6LoWPAN技术在物联网终端的研究成果

6LowPAN（IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks）技术，主要实现将低功率无线个域网（Low power Wireless Personal Area Networks）连接到IPv6网络中。

IPv6（Internet Protocol Version 6）是下一代互联网协议，同时也是下一代互联网的起点。IPv6是互联网工程任务组IETF（Internet Engineering Task Force）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的，同时它还在许多方面提出了改进，例如路由方面、自动配置方面。

现有的IPv4协议已经使用了20多年，尽管IPv4获得了巨大的成功，但随着应用范围的扩大，其也面临着越来越不容忽视的危机，例如地址匮乏等等。随着物联网的发展需要，越来越多的智能物体（Smart Things）会连接到互联网上，对地址资源越来越渴望。而近乎无限的IP地址空间是部署IPv6网络最大的优势。

IPv6采用128位地址长度，IPv4采用的是32位地址长度。与IPv4相比，IPv6的地址数是IPv4的4倍。IPv4理论上仅仅能够提供的地址上限是43亿个，而IPv6地址可包含约43亿×43亿×43亿×43亿个地址节点，号称可以让地球上的每一粒沙粒都拥有一个住址。此外，IPv6针对IPv4的一些缺陷做了改进和优化，如端到端的IP连接、服务质量、安全性、多播、移动性、即插即用等。

IEEE802.15.4标准主要针对低速率、低功耗的廉价的小型嵌入式设备如传感器节点等，此类低能耗的传感器节点使用干电池将连续工作1年以上。由于IEEE802.15.4标准具有可扩展性，只规定了物理层（PHY）和媒体访问控制（MAC）层标准，并没有涉及网络层以上规范，因此就产生了多种不同的技术。目前比较流行的ZigBee技术就是一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。(www.xing528.com)

而6LowPAN技术则是另外一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。互联网工程任务组IETF于2004年11月成立6LowPAN工作组，致力于实现将低功耗和低处理能力的智能物体直接连接到Internet上去，是一种将IP协议引入无线通信网络的低速率的无线个域网标准。其底层采用IEEE802.15.4规定的PHY层和MAC层，网络层采用了IPv6协议。6 LowPAN技术特别适合应用于嵌入式IPv6这一领域，它使大量电子产品不仅可以在彼此之间组网，还可以通过IPv6协议接入下一代互联网，所以 6 LowPAN组织极力推荐6LowPAN技术，并且竭力于实现在IEEE802.15.4上传输IPv6数据包。

6LowPAN主要解决如下问题：如IPv6和IEEE802.15.4的协调问题，IEEE802.15.4标准定义的MAC载荷最大长度为102字节，而在IPv6中MAC载荷最大为1280字节。IEEE802.15.4帧不能封装完整的IPv6数据包。因此，要协调二者之间的关系，就要在网络层与MAC层之间引入适配层，用来完成分片和重组的功能。其问题主要有地址配置和地址管理、网络管理、安全问题等。

6LowPAN技术具有无线低功耗、自组织网络的特征，是物联网感知层、无线传感器网络的重要技术。配置了6LowPAN的节点可以像我们的个人电脑一样接入到互联网中，可以从互联网上方便地访问任何一个节点，因此不再依赖于复杂的网关（普通网关中要完成协议转换或承载）。6LowPAN协议也已经在许多开源软件上实现，最著名的如Contiki、Tinyos等分别实现了6LowPAN完整协议栈，并得到广泛测试和应用。作为短距离、低速率、低功耗的无线个域网领域的新兴技术，6LowPAN具有廉价、便利、实用等特点，具有开阔的市场前景，如可以在智能家居、建筑物状态监控等方面进行应用。6LowPAN技术的普及应用将促进物联网的发展。