一种IPv6无线传感器网络接入方式的后台数据系统设计与实现

论文摘要

随着通信技术和微电机技术的发展，“无所不在的”无线传感器网络技术广泛应用于精准农业、医疗护理、环境监测等领域，极大限度地扩展人们获取信息的能力；IPv6作为下一代互联网核心协议，具有地址资源丰富、安全性高以及协议完善等优点。将IPv6技术与无线传感器网络相结合，构建无线传感器网络符合未来网络发展方向。由于IPv6无线传感器网络完成“物与物”之间以及“物与人”之间的信息交互，必须以某种方式接入现有的网络，而不是作为孤立网络而存在。这样才使得世界范围内的用户能够随时随地获取IPv6无线传感器网内的数据，并完成对该区域内的实时控制。因此，如何根据不同的接入方式，归纳出后台数据系统的一般模型，并依据实际环境设计相应的系统来获取传感数据和发送控制命令以及完成对数据的有效存储，是IPv6无线传感器网络必不可少的研究内容。本论文首先论述了IPv6无线传感器网络的基本框架，分析了IPv6无线传感器网络接入互联网的不同接入方式，并根据这些接入方式，分析了不同的后台数据系统的组成，构建出后台数据系统的一般模型。其次，本论文考虑到实际环境，现有多种接入网络主要支持IPv4协议，在Internet网络基础设施不完善的情况下，不能直接接入IPv6互联网络，因此，本文借助于CDMA／GPRS接入方式，设计特定的后台数据系统，有效的实现了传感数据的获取、存储以及控制命令的发送，从而解决了IPv6无线传感器网络通过CDMA／GPRS与现有Internet实现互联互通的问题。再次，后台数据系统在农业基地环境中进行了实际测试和功能验证。最后，对论文所做工作进行总结，提出下一步工作展望。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 无线传感器网络
• 1.2.2 后台数据系统
• 1.3 选题意义
• 1.4 论文的主要工作
• 2 IPv6无线传感器网络系统基本框架的研究
• 2.1 IPv6无线传感器网络系统基本组成
• 2.2 IPv6无线传感器网络
• 2.2.1 IPv6无线传感器网络概述
• 2.2.2 与Internet互联的一般模型
• 2.3 IPv6无线传感器网络接入方式
• 2.3.1 接入网方式概述
• 2.3.2 以太网接入
• 2.3.3 PSTN/ADSL接入
• 2.3.4 Wi-Fi接入
• 2.3.5 GPRS/CDMA接入
• 2.4 后台数据系统处理类型
• 2.4.1 不同接入网的后台数据系统
• 2.4.2 后台数据系统的一般组成
• 2.5 本章小结
• 3 后台数据系统的设计
• 3.1 总体设计
• 3.2 数据处理引擎设计
• 3.2.1 设计思想
• 3.2.2 设计方案
• 3.2.3 模块化设计
• 3.3 数据存储模块设计
• 3.3.1 设计思想
• 3.3.2 设计方案
• 3.4 本章小结
• 4 后台数据系统的实现
• 4.1 总体实现
• 4.2 数据处理引擎实现
• 4.2.1 初始化和监听模块实现
• 4.2.2 转发模块实现
• 4.2.3 接收模块实现
• 4.2.4 发送模块实现
• 4.2.5 netfilter模块实现
• 4.2.6 内核接收模块实现
• 4.3 数据存储模块实现
• 4.3.1 模块处理流程
• 4.3.2 主要数据结构
• 4.4 本章小结
• 5 实验与验证
• 5.1 验证环境
• 5.2 数据分析
• 5.2.1 接收地址信息分析
• 5.2.2 接收传感信息分析
• 5.2.3 发送命令分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 作者简历