研究背景与意义传感器网络是指由大量分布式的传感器节点组成的网络，用于感知、处理和传输环境中的信息。传感器网络已经广泛应用于农业、环保、医疗、安防等领域。其中，无线传感器网络是一种无线通信技术，可以通过无线中继传输数据，解决了有线传感器网络无法覆盖范围广、架设成本高、灵活性低的问题。6LoWPAN（IPv6overLow-powerWirelessPersonalAreaNetwork）是一种基于IPv6的低功耗无线个域网协议。它面向于消耗能量低的传感器（节点），通过存在的802.15.4网络层提供了一个小型体积的个域网协议，支持Internet上IPv6的无线扩展，使得传感器节点能够方便地访问远程的互联网。6LoWPAN的优势在于它提供了专门针对低功耗传感器网的解决方案，能够使得运用传感器网络的设备更加智能、绿色、方便和按需使用，不仅有帮助我们更有效地管理城市等人文环境，也能实时的监测环卫，减少环境污染。因此，本课题的研究背景是基于6LoWPAN的无线传感器网络网关的设计与实现，旨在实现传感器节点的互联互通，加强对低功耗传感器网的应用。2.研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面：（1）6LoWPAN协议的分析和设计。分析6LoWPAN协议的相关规范和标准，针对无线传感器网络的低功耗、低带宽、低成本等特点，设计出适合节点的个域网协议。（2）网络协议的实现。基于6LoWPAN协议的分析和设计，对网络协议进行实现，实现6LoWPAN协议的基本功能和特性，包括节点的数据编码、解码、路由等功能。（3）网关的设计与实现。设计和实现6LoWPAN网关，在传感器网络和IP网络之间进行数据的转发和处理，为传感器节点提供连接到互联网的接口。（4）系统整合测试和应用。对设计实现的基于6LoWPAN的无线传感器网络网关进行测试和应用，分析系统的性能和适用性。3.预期成果预期在以下方面取得研究成果：（1）设计出适合于无线传感器网络的6LoWPAN协议（2）实现基于6LoWPAN协议的网络协议（3）实现基于6LoWPAN的无线传感器网络网关（4）对设计实现的系统进行测试和应用，得出系统的性能和适用性4.研究计划本研究的时间计划如下：（1）第一阶段：2019年11月-2019年12月阅读分析6LoWPAN协议的标准规范和相关文献，总结提出适合于传感器节点的个域网协议，并在实验平台上进行模拟（2）第二阶段：2020年1月-2020年2月基于6LoWPAN协议的网络协议的实现，实现6LoWPAN协议中的编码、解码和路由功能（3）第三阶段：2020年3月-2020年4月基于6LoWPAN的无线传感器网络网关的设计和实现，实现传感器节点的互联互通和与IP网络的连接（4）第四阶段：2020年5月-2020年6月系统整合测试和应用，分析系统的性能和适用性（5）第五阶段：2020年7月-2020年8月完成论文撰写和提交5.研究团队及分工本研究的研究团队由三名研究生组成，分工如下：A.负责6LoWPAN协议的分析和设计，撰写相关实验报告B.负责网络协议的实现，编写相关代码和进行测试C.负责网关的设计与实现，编写相关代码和进行测试以上分工仅供参考，具体任务分配将根据情况进行调整。6.结论基于6LoWPAN的无线传感器网络网关的设计与实现，是未来传感器网络领域的重要研究方向。本课题旨在通过分析6LoWPAN协议的标准规范和文献，设计并实