基于6lowpan的WSN在智能建筑控制网中的应用技术研究.pdfVIP

应用技术研究 孙 赕 王 波 (重庆大学计算机学院建筑智能化与城市数字化研究室，重庆400044) 互联是各种控制网研究重点之一。无线传感器网络(WSN)作为智能建筑控制网的一部分， 在网络互联性、灵活性及可扩展性上做了对比分析，结果表明基于610wpan的WSN能有 放式多样性服务。最后探讨了基于610wpan的WSN在智能建筑控制网实际应用中仍需解 决的关键技术问题。 IPv6 关键词：610wpan无线传感器网络智能建筑控制网ZigBee 1引言 WSN(wirelessSensor Network)是一种以无线网络技术、嵌入式技术、微机电系统 及传感器技术为核心的通信网络。因WSN在组网和监测方面具有灵活度高、成本低、精 度高和可靠性好的特点，所以目前其已经广泛的应用于工业监控、车辆自动控制及环境监 测等领域。 随着家庭及住宅小区对智能化水平需求的不断提高，WSN在家电智能化控制及建筑 安防和自动控制领域也有着广泛的发展空间。ZigBee作为市场主流的WSN通信协议，已 AutomationandControl 经实现了与ISO标准--BACnet(Building Networks)的集成，并 的无缝互联等问题却是不容忽视的。随着互联网本身及基于互联网的各种应用技术的发 展，全IP化已经成为各种非IP网络发展的一种趋势，同时IPv6技术的不断成熟势必将 推动IP技术向更广的领域渗透和普及。为了能充分利用IP技术的优势，BACnet已经实 现了与IP技术的融合[1][2|。 与BACnet的集成进行了分析与设计，并指出了需进一步研究的技术难点。 341 B绿色建筑与智能1 2 610wpan的体系结构 实现与IP网络的无缝互联是各种非IP网络的发展趋势，WSN作为智能建筑控制网 的一部分，实现与基于IP控制网络的互联是必要的也是必须的。为了把IP技术引人到 议栈L3j。 如图1所示，610wpan协议栈底层(数据链路层及物理 应用层 层)由IEEE802．15工作组第4任务组定义。基于IEEE 传输层(UDP) 802．15．4通信协议的WSN具有功耗低、带宽小及硬件资源 网络层OPv6) 有限等特点[4]，在610wpan中把这种WSN又称为lowpan (10w wireless area power personalnetwork)。这样610wpan 适配层(分片与重组) 面临的主要问题就是如何在这种lowpan基础之上定义一种 简洁的TCP／IP协议栈。 IEEE802．15．4 基于IEEE802．15．4的WSN数据链路层所支持的最大 图1 610wpan协议栈 传输单元(MTU)是810ctet[3]，而IPv6分组的MTU大小却 义了适配层，用以对过大的分组进行分片，同时对多个分片进行重组。 要大量的传感器节点相互通信来完成数据收集及传递，IPv6128位的地址空间完全可以使 每一个传感器拥有一个独立的IPv6地址，同时IPv6的地址自动配置功能也给IP地址获 在安全性、服务质量(QOS)、移动性及端到端通信等方面都做了一定的改进，并且IPv6 能够为智能住宅全面信息化提供一种保证[6]。 方式。 在实际应用方面，610wpan介绍了其在桥梁结构监控，农业环境监测等领域的应用方 案设计及技术要点[8]，目前610wpan工作组正对一些