Причины невозможности прямой поддержки протоколов Internet для подавляющего большинства узлов сенсорных сетей. Краткое описание и анализ ключевых особенностей сетей 6LoWPAN. Рассмотрение взаимодействия стека протоколов NanoStack с прикладным приложением.
Аннотация к работе
Повсеместное внедрение систем автоматики и автоматизации, несмотря на кажущуюся порой избыточность, показало свою эффективность. Даже для небольшого автоматизированного объекта их количество может превышать несколько сотен. Более того, современные задачи автоматизации требуют прозрачного межмашинного взаимодействия (M2M interaction), развитых сервисов, взаимодействия с базами данных и даже пользовательского интерфейса. В этом ключе использование инфраструктуры сети Internet для построения распределенной масштабируемой системы выглядит весьма соблазнительно. Для выхода из данной ситуации IETF разработан стек протоколов 6LOWPAN («IPV6 over Low power Wireless Personal Area Networks» - стандарт взаимодействия по протоколу IPV6 поверх маломощных беспроводных персональных сетей стандарта IEEE 802.15.4) - версия протокола IPV6 для беспроводных сенсорных сетей с низким энергопотреблением.Прежде всего, 6LOWPAN являются подсетями IPV6-сетей, т.е. они могут взаимодействовать с другими сетями и узлами IP-сети, но не являются транзитными для ее сетевого трафика. Сети 6LOWPAN состоят из узлов, которые могут также исполнять роль маршрутизаторов (host и router), кроме этого в сети может присутствовать один или более так называемых граничных маршрутизаторов (edge routers). Участие в маршрутизации не является обязательным требованием для узла сети, и он может играть роль, аналогичную роли конечного устройства в сетях ZIGBEE или устройства с ограниченной функциональностью для сетей 802.15.4, в терминологии 6LOWPAN - «хост-узел» (host). Граничный маршрутизатор отвечает за взаимодействие подсети 6LOWPAN с сетью IPV6, участвует в процедуре инициализации и маршрутизации в подсети 6LOWPAN, осуществляет компрессию/декомпрессию заголовков IPV6 при обмене с внешней сетью, в случае подключения к сети IPV4 может играть роль шлюза IPV6IPV4. Расширенная 6LOWPAN-сеть состоит из одной или нескольких подсетей, подключенных к внешней IP сети через несколько граничных маршрутизаторов, подключенных к одной сети (например локальная сеть организации).6LOWPAN решает несколько наболевших проблем, связанных с беспроводными сенсорными сетями - стандартизация работы сети и доступа к данным сети. В отличие от стандартов ZIGBEE, 6LOWPAN расширяет стандартизацию практически до уровня прикладных задач, параллельно решая проблемы с интеграцией небольших беспроводных узлов в IP-сети.