16、基于 IP 的 WPAN 和 WLAN 技术解析

基于 IP 的 WPAN 和 WLAN 技术解析

1. 6LoWPAN 相关技术

在低功耗无线个域网（WPAN）中，6LoWPAN 技术发挥着重要作用。不过，有些操作会给基于电池的传感器节点带来较大负担，例如分片操作，它需要大量的处理能力和能量。为了减少功耗和资源限制，建议在应用层面限制数据大小，并使用报头压缩技术。

1.1 邻居发现（Neighbor Discovery，ND）

邻居发现是一种单跳路由协议，它是网状网络中相邻节点之间的正式约定，允许节点相互通信。随着网状网络的增长、收缩和转变，会出现新的邻居关系，此时就需要进行邻居发现。它包含两个基本过程和四种基本消息类型：
- 寻找邻居 ：包括邻居注册（NR）和邻居确认（NC）阶段。
- 寻找路由器 ：包括路由器请求（RS）和路由器通告（RA）阶段。

在邻居发现过程中可能会出现冲突，比如主机节点与一个路由器断开连接并与同一网状网络中的另一个路由器建立连接。邻居发现还需要找出重复地址和不可达邻居。此外，DHCPv6 可以与邻居发现结合使用。

当支持 802.15.4 的设备通过物理层和数据链路层启动后，6LoWPAN 可以进行邻居发现并扩展网状网络，具体流程如下：
1. 为低功耗无线寻找合适的链路和子网。
2. 最小化节点发起的控制流量。
3. 主机发送 RS 消息以请求网状网络前缀。
4. 路由器以前缀进行响应。
5. 主机为自己分配一个链路本地单播地址（FE80::IID）。
6. 主机在 NR 消息中将此链路本地单播地址传输到