2.1 LoWPANs概述

低功耗有损网络LLNs是用于高度受限节点（CPU受限、内存受限、功耗受限）互联网络的术语。这些节点具有低速率、低性能、低成本、连接不稳定等特性。

LoWPAN是LLN中的一个特殊例子，其相应的设备遵循IEEE802.15.4标准。

LoWPAN中的设备具有如特性：

  1. 处理能力有限：处理器的时钟频率、类型不同，最低的处理器是8位处理器。
  2. 内存容量小：最低几KB的RAM、几十KB的ROM/flash。尽管在将来容量可能会增加，但仍然需要尽量支持最低容量。
  3. 低功耗：大约几十毫安。
  4. 小范围：IEEE802.15.4定义的个人操作空间（Personal Operating Space，POS）范围是10米。在实际中，覆盖面积只能达到100米。
  5. 低成本：这包含一些其它特性，比如低处理性能，小内存等。

随着技术的演进，节点上的限制可能会改变。但是与其它领域不同，LoWPAN总是用于受限的设备，以便将来有更低的价格。

LoWPAN通常都包含无线传感器设备，用来连接物理环境和应用程序。此外，它还包含制动器。

LoWPAN本身具有如下特性：

  1. 包尺寸小：鉴于物理层帧的最大长度是127字节，MAC层帧的最大长度是102字节。数据链路层的头部中包含一些安全信息，导致包中的数据最大为81字节。
  2. IEEE802.15.4定义了几种编址模式：既可以用IEEE64位扩展地址，也可以在个域网（Person Area Network，PAN）中使用16位地址。
  3. 低带宽：对于当前定义的物理层频率的2.4GHz、915MHz和868MHz，对于的数据率分别是250kbps、40kbps和20kbps。
  4. 拓扑结构包括星形和网状型。
  5. 在LoWPAN技术的生命周期内，需要部署大量的设备。设备的位置一般不能预先设定，因为它们可能会是临时部署的。设备的位置也可能不容易到达，或者被移动到新位置。
  6. 由于各种原因，LoWPAN中的设备一般是不可信的：具有不确定性的无线连接，电池用完了，设备被锁着，物理干扰等等。
  7. 睡眠模式：为了节能，设备可能长时间处于睡眠模式。在睡眠期间，设备不能正常通信。