第2章 6LoPWAN介绍

物联网的一个驱动是利用无线技术创建用于收发消息的通信信道。无线技术允许连接很多设备,但是设备的数量受到成本、电池寿命、能量消耗以及设备间通信距离的限制。新的技术和协议应该适应新的环境——低功耗有损网络(Low power and Losssy networks,LLNs)。低功耗有损网络LLNs具有如下特性:

  1. 比当前局域网中的设备多很多。
  2. 设备的代码和内存空间都受到严格限制。
  3. 该网络受到通信范围、功耗和所处理资源的限制。
  4. 所有的元素应该协同作用,优化能量消耗和带宽利用率。

物联网的另一个被广泛使用的技术是网际协议IP。网际协议IP由于其开放标准而被广泛使用,它具有很好的互通性,让应用层开发变得很简单。通用标准—比如基于IP的端对端解决方案—的使用避免了非互通网络中的问题。

在所有的无线通信技术中,尽管可以考虑很多标准,比如低功耗WiFi、低功耗蓝牙、DECT、ITUT G.9959、NFC等,但是IEEE 802.15.4标准最有可能应用于网络协议的底层(物理层和数据链路层)。

无线传感器网络(Wireless Sensor Networkd, WSN)是被产商和标准化组织所支持的一个物联网组件。

IETF的几个不同工作组(WGs)分别负责开发WSN所使用的标准:

  1. 6lowpan:IPv6 over Low-power Wireless Personal Area Networks。6lowpan定义了基于无线通信技术IEEE 802.15.4的IPv6通信标准。6lowpan在标准IPv6层和IEEE 802.15.4提供的低功耗有损无线通信媒介层之间扮演适配层的角色。需要注意的是,该标准只支持IPv6,不支持IPv4。
  2. roll:Routing Over Low power and Lossy networks。低功耗有损网络LLNs指出了已存在的路由协议中无法实现路由需求。该工作组致力于研究低功耗有损网络LLNs所有利用领域(工业、家庭、建筑和城市传感网络)的路由解决方案和协议。
  3. 6lo: IPv6 over Networks of Resource-constrained Nodes。该工作组处理受限节点网络的IPv6连通性。这是对6lowpan工作组的扩展,它使用6lowpan定义IPv6-over-foo的适配层规范。

可以看出,6LoWPAN是IETF在对低功耗有损网络中的受限节点通信方面进行标准化工作的基础。6LoWPAN工作组的工作已经完成,roll工作组正在研究符合路由需求的工作,6lo工作组正在扩展6lowpan在其它任何数据链路层的标准。