随着互联网在人们生活中的广泛应用，Internet已经成为人们生活中不可缺少的一部分。现在无线网络集成了网络技术、嵌入式技术、微机电系统(MEMS)并将传感器技术Internet从虚拟世界延伸到物理世界，将信息世界与人们生活的现实世界相结合，改变人与自然的互动方式，满足人们对无处不在网络的需求。
无线传感器网络(Wireless SensorNetwork，WSN)是集信息收集、信息处理、信息传输于一体的综合性智能信息系统，具有广阔的应用前景。IPv6传感器网络是一种新兴的网络形式，它使用IPv6技术融入无线传感器网络，采用分层结构构建开发网络系统，不仅可以解决无线传感器网络、无线传感器网络和Internet无线传感器网络传感器网络固有的缺点，需要大量的地址资源，需要实现有效的地址管理机制，缺乏应有的安全机制。文章就IPv6技术在无线传感网络组网中的应用总结了相关的关键技术和关键问题。
1 IPv6无线传感器网络与现有网络的互联
IPv6无线传感器网络与现有网络的互联主要有两种:直接接入和网关接入。
(1)直接接入
移动终端直接与无线传感器网络节点通信，简化了网络接入模型，无需转发特殊的中间节点或网关，直接接入现有网络，成为网络终端，实现与现有网络的无缝集成。IPv6无线传感器网络与现有网络互联的直接接入方式如图1所示。
图1 直接接入
(2)网关接入方式
IPv6无线传感器网络协议堆栈通过无线传感器网络路由协议将收集到的数据汇集到网关，通过网关转发数据，访问各种承载网络将信息发送到服务器。网关只需配置相应的访问模块。服务器端对监测信息进行处理和分析，并存储到数据库中。用户终端通过现有网络的协议访问服务器获取IPv6无线传感器网络设备的信息，实现设备的访问、控制和有效管理，如图2所示。
图2 网关接入方式
IPv6核心协议的基本功能：
IPv6基本描述协议，ND(邻居发现)协议，ICMPv6(因特网控制报文)协议和IPv6地址自动配置协议等。IPv6基本描述协议：IPv发送、接收、处理数据包等基本功能。ND(邻居发现)协议:邻居发现的地址分析功能，实现邻居请求和邻居通知。CMPv6(因特网控制报文)协议:主要实现控制报文的消息处理，以及对网络诊断功能的响应请求和响应。IPv6地址自动配置协议：IPv6地址格式要求主要实现IPv6链路本地地址的配置和请求节点多播地址的配置。
2路由算法
通常的路由算法是：首先在目的地址缓存中找到匹配的记录，在前缀列表中找到匹配的记录，看看是否有默认路由；其中一个匹配成功，得到下一个跳跃地址，如果不成功，目的地址设置为下一个跳跃地址。然后找邻居表。如果有与下一个跳跃地址匹配的记录，请使用记录中的记录MAC地址发送报纸；否则，调用地址分析程序分析下一个跳跃IP地址对应的MAC地址，分析成功，更新邻居表，发送报纸，分析失败，返回错误。在无线传感器网络中，内部节点只有一个接口。为了简化下一次跳跃的选择过程，应进行以下处理：前缀表按前缀长度递减排序，加上链路本地前缀和默认路由，默认路由前缀长度设置为0，是表中的最后记录。这样，在选择下一个跳跃时，您可以找到前缀表。首先要找到的是最长的前缀匹配。即使在真正的前缀中找不到匹配的下一个跳跃，最后的记录也是默认路由，这肯定会成功匹配。删除目的地址缓存及其匹配过程。目的地址缓存的目的是提高下一个跳跃选择的效率。内部节点上的前缀记录实际上只有三个记录：链路本地址前缀对应的记录；全球放松前缀对应的记录；默认路由。如果使用目的地址缓存，不仅会消耗内存空间和代码空间。而且实际查询效率没有得到有效提高。
IPv六是提供灵活的路由机制。由于分配IPv4网络ID所使用的方法要求位于Internet大型路由表维护在中路由器。这些路由器必须知道所有的路由，以便向可能的方向转发Internet任何节点的数据包。聚合地址的能力，IPv6支持灵活的寻址方式，大大降低了路由表的规模。在这种新的搜索结构中，中间路由器必须只跟踪网络的本地部分，以便适当地转发信息。
邻居发现提供以下功能：
(1)路由器发现。这允许主机识别本地路由器。
（2）地址分析。这允许节点为相应的下一个跳点地址分析链路层地址（替代地址分析协议)。地址自动配置。这允许主机自动配置站点的地址和全局地址。邻居会发现的Internet用于控制消息协议IPv6(ICMPv6)消息包括:
(3)路由器广告。路由器在伪定期的基础上发送或响应路由器请求。IPv6路由器利用路由器广告公布其可用性、地址前缀等参数。
(4)路由器请求。路由器广告由主机发送，路由器在请求链路上立即发送。
(5)邻居的请求。通过节点发送，用于地址分析复地址检测，或确认邻居是否仍可访问。
(6)邻居广告。在响应邻居请求或通知邻居链路层地址时，由节点发送。
(7)重定向。由路由器发送，以便更好地指向特定目标的下一个跳点地址。
3无线传感器网络和有线网络交互及稳定性
本文提出了有线网络和无线传感器网络的拓扑模型，如图3所示。无线传感器网络采用现有的特殊光纤，具有网络自愈功能，每个节点都是传感器，可以收集相关信息数据，作为无线网络路由器传输数据。通过接入节点的无线传感器网络(AccessPoint，AP)访问有线网络，通过专用光纤将数据传输到中央监控系统。AP节点是无线传感器网络与有线网络交互的网关节点，同时运行无线网络通信和有线网络通信的双重协议。
图3无线传感器网络和有线网络协议交换
在IPv在6个协议族中，硬件地址用于有线网络数据传输(MAC)识别设备，包括地址分析协议(ARP)完成IP为了保证无线传感器网关在有线网络中的通信，必须实现地址与数据链路层使用的硬件地址之间的转换ARP协议功能。无线传感网络中的节点也有自己唯一的节点MAC地址，参考TCP/IP实现机制，实现Zigbee协议中的适配层和ARP，实现IP地址到Zigbee无线传感器节点地址映射。协议转换如上图所示，完成数据Zigbee网络和无线传感器TCP/IP协议转换过程中的有线网络。
物理层/链路层
物理层/链路层支持802.15.其中，802.15.4支持多频段，包括780 MHz和2.4 GHz。物理层通过中继器或集线器在电缆之间复制比特流。如图4所示。
图4物理层
数据链路层是通过网桥或交换机在网段之间根据数据帧中的信息(MAC转发数据帧。如图5所示。网关用于连接不同系统结构的网络。如图6所示。
图5数据链路层
图6网关
IEEE 802.15.4是2004年提出的无线标准的安全网络技术，主要定义物理层和MAC其他协议主要参照和采用现有标准。802.15.4主要用于工业控制、远程监控和建筑自动化，后期802.15.市场将转向消费者和家庭用户，主要用于家庭自动化、安全和互动玩具。802.15.另一个迷人的应用领域是精作农业。802.15.技术产品将在我国环境监测和保护领域发挥重要作用。该技术可实时监测和控制污染源，特别是工厂废水和废气的排放口，并在每个排放口安装相应的传感器，以完成样品的收集、分析和最终流量测量。就目前的环境而言，仅北京就有数万个污染源。基于IPv6的IEEE802.15.无线传感器网络是目前研究的热点。其中，嵌入式设计适合传感器节点IPv6协议栈是一个关键。
802.15.工业科学医学工作(ISM)它定义了两个物理层，即2.4GHz频段和868MHz/915 MHz频段物理层。免许可证的2.4GHz ISM全世界都有频段，868MHz和915 MHz的ISM只有欧洲和北美有频段。在802.15.4.共有27条信道有3种速度：2.4 GHz波段是全球统一的，不需要申请ISM频带，对15有帮助.4.降低设备推广和生产成本。2.4GHz采用高阶调制技术，物理层可提供250Kb/s传输速率有助于获得更高的吞吐量、更短的通信延迟和工作周期，从而节省更多的电力。在868MHz频段有1个20Kb/s(或20Ksymbol/s)的信道。
5结语
IPv6传感器网络是IPv6技术与无线传感器网络的融合具有各自的部分特点和独特性。决定了这种独特性IPv传感器网络不适合直接使用IPv6网络或无线传感器网络的传统系统结构主要体现在传统传感器网络络系统结构不支持IPv6协议不能与下一代互联网直接融合，不支持端到端通信，可扩展性低。IPv6作为下一代互联网的核心协议，充分考虑了网络中的各种问题，形成了功能强大、良好的协议系统，不能应用于存储和处理资源有限的传感器网络。因此，在充分考虑网络特性和特殊性的前提下，必须重建基于网络的重建IPv6传感器网络系统结构。基于IPv6over IEEE802.15.无线传感器网络是一种应用广泛的新兴网络技术，如将其应用于家电控制、手机、PDA加入。同时因为IPV6替代IPV以后可以实现三网合一。同时，网格计算、高清电视、远程医疗等可以整合在一起，使网络真正成为信息高速公路。这对改变人们的生活和工作方式具有非常重要的社会效益。将其应用于各种信息产业并推广后，将具有巨大的市场潜力和巨大的经济效益。
责任编辑：gt