6LoWPAN,即IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks,为基于IPv6的低速无线个域网标准,正开始广泛应用为各种小智能设备。介绍了6LoWPAN的体系结构,分析了基于6LoWPAN的无线传感器网络的优势,探讨了基于6LoWPAN的无线传感器网络需要研究的问题。

本文以工业生产中的＂网络化数据采集系统＂这一实际应用为讨论研究对象,借此来说明基于IPv6协议的嵌入式Inter-net系统的硬件与软件设计。在本设计中,系统研制过程中设计的技术主要有：1.系统的硬件方面使用了价格低廉的8位MCU＋以太网控制芯片的方式,通过以太网控制芯片来完成Internet上数据的收发;2.在软件方面采用了IPv6协议,IPv6协议是新一代互联网的标准,它保留了目前广泛使用的IPv4协议的主要设计思想,同时又针对现代互联网应用技术的需求,对其进行的修改、扩充和完善。

无线传感器网络节点的资源非常有限，如果能够对IPv6报头进行压缩可以在较大程度上减小数据传输量，提高IPv6传感器网络的整体性能。通过对6LoWPAN报头压缩方案的研究，并结合无线传感器网络的特点和实际需求，在已有无线传感器网络底层协议和基本IPv6协议栈基础上，设计并实现了一种支持对跳数限制压缩的IPv6报头压缩方法。实验结果表明，报头压缩可以有效节省网络能耗，降低丢包率，减小数据传输时延。

以低功耗微型电容式三轴向加速度传感器作为传感部件，采用基于ARM9的嵌入式系统并定制Linux作为总控系统，选择符合802．11b标准的无线通讯技术作为仪器的网络接入方式，研制完成基于无线IPv6的SI-2型地震烈度计，实现了地震烈度的网络化、数字化观测，解决了我国缺乏直接测定地震烈度仪器的问题。

数字视频是互联网的典型应用之一,HDV(高清数字视频)的高品质在下一代网络应用中具有重要示范意义. HDV本身数据流量大,在网络传输中的性能和对网络的影响与普通视频应用不同. 设计和实现了一种基于IPv6的HDV网络视频系统,在国内和国际IPv6网络上进行了试运行. 同时设计了HDV系统的性能监测子系统,对高清视频系统与网络性能的相互关系进行了测量和分析. 结果表明:高清视频的质量对网络状况有依赖性,但在网络带宽接近饱和状态下视频质量的波动对网络背景变化并不敏感;高清视频应用的丢包率与网络层丢包率的统计曲线模态正相关,但相关系数仅在0.83左右.