【摘 要】
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无线传感器网络是由布置在监控环境中的大量传感器设备节点，通过无线通信的方式组成的多跳自组织网络，具有数据采集、处理和传输的能力。网络协议第四版本IPv4的地址空间已经无
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无线传感器网络是由布置在监控环境中的大量传感器设备节点，通过无线通信的方式组成的多跳自组织网络，具有数据采集、处理和传输的能力。网络协议第四版本IPv4的地址空间已经无法满足越来越多的设备的联网需求，而将拥有128位地址空间的IPv6协议引入无线个域网将极大地推动无线传感网络的发展。6LoWPAN技术正是在这样的背景下诞生的，它打破了将IPv6应用在低带宽无线网络中低能耗、资源受限的嵌入式设备上的障碍。本文首先介绍了无线传感网络的背景与现状，然后介绍了6LoWPAN的重要技术背景：IPv6协议和IEEE802.15.4协议规范的PHY层和MAC层。由于IPv6允许的最大传输单元高达1280字节，而IEEE802.15.4规范的MAC层只有127字节，因此实现IPv6数据包在底层设备上的传输必须在IP层和MAC之间加入适配层，来屏蔽上下两层的差异。接下来研究了适配层的作用，并详细分析了适配层数据帧格式、分片、重组，以及本实验使用的报头压缩算法：LOWPAN_IPHC和LOWPAN_NHC。参考Linux操作系统的优越性并综合考虑多个6LoWPAN平台结构的优缺点，设计了一种将6LoWPAN集成在Linux操作系统中的架构，并分析了其代码实现。整个系统的硬件采用Micro2440开发板和符合IEEE802.15.4标准的Atmel AT86RF230射频芯片。最后为了搭建完整的6LoWPAN平台，移植Linux内核作为软开发环境并制作根文件系统。对6LoWPAN协议栈基本功能进行了仿真测试，实验结果验证了其在Linux内核中的实现。
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