6LoWPAN：无线嵌入式物联网（国际信息工程先进技术译丛） PDF下载

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国内**本全面介绍6LoWPAN协议标准的图书，为读者提供详尽且综合的讲解。6LoWPAN为在低带宽无线网络中的低功耗、处理能力有限的嵌入式设备中使用IPv6扫清了障碍。在物联网、工业4.0、智能家居、可穿戴设备、医疗健康监控、环境监测等领域6LoWPAN技术将拥有巨大发展前景。

1、讲解6LoWPAN标准、体系结构和相关无线网络技术，并详细阐述了6LoWPAN协议格式。

2、展示了6LoWPAN标准如何使低速无线网中*小的嵌入式设备实现物联网协议。

3、详细阐述了例如路由、安全、网络集成、移动性和应用协议等内容。；

内容简介

　　物联网被认为是下一个巨大的机遇，随着物联网的发展，现在支持IP的嵌入式设备的数量也正在迅速增加，而6LoWPAN（面向低功耗无线局域网的IPv6）正是其中非常关键的技术。

　　本书详细和完整地介绍了6LoWPAN协议标准本身、应用、相关标准以及网络部署和协议实现上的各种设计。使读者能全面地领略到基于IPv6的、低功耗的和将来基于移动无线网络的设计、配置和运行。

　　本书适合物联网行业的研发人员、网络工程师、相关技术人员以及相关院校计算机、电子工程和信息工程专业的高年级本科生、硕士/博士研究生阅读，帮助其对6LoWPAN协议标准的了解，同时有利于推动物联网在我国的蓬勃发展。

作者简介

Zach Shelby，Sensinode公司（现被ARM公司收购）联合创始人，负责领导低功耗无线IP网络研究，IETF 6LoWPAN工作组成员，被誉为在低功耗网络使用IP技术的先锋。

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 译者序
推荐序
原书前言
第1章　简介
　1.1无线嵌入式物联网
　　1.1.1为什么使用6LoWPAN？
　　1.1.26LoWPAN的历史和标准化
　　1.1.36LoWPAN与其他技术趋势之间的关系
　　1.1.46LoWPAN的应用
　　1.1.5实例：设施管理
　1.2 6LoWPAN架构
　1.36LoWPAN简介
　　1.3.1协议栈
　　1.3.26LoWPAN链路层
　　1.3.3编址
　　1.3.4报头格式
　　1.3.5启动
　　1.3.6网状拓扑结构
　　1.3.7互联网的整合
　1.4网络实例
第2章　6LoWPAN格式
　2.1适配层的功能
　2.2有关链路层的假设
　　2.2.1 IEEE 802.15.4以外的链路层技术
　　2.2.2链路层服务模型
　　2.2.3链路层编址
　　2.2.4链路层管理和操作
　2.36LoWPAN基本格式
　2.4编址
　　2.5转发和路由
　2.5.1L2转发 ("Mesh-Under")
　　2.5.2 L3路由("Route-Over")
　2.6 报头压缩
　　2.6.1无状态报头压缩
　　2.6.2基于上下文的报头压缩
　2.7分片和重组
　　2.7.1分片格式
　　2.7.2避免分段性能损失
　2.8多播
第3章　自举和安全
　3.1调试
　3.2邻居发现
　　3.2.1地址构造
　　3.2.2注册
　　3.2.3注册冲突
　　3.2.4多跳注册
　　3.2.5节点操作
　　3.2.6路由器操作
　　3.2.7边缘路由器操作
　3.3安全
　　3.3.1安全目标和威胁模型
　　3.3.2第二层安全机制
　　3.3.3第三层安全机制
　　3.3.4密钥管理
第4章　移动性和路由
　4.1 移动性
　　4.1.1移动类型
　　4.1.2 移动性解决方案
　　4.1.3 使用方法
　　4.1.4 移动IPv6
　　4.1.5代理本地代理
　　4.1.6代理MIPv6
　　4.1.7NEMO
　4.2路由
　　4.2.1概述
　　4.2.2邻居发现的角色
　　4.2.3路由要求
　　4.2.4路由指标
　　4.2.5MANET路由协议
　　4.2.6ROLL路由协议
　　4.2.7边界路由
　4.3IPv4互联性
　　4.3.1IPv6过渡
　　4.3.2IPv6-in-IPv4隧道
第5章　应用协议
　5.1简介
　5.2 设计问题
　　5.2.1 链路层
　　5.2.2网络
　　5.2.3热点问题
　　5.2.4压缩
　　5.2.5安全
　5.3协议范式
　　5.3.1 端到端
　　5.3.2实时流和会话
　　5.3.3 发布/订阅
　　5.3.4 Web服务范式
　5.4通用协议
　　5.4.1Web服务协议
　　5.4.2用于传感网络的MQ遥测传输
　　5.4.3ZigBee紧凑应用协议
　　5.4.4服务发现
　　5.4.5简单网络管理协议
　　5.4.6实时传输和会话
　　5.4.7特定于行业的协议
第6章　6LoWPAN的应用
　6.1芯片解决方案
　　6.1.1单芯片解决方案
　　6.1.2双芯片方案
　　6.1.3网络处理器解决方案
　6.2协议栈
　　6.2.1Contiki与uIPv6
　　6.2.2TinyOS与BLIP
　　6.2.3Sensinode公司的NanoStack协议栈
　　6.2.4Jennic公司的6LoWPAN的产品
　　6.2.5Nivis公司的ISA100
　6.3应用程序开发
　6.4边缘路由器集成
第7章　系统实例
　7.1ISA100工业自动化
　　7.1.1工业无线传感器网络的推动作用
　　7.1.2工业应用的复杂性
　　7.1.3ISA100.11a标准
　　7.1.4ISA100.11a数据链路层
　7.2无线RFID架构
　　7.2.1技术概述
　　7.2.26LoWPAN优越性
　7.3楼宇节能与管理
　　7.3.1网络架构
　　7.3.2技术概述
　　7.3.36LoWPAN的优越性
　7.4WirelessHART工业自动化
　　7.4.1工业无线传感器网络的采用
　　7.4.2无线传感器的应用
　　7.4.3WirelessHART标准
　　7.4.4WirelessHART协议栈
　　7.4.5WirelessHART中的IPv
第8章　结论
附录
　附录AIPv6
　　A.1表示方法
　　A.2寻址
　　A.3IPv6邻居发现
　　A.4IPv6无状态地址自动配置
　附录BIEEE 802.15.4引言
　　B.1 介绍
　　B.2数据包格式总述
　　B.3 MAC层安全
缩略语
术语
参考文献

媒体评论

你现在看到的是一本非常优秀的书。我一直是一个IPv6的支持者和传感器网络的热情使用者。这本书考虑得非常周密，它使读者能全面地领略到基于IPv6的、低功耗的和将来基于移动无线的网络设计、配置和运行。

这本书对于那些对传感器网络的扩展、需要大量的地址来支持以及将它们集成到现有的IPv4网络和将来的IPv6网络中等问题有兴趣的读者会产生深远的影响。电池供电、基于无线电的通信和潜在的移动操作所提出的特殊要求，激励了这本书的创作。

我发现这本书关于移动性的章节特别有帮助，并且术语“微移动性”特别有启发性。比较困难的情况是当移动节点的IP地址必须被改变来反应网络中新的拓扑接入点时，现今的互联网协议无法有效解决这种情况下的移动性问题，我们仍然需要做很多的工作以解决这个问题。例如以本地代理解决移动性问题，即反映出当今移动IP设计的拙劣。例如以本地代理解决移动性问题，即反应出当今移动IP设计的拙劣。而6LoWPAN的设计则基于现今的IPv6架构，尽可能地解决前述这些问题。

当我们进入一个传感器网络成为能源管理、楼宇自动化和其他应用不可分割的一部分的时代时，有必要使应用基础设施标准化，从而实现来自于各种供应商的系统之间的互操作性。在第5章，我们会遇到这样的想法，将从专有的ZigBee空间中获得的经验适用到在UDP/IP/6LoWPAN空间中的运行。见到了合成共同特性以提高互操作性和提供竞争性产品所作的这些努力是非常令人鼓舞的。所谓的CAP协议是工作中的一个关键元素，它对互联网协议库做了非常重要的贡献。这一章有各种专有协议的纲要和总结，这些协议最终都将被调整以便工作在一个更加标准的互联网环境中，从而使这些协议可以被广泛使用。

在6LoWPAN中，ZigBee协议和面向互联网的协议的聚合，以及智能设备互联网协议（IPSO）联盟的成立，都暗示着低功耗网络的具体解决方案正在开始结合互操作性设计。而互操作性将成为物联网的一个核心部分。我还无法预见这一逐渐达成共识的成果，但可以很公正地说，它将提供一个信息丰富的环境，在其中我们可以创造新的应用和提供反馈，以使我们能做出更明智的选择，从而出现一个拥有更加智能环境的社会

——“互联网之父”、谷歌公司副总裁兼首席互联网专家温顿瑟夫(VintCerf)博士。

前沿

物联网涉及到将嵌入式设备，如传感器、家庭应用、气象站、甚至玩具连接到基于IP的网络中。支持IP的嵌入式设备的数量正在迅速增长，将来肯定会超过PC和服务器的数量。随着过去10年在微控制器、低功耗无线电、电池和微电子技术方面取得的进步，工业中的趋势是使智能嵌入式设备（称为智能对象）支持IP，并成为互联网上最新服务中的不可分割的一部分。而由许多无线低功耗嵌入式设备组成的最前沿互联网成为无线嵌入式物联网。无线嵌入式物联网所支持的应用对社会有效，安全和可持续性的发展至关重要。几个重要的例子包括智慧家居和楼宇自动化、医疗保健、能源效率、智能电网和环境监测。

“6LoWPAN：无线嵌入式物联网”中所有内容都是关于6LoWPAN的，给出了这项技术、应用、相关标准以及现实中的部署和实现考虑的一个完整概述。在低功耗网络行业中，从ZigBee自组织控制到例如ISA100这样的工业自动化标准，都在迅速地融合IP技术，特别是IPv6技术的使用。在异构技术、兴趣小组和各种应用相互融合的过程中，6LoWPAN扮演了一个重要的角色。

“6LoWPAN：无线嵌入式物联网”是对理解和应用6LoWPAN的明晰介绍和有效参考，适用于从事嵌入式系统和网络或互联网应用的专家、相关院校的本科生和研究生以及教师阅读。

“6LoWPAN：无线嵌入式物联网”是按如下方式展开的。第1章给出了无线嵌入式网络、6LoWPAN及其架构的介绍。第2章详细介绍了6LoWPAN的格式、特点，并解释了它是如何在实际中工作的。第3章探讨自举6LoWPAN网络中使用邻居发现与相关的安全问题。第4章着眼于在6LoWPAN网络和互联网中讨论移动性和路由这两个重要问题。第5章讨论了应用协议。最后，第6章介绍了与在嵌入式设备和路由器中使用6LoWPAN相关的实现问题。第7章给出了几个使用6LoWPAN系统的例子，其中包括ISA100。第8章对全文进行了总结并讨论了将来可能遇到的挑战。为了便于参考，附录中提供了一些基本信息，包括IPv6（附录A）和IEEE802.15.4（附录B）。