基于IPv6的全IP无线传感器网络关键技术研究

Through analyzing the present research works on the IPv6-based all-IP wireless sensor networks, for the all-IP wireless sensor network theories and key technology puzzles which have not been studied or solved, with the objectives of both reducing network power consumption and improving network efficiency, this project will focus on the following key issues: .⑴ This project is to study and propose a communication model for all-IP wireless sensor networks in order to address both the issue of the inefficient performance caused by using IP addresses to achieve point-to-point communications in wireless sensor networks and the issue of the access failure caused by accessing a sensor node in the dormant state. Through the proposed communication model, the data-centric tasks can be achieved efficiently in all-IP wireless sensor networks; .⑵ This project is to study and propose an IPv6 address structure and an IPv6 address auto-configuration scheme for all-IP wireless sensor networks which can contribute to routing establishment and implementation. Based on the proposed IPv6 address configuration scheme, this project is to study and propose a high-efficiency and energy-efficient routing scheme for all-IP wireless sensor networks;.⑶This project is to study and propose a low-power and low-latency mobility management scheme for all-IP wireless sensor networks in order to ensure the address uniqueness and the routing correctness during the mobility process of a sensor node. .Research achievements will provide the important theoretical bases and implementation methods for researching, developing and establishing the theoretical system of all-IP wireless sensor networks, and will offer new ideas and new techniques for the study and implementation of Internet of things.

分析基于IPv6的全IP无线传感器网络研究进展，针对尚未研究和解决的全IP无线传感器网络理论和关键技术，以降低网络功耗、提高网络效率为目标，开展以下方面的研究：.⑴研究并提出全IP无线传感器网络通信模型，解决采用IP地址实现无线传感器网络点到点通信引起的工作低效、访问处于休眠状态的传感器节点引起的访问失败等问题，能够在全IP无线传感器网络中高效地实现以数据为中心的工作任务；.⑵研究并提出有助于路由建立和实现的全IP无线传感器网络IPv6地址结构及地址自动配置方案，基于提出的地址配置方案，研究并提出高效节能的全IP无线传感器网络路由方案；.⑶研究并提出低功耗、低延迟的全IP无线传感器网络移动管理方案，以保证传感器节点在移动过程中地址的唯一性和路由的正确性。.研究成果将为全IP无线传感器网络的理论体系研究、发展与建立提供重要的理论依据和实现方法，为物联网的研究与实现提供新思路和新的技术手段。

针对尚未研究和解决的全IP无线传感器网络理论和关键技术，以降低网络功耗、提高网络效率为目标，本项目开展了以下方面的研究：.(1)本项目提出了全IP无线传感器网络通信模型，解决了采用IP地址实现无线传感器网络点到点通信引起的工作低效、访问处于休眠状态的传感器节点引起的访问失败等问题，理论分析和实验数据表明本项目所提出的通信模型能够在全IP无线传感器网络中高效地实现以数据为中心的工作任务，并且能够有效降低通信延迟，提高通信成功率，研究成果已经发表在《IEEE Communication Letters》并获取了国家发明专利。.(2)本项目提出了有助于路由建立和实现的全IP无线传感器网络IPv6地址结构及地址自动配置方案，理论分析和实验数据表明本项目所提出的地址配置方案能够有效降低无线传感器网络地址配置延迟和代价，提高地址配置成功率，研究成果已经发表在《IEEE Sensors Journal》和《IEEE Communication Letters》并获取了国家发明专利。.(3)基于所提出的地址配置方案，本项目提出了高效节能的全IP无线传感器网络路由方案，理论分析和实验数据表明本项目所提出的路由方案能够有效降低无线传感器网络路由代价和能耗，提高路由效率，研究成果已经发表在《IEEE Sensors Journal》并获取了国家发明专利。.(4)基于所提出的地址配置方案和路由方案，本项目提出了低功耗、低延迟的全IP无线传感器网络移动管理方案，理论分析和实验数据表明本项目所提出的移动管理方案能够保证传感器节点在移动过程中地址的唯一性和路由的正确性，同时能够有效降低移动切换代价、能耗以及丢包率，研究成果已经发表在《IEEE Sensors Journal》并获取了国家发明专利。.基于上述研究成果，本项目在《IEEE Communications Letters》、《IEEE Sensors Journal》等SCI(E)期刊上发表学术论文16篇，已授权国家发明专利12项。本项目的研究成果为全IP无线传感器网络的理论体系研究、发展与建立提供了重要的理论依据和实现方法，同时为物联网的研究与实现提供了新思路和新的技术手段。