基于IPv6技术的无线传感物联网技术课件

基于IPv6技术的无线传感

物联网技术产品经理：卢斯介绍下一代无线传感物联网技术6LoWPANIPv6传感网技术设备ZW-s210m4in1实验平台目录介绍下一代无线传感物联网2023/4/22物联网应用前景美国权威咨询机构FORRESTER预测：到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比１，因此，物联网被称为是下一个万亿级的通信业务。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。2023/4/23物联网技术瓶颈物联网技术的推动实际上是当前社会背景下对老技术的重新定义和整合：包含嵌入式接口技术、传感器技术、RFID/条码技术、无线传感网络、嵌入式操作系统、网关技术、服务端编程、终端应用……物联网技术背景：经济危机下的推手、传感技术的成熟、网络接入和信息处理能力的大幅提高。实现物物/人物互联，物联网技术重新定义了无线传感网技术，以Zigbee为主的新无线技术得到发展，同时也存在许多问题：不同无线芯片（Zigbee/WIFI/Bluetooth）在接口上不统一，使得组成的无线传感网之间不能直接通信；各种Zigbee协议栈之间标准不统一，互相之间不能直接通信；各个企业都自定标准，这为物联网形成统一的端到端标准体系制造了很大障碍；无线传感网是一个“局域网”，需要网关接入到互联网，原有网络应用不能直接操作单个节点。2023/4/25下一代物联网技术–IPv6无线传感网基于IP的TCP/IP网络已经成为事实上的计算机领域的信息交换标准，随着物联网研究的不断深入，IP技术也开始在无线传感网技术上生根：IPv6技术解决了IPv4地址瓶颈问题，每个感知传感器节点都能分配到独立的IP地址；IETF

标准化组织已经完成IPv6在802.14.5无线标准下的6LoWPAN协议，并且在美国智能电网得到有效的部署；6LoWPAN能够利用现有的各种基于IP技术的服务、工具、应用等，方便的与已经广泛部署的各种IP网络实现无缝连接，可以真正实现端到端的控制与通信。2023/4/26介绍下一代无线传感物联网技术6LoWPANIPv6传感网技术设备ZW-s210m4in1实验平台目录技术6LoWPANIPv6传感网技术2023/4/276LoWPAN技术应用层表示层会话层传输层网络层数据链路物理层6LoWPAN特定的应用程序（使用Socket接口）未使用未使用TCP/UDPIPv6，6LoWPAN适配层，分片和重组技术IEEE802.15.4MAC(CSMA/CA)IEEE802.15.4PHY提供IPv6的数据压缩、分片重组功能，Mesh路由功能OSI6LoWPAN2023/4/29Contiki操作系统Contiki平台是专门面向无线传感器网络而开发的嵌入式操作系统；开源，免费，可移植到多种平台：C51/AVRTICC2530/TICC2430/TIMSP430STM32/FreescaleMC1322x/LPC2103支持多任务，采用低功耗设计；具有TCP/IP等多种网络协议栈，支持ipv4和ipv6协议；Contiki包含6LoWPAN报文压缩、RPL路由、CoAP应用层。2023/4/210Contiki操作系统2023/4/211CoRE(CoAP)CoAP是一种面向网络的协议，采用了与HTTP类似的特征，核心内容为资源抽象、REST式交互及可扩展的头选项等：是6LoWPAN协议栈中的应用层协议；采用可靠的UDP传输；核心内容为资源抽象、REST式交互以及可扩展的头选项等（与HTTP类似的特征）；可以像HTTP协议对资源进行GET、PUT、POST和DELETE等操作。coap://sky1/coap://sky3/coap://sky2/GET/sensors/temperature2023/4/213APL应用层IPv66LoWPANvs.Zigbee几种网络结构的比较：6LoWPAN应用程序TCP/UDPIPv6，6LoWPANIEEE802.15.4MACIEEE802.15.4PHYNWK网络层IEEE802.15.4MACIEEE802.15.4PHY应用层表示层会话层传输层网络层数据链路物理层未使用应用框架ZDOAPS应用支持层安全层Zigbee应用程序OSIZigbee6LoWPAN2023/4/214介绍下一代无线传感物联网技术6LoWPANIPv6传感网技术设备ZW-s210m4in1实验平台目录设备ZW-s210m4in1实验平台2023/4/215独家完整支持下一代物联网ContikiIPv6无线协议高性能Cortex-A8智能网关/网关板集成5组40PIN扩展接口板载12组多协议无线传感节点（Zigbee、IPv6、WIFI、Bluetooth），多达30种丰富的传感器模块选择采用主流的Android移动互联网云操作系统板载集成3G无线模组/3G视频监控单元可以完整演示多个物联网项目：环境检测系统、安防监控系统、汽车电子系统、工业现场系统ZW-s210m4in1产品特色2023/4/217ZW-s210m4in1系统工作模型3G智能无线网关汽车环境工业监控环境监测温湿度空气质量光敏安防监控可燃气体火焰人体红外工业现场三轴加速超声波压力汽车电子继电器酒精霍尔2023/4/218ZW-s210m4in1硬件资源USB1~4USBHOSTEthernetUSBOTGUARTCOM0POWERResetLEDKEY7’KEYUARTCOM3COM2COM1JTAGVideoVIN1/VIN2VIN3/VIN4Audio/MICSpeakerBOOTBEEP7’TFTLCD/Multi-touchCTPARMCortex-A8SAMSUNGS5PV2101GHz4GB

iNand

Flash/512MBDDR2SDRAMIPv6CoordinatorExtendAWIFI/BTExtendDRFIDExtendB3G&GPRSExtend

CGPSExtend

EMMC2/MMC3SDCardCC2530温湿度Zigbee1CC2530光照Zigbee2CC2530空气质量Zigbee3stm32w108可燃气体Ipv61stm32w108火焰Ipv62stm32w108人体红外Ipv63Wi-Fi继电器Wifi1Wi-Fi酒精Wifi2Wi-Fi霍尔Wifi3Bluetooth三轴BT1Bluetooth超声波BT2Bluetooth压力BT32023/4/219ZW-s210m4in1课程体系课程名称学时学期开课形式课程名称学时学期开课形式大学英语计算机基础电路原理数字电路逻辑C语言程序设计大学生职业规划434442-11111必修/考试必修/考试必修/考试必修/实验必修/实验必修/考试物联网导论数据结构与算法嵌入式（单片机）接口技术现代通信技术数据库系统原理计算机网络444442222332必修/考试必修/考试必修/实验必修/考试必修/考试必修/考试模拟电子技术传感器原理与应用数据库应用技术嵌入式应用软件开发计算机数值分析网络应用技术244442334333必修/考试必修/上机必修/上机必修/实验必修/考试必修/考试无线传感网络技术EPC与RFID技术Linux嵌入式操作系统WEB技术软件设计与体系结构信号与系统444323444455必修/上机必修/实验必修/上机必修/考试必修/考试必修/考试无线技术与应用软件构件与中间件技术Linux网络技术物联网技术及应用Android移动开发技术信息安全434342555556必修/考试必修/考试必修/考试必修/考试必修/实验必修/考试云计算虚拟化技术服务端编程技术物联网综合应用与实战物联网行业案例分析企业项目管理协同工作与分工444422666777必修/实验必修/上机必修/上机必修/实验必修/考试必修/考试2023/4/2211.认识ZXBeeIPv6物联网套件3.传感器接口实验4.2stm32w108无线模块实验6.5节点间TCP通信实验1.1物联网套件介绍3.1光敏传感器实验4.3Bluetooth无线模块实验6.6802.15.4路由节点驱动实验1.2硬件资源分配3.2温湿度传感器实验4.4wifi无线模块实验6.7PC与节点的UDP通信1.3出厂跳线设置3.3雨滴/凝露传感器实验5.

基于Contiki-OS的基础实验6.8PC与节点的TCP通信1.4开发环境安装与配置3.4火焰传感器实验5.1Contiki-OS操作系统介绍6.9psocket编程实验2.基本接口实验3.5继电器传感器实验5.2Contiki-OShelloworld实验6.10CoAP通信实验2.1LED控制实验3.6霍尔传感器实验5.3Contiki多线程实验7.

基于IPv6的物联网综合实验2.2按键中断实验3.7超声波测距传感器实验5.4Contiki进程间通信实验7.1IPv6节点控制程序2.3串口通信实验3.8人体红外传感器实验5.5LED控制实验7.2网关网关程序2.4SYSTICK定时器实验3.9可燃气体/烟雾传感器实验5.6按键检测实验7.3Android用户控制程序2.5LCD显示实验3.10酒精传感实验5.7Timer实验7.4智能物联网平台控制操作2.6RTC实验3.11空气质量传感器实验6.基于Contiki-OS的无线网络实验7.5添加自定义传感器节点2.7独立看门狗实验3.12三轴传感器实验6.基于Contiki-OS的基础实验7.6基于CoAP服务的应用设计2.8窗口看门狗3.13压力传感器实验6.1802.15.4节点驱动实验2.9定时器中断3.14RFID读写实验6.2Bluetooth节点驱动实验2.10内部温度传感实验4.