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6LowPan，即IPv6 over IEEE 802.15.4，是一種低功耗的無線網狀網絡，其中每個節點都有自己的 IPv6 地址，允許其使用開放標準直接連接到互聯網。



近年來集成了網絡技術、嵌入式技術和傳感器技術的低速率無線個域網(LR-WPAN)技術成為了研究熱點。LR-WPAN是為短距離、低速率、低功耗無線通信而設計的網絡，可廣泛用于智能家電和工業控制等領域。IETF組織于2004年11月正式成立了IPv6 overLR-WPAN(簡稱6LowPan)工作組，著手制定基于IPv6的低速無線個域網標準，即IPv6over IEEE 802.15.4，旨在將IPv6引入以IEEE 802.15.4為底層標準的無線個域網。其出現推動了短距離、低速率、低功耗的無線個人區域網絡的發展。IEEE 802.15.4是LR-WPAN的典型代表，其應用前景非常廣闊，以其為基礎的研究方興未艾。
但是，IEEE802 15.4只規定了物理層(PHY)和媒體訪問控制(MAC)層標準，沒有涉及到網絡層以上規范，而IEEE 802 15.4設備密度很大，迫切需要實現網絡化。同時為了滿足不同設備制造商的設備間的互聯和互操作性，需要制定統一的網絡層標準。IPv6以其規模空前的地址空間及開放性，對LR-WPAN產生7極大的吸引力。

1、IEEE 882.15.4技術概述

　　IEEE 802.15.4定義的是PHY和MAC層。

　　IEEE802.15.4標準的主要特征：①低速率，對于2.4GHz、828MHz、915MHz 3個頻段分別對應250Kb/s、20Kb/s和40Kb/s3種速率；②低功耗，在待機模式下可使用2節5號干電池驅動6個月以上；③低成本，一般采用硬件資源非常有限的底端嵌入式設備或更小的特殊設備；④短距離，節點信號覆蓋范圍有限，一般為10－100m；⑤低復雜度，比現有的標準低；⑥短幀長，最大幀長度為127字節；⑦多拓撲，網絡拓撲結構豐富，支持星型拓撲和點對點拓撲2種基本拓撲結構及其混合組網

2、6LowPan技術概述

　　2．1 6LowPan技術簡介

　　6LowPan工作組的研究重點為適配層、路由、報頭壓縮、分片、IPv6、網絡接入和網絡管理等技術，目前已提出了適配層技術草案．其他技術還在探討中。

　　6LowPan技術底層采用IEEE 802.15.4規定的PHY層和MAC層，網絡層采用IPv6協議。由于IPv6中，MAC支持的載荷長度遠大干6LowPan底層所能提供的載荷長度，為了實現MAC層與網絡層的無縫鏈接，6Low-Pan工作組建議在網絡層和MAC層之間增加一個網絡適配層，用來完成包頭壓縮、分片與重組以及網狀路由轉發等工作。

     2．2 6LowPan技術的優勢







      （1）普及性：IP網絡應用廣泛，作為下一代互聯網核心技術的IPv6，也在加速其普及的步伐，在LR-WPAN網絡中使用IPv6更易于被接受。

　　（2）適用性：IP網絡協議棧架構受到廣泛的認可，LR-WPAN網絡完全可以基于此架構進行簡單、有效地開發。

　　（3）更多地址空間：IPv6應用于LR-WPAN最大亮點就是龐大的地址空間。這恰恰滿足了部署大規模、高密度LR-WPAN網絡設備的需要。

　　（4）支持無狀態自動地址配置：IPv6中當節點啟動時。可以自動讀取MAC地址，并根據相關規則配置好所需的IPv6地址。這個特性對傳感器網絡來說，非常具有吸引力，因為在大多數情況下，不可能對傳感器節點配置用戶界面，節點必須具備自動配置功能。

　　（5）易接入：LR-WPAN使用IPv6技術，更易于接入其他基于IP技術的網絡及下一代互聯網，使其可以充分利用IP網絡的技術進行發展。

　　（6）易開發：目前基于IPv6的許多技術已比較成熟，并被廣泛接受，針對LR-WPAN的特性對這些技術進行適當的精簡和取舍，簡化了協議開發的過程。

由此看見，IPv6技術在LR-WPAN網絡上的應用具有廣闊發展的空間，而將LR-WPAN接入互聯網將大大擴展其應用，使得大規模的傳感控制網絡的實現成為可能。


作者：nueratech