研究发现：如何统一家庭内部异构网络6LoWPAN是个好选择2022/12/26 8:29:45

哦不明白

P016LWPAN是什么为了使低速线设备接入互联，子域名查询的相关问题可以到网站了解下，我们是业内领域专业的平台，您如果有需要可以咨询，相信可以帮到您，值得您的信赖！

通常需要增加一个中间节点，中间节点通过应用层程序，进行数据翻译和转发。随着万物互联时代的到来，家庭智能硬件越来越多，通过这种方式，数据需要层层拆封，翻译，组装，转发，导致中间节点负荷过高，数据转发效率很低，且在不同异构络间（比如W-F、ZB、BLE）通信时，中间节点需要支持多种协议，开发难度较大。随着IP6的普及，基于低速线局域构建IP6协议栈的6LWPAN技术应用成为一种趋势，此方案中，每一个低速设备分配一个仅有的IP地址，在数据传输阶段，中间节点仅变成一个络通道，不再依赖应用层程序，不再需要关心应用层数据，只需要在络层进行报文的路由和转发，从而使得家庭内部异构络的链路层之上完全统一起来。



图1异构络拓扑图之间加入中间节点

6LWPAN(IP6
LWPAN)，
是一种基于IP6的低功耗线个域标准，即IP6IEEE
802154。它是IETF互联领域的一个工作组的称。6LWPAN是一个络层协议，定义了封装和报头压缩机制，允许通过IEEE
802154的低速络，发送和接收较大IP6数据报文。

P026LWPAN方案有哪些势?数据可达性及传输效率高：每一个BLE设备都有一个仅有的IP，支持端到端IP寻址，只需要一个路由器即可将数据通过中间节点多跳转发到目标节点；并且不是每一帧数据都到应用层，转发效率更高。

?支持跨域互访、更多的地址空间和状态自动地址配置：因为IP6的应用，可在全直接定位，需NAT转换，不同段间通信可直接互访；并且有了海量的地址空间，满足了部署大规模、高密度低速个域设备的条件；另外需路由分配，即可状态的自动分配地址。

?普及性、适用性：IP络应用广泛且IP络协议栈架构受到广泛的认可，对于络层及以上的开发者，不再需要关心具体链路层的协议，而单纯当做一个IP设备来进行管理，开发简单且开发效率更高。

?支持低功耗：在6LPAN络中，叶子节点可以睡眠进入低功耗。

?灵活度大：其为物理层提供了全面的支持，在不同频带和物理媒介上构建络提供足够的自由度。

P03基于BLE之上的构建6LWPAN的原理BLE络作为一种低速线个域，BLE设备接入互联以及BLE络与其他异构络之间通信，一直是业界广泛关注的问题。下面，小编就以6LPAN技术在BLE络的应用为例，来说明6LPAN的原理。



图2基于BLE的6LWPAN端到端数据通信协议模型

如图2，BLE设备与关建立链路层及L2CAP连接之后的端到端数据通信协议模型，对于一个节点，与关建立连接之后，发送数据时应用层将构建一个普通的IP数据包，发送到络层，络层收到数据后，将其路由到一个虚拟络设备（B）进行6LWPAN分片、封装，然后一个个转发到蓝牙协议栈，进行L2CAP封装，比较后通过BLE链路层发送出去。

接收数据时，BLE链路收到数据，移除L2TP头，然后路由到虚拟络设备（B）进行6LWPAN解封、组装，恢复出IP6原始报文，然后转发到标准IP络层。

P04●L系统上如何基于BLE构建6LWPAN●

由于L

内核早期就已经支持蓝牙协议栈，32内核主线版本加入了对6LPAN的支持，然后随着蓝牙40发布之后，低功耗蓝牙BLE的诞生，蓝牙42发布，BLE开始支持6LWPAN，所以在系统上，基于BLE构建6LWPAN变得十分容易。

本节，作者将使用两台PC+两个BLE蓝牙，手把手带大家学习如何在系统上，基于BLE构建6LWPAN，比较后通过BLE链路，完成两个BLE设备之间的IP报文的交换，以此验证6LWPAN是否成功构建。

注意：本验中，U版本使用1404，其中内核版本使用384；BLE蓝牙使用CSR8510BT50版本。

41BLE从机配置1）、确认系统上蓝牙驱动安装成功



图3从机上蓝牙设备详细信息

2）、加载支持BLE的6内核模块

注：若系统中不存在此内核模块，请重新配置并编译内核。

3）、开启6功能，并让蓝牙设备多路复用支持此新协议

626_

4）、作为从机，开启广播通告，周期的向周围广告广播数据

00

42BLE主机配置1）、确认系统上蓝牙驱动安装成功



图4主机上蓝牙设备详细信息



2）、加载支持BLE的6内核



3）、开启6功能，并让蓝牙设备多路复用支持此新协议

626_

43BLE主机扫描并连接从设备1）、扫描设备，获取从设备的地址



2）、连接从设备

"8C:88:2B:42:3F:171"6_

其中1，是蓝牙地址类型，1表示公共地址；2表示随机地址。

8C:88:2B:42:3F:17是首步中获取的从设备MAC地址。

3）、如何判断设备连接成功

一旦6建立成功，则在主从机上敲命令，将会发现系统多出一个为0的虚拟络设备。

如下所示：

从机口



图5从机上0虚拟络设备信息

主机口





图6主机上0虚拟络设备信息

44从机使用命令，验证两个BLE之间的IP6连通性6-I080::888:2:21:552



图7主从机之间6通信

可见，主从机之间已经可以通过BLE链路交换IP6的报文；由此可知，在系统上，基于BLE构建6LWPAN是成功的。

45连接成功失败的内核日志

在执行连接操作时候，通过-进行内核日志查看。

46BLE主机主动断开连接

"8C:88:2B:42:3F:17"6_

P05总结综上，在系统上，基于BLE构建6LWPAN十分容易，基于其他低速线局域构建6LWPAN原理相同。所以在多个异构络之间，通过构建6LWPAN，让家庭内部异构络之间的链路层之上完全统一起来，具有很强的可操作性。相信随着万物互联的到来，随着IP6的普及，6LWPAN在家庭络中的重要性将会更加显现，应用性会更加广泛。