1 引言

　　無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Se nsorNetwork，簡稱WSN）是集信息采集、信息處理、信息傳輸于一體的綜合智能信息系統(tǒng)，具有廣闊的應用前景，可以應用到安全、生態(tài)環(huán)境、智能交通、智能家居和家庭醫(yī)療護理等領域。無線傳感器網(wǎng)絡常伴隨著大量的傳感器設備，如果將各種設備連接到互聯(lián)網(wǎng)中，則需要海量的I P地址，目前I P v4已經(jīng)無法滿足其需求，而IPv6具有豐富的地址資源，因此可以很好的滿足其需求，除此之外IPv6還具有如下優(yōu)點：

　　1.1 安全性高

　　I P v6協(xié)議族定義了有關安全性的基本信息，如數(shù)據(jù)報封裝安全協(xié)議（ESP）和發(fā)送數(shù)據(jù)報認證（認證頭部A H）。

　　對所有IPv6節(jié)點，IPsec是強制實現(xiàn)的，一個I P v6的端到端連接是安全的，對通訊對端的驗證核對數(shù)據(jù)的加密保護使得敏感數(shù)據(jù)可以在IPv6網(wǎng)絡上安全地傳輸。而且全球唯一的地址可以清楚地標識每個節(jié)點，并且避免了N A T（網(wǎng)絡地址轉換）對端到端的安全性破壞。

　　1.2 移動性強

　　可以通過地址自動配置在任何地方獲得一個轉交地址，并且用此地址與網(wǎng)絡上的節(jié)點進行通信。利用移動IPv6和家鄉(xiāng)代理，移動終端可以在保持已有的通信連接不被中斷的情況下在不同網(wǎng)絡間進行漫游，同時還能保持自身的可達性。

　　1.3 服務質量好

　　I P v6包頭中有一個業(yè)務類別域（Traffic Class），利用該域可以實現(xiàn)對關鍵用戶和應用的優(yōu)先服務；IPv6包頭中的流標記域（flow label）則為流量工程（Traffic Engineering）和負載平衡以及區(qū)分端到端的數(shù)據(jù)流提供了一個強有力的工具；全球唯一的地址可以更詳細地區(qū)分數(shù)據(jù)流，而結構化的地址則可以很容易地在邊緣網(wǎng)絡上實現(xiàn)數(shù)據(jù)流的聚合。

　　因此，I P V6可以很好的滿足無線傳感器網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)進行無縫隙連接的功能需求。

　　2 關鍵技術研究

　　無線傳感器網(wǎng)絡是由大量具有無線通信與計算能力、低功耗、低復雜度的傳感器節(jié)點組成的一種采用無線通信方式的多跳移動性對等網(wǎng)絡。如果將I P V6技術完全應用到無線傳感器網(wǎng)絡中，必然消耗了傳感器的大部分能量，其部分功能也無法實現(xiàn)。因此，無法將現(xiàn)有的IPV6技術應用到無線傳感器網(wǎng)絡中。為了將I P V6技術應用于無線傳感器網(wǎng)絡，本文在研究6L o W PA N的基礎上，設計了IPV6頭部壓縮方法，使IPV6可以有效的服務于無線傳感器網(wǎng)絡。IEEE工作組設計了如圖1所示的IPv6頭部壓縮方法。

　　圖1 LOWPAN_HC1

　　在該設計中，IPV6的源地址和目的地址占據(jù)了很大的一部分數(shù)據(jù)包空間。如果能將其所占的地址空間能進行優(yōu)化壓縮，將大大地提高數(shù)據(jù)包的工作效能。I P V6數(shù)據(jù)包主的地址主要包括地址前綴和接口標識。如果是在無線傳感器網(wǎng)絡的內部進行傳輸，完全可以將前綴進行壓縮，而接口標識可以通過數(shù)據(jù)鏈路層進行識別。在此基礎上，源地址和目的地址可以有效的壓縮為2個比特。具體的設計格式如圖2所示：

　　圖2 LOWPAN_HC1 編碼格式

　　具體的編碼格式說明如下：

　　SA：IPV6 源地址

　　DA：IPV6目的地址

　　T&F：傳輸類型和數(shù)據(jù)流標簽

　　NH：下一個頭部

　　HC2：HC2代碼

　　NCF：沒有壓縮的區(qū)域

　　3 仿真實驗

　　為了驗證本文設計的方法的有效性，將該設計方法在N S2模擬其上進行了相關的模擬實驗。實驗的主要包括了21個節(jié)點，在50*50平方米的空間內模擬實驗，其中包括1個解調器和5個普通的協(xié)調器。模擬的引用層數(shù)據(jù)信息的長度為50字節(jié)。主要的實驗內容包括信息傳輸成功率和端到端的延遲測試，具體的測試結果如表1和2所示。

　　表1 數(shù)據(jù)包傳輸成功率比較

　　表2 端到端延時比較

　　4 總結

　　本文在研究了無線傳感器網(wǎng)絡、I P V6和6LoWPAN的基礎上，將IPV6數(shù)據(jù)包的包頭進行部分的優(yōu)化壓縮，使IPV6能更好地應用于無線傳感器網(wǎng)路，從而可以使無線傳感網(wǎng)絡能很好的與互聯(lián)網(wǎng)進行融合。