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IP网络的巨大成功,使得人类生活对IP网络愈加依赖。借助成熟的IP技术,将生活中任何一个普通的物件接入IP网络会带来非常多的益处,这就是近几年经常被人们提起的物联网。恰逢IPv6技术近些年在全球范围内广泛推广,使得低功耗、低传输速率的节点接入IP网络成为可能,因为IPv6具有广阔的地址空间,可以为地球上每一件物体分配一个全球唯一的地址。然而关键问题是低功耗的无线节点以何种形式接入IPv6网络,目前较为成熟的无线标准有IEEE 802.11、IEEE 802.15.1和IEEE 802.15.4,三者的典型应用分别是我们熟知的Wi-Fi、蓝牙和ZigBee,为物联网选择低功耗、高兼容性的无线标准有着很强的研究价值。本文对6LoWPAN技术展开了研究。首先介绍了在低功耗节点上采用6LoWPAN技术会具有的诸多优势,同时提出了面临的问题和挑战。针对这些问题对6LoWPAN的关键技术进行系统分析和深入探讨,包括分片重组技术、头部压缩技术、地址分配技术、路由转发技术和移动性管理技术。根据上述技术的研究,同时借鉴已有协议,提出运行在Contiki系统上的6LoWPAN协议栈方案,对该方案进行实际搭建和测试,在网络中正确地传输IPv6数据报。本文在对6LoWPAN的研究中,取得了如下的研究成果：1.对6LoWPAN适配层进行了研究。针对IEEE 802.15.4数据帧载荷较小的问题,提出了分片重组和头部压缩的解决方案。被分片的数据包采用标准的格式进行传输,同时在数据包中采用固定的格式标识该数据包的不同压缩形式,以备接收端能够正确地重组和解压缩。经过分片重组和头部压缩,完整的IPv6数据包可以在6LoWPAN中进行高效地点到点传输。2.对6LoWPAN的路由转发进行了研究。针对IEEE 802.15.4的MESH拓扑问题,探讨了Mesh-Under和Route-Over路由方式。Mesh-Under与Route-Over分别具有各自的优点,但鉴于成熟的IP路由技术,在实际中选择了Route-Over路由,但传统的IP路由协议对资源受限的无线节点来说是巨大的,因此介绍了更适合在其上使用的RPL路由转发协议。3.对6LoWPAN的移动性支持进行了研究。借助IPv6良好的移动性支持,探究了适合在无线节点上使用的移动性管理方案。其中包括对已有方案实现的可能性分析,例如MIPv6、HMIPv6和PMIPv6。同时提出了一种新方案,该移动性管理有待在实际系统上进行测试。对于网络移动问题进行了探讨,并提出了一种网络移动的可行性方案。4.对6LoWPAN的系统实现进行了研究。需要为6LoWPAN的实现选择合适的软硬件平台,本文中应用TI的CC2538和瑞典计算机科学院的Contiki操作系统构建了6LoWPAN实验平台。软硬件平台是实际测试和应用的基础,本文介绍了Conitki健壮的uIP和6LoWPAN协议栈代码结构。本文通过对6LoWPAN技术的研究和实现,对系统搭建和测试,验证了6LoWPAN关键的分片重组、头部压缩、地址配置和UDP数据报传输。在测试过程中,系统达到了预期的设计目标,标志着理论研究的正确性和实际系统的可行性和有效性。