基于以太网模块IP传感器的研究

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基于IPv6的无线传感器网络技术研究

基于IPv6的无线传感器网络技术研究随着物联网技术的发展，无线传感器网络成为了新的热门技术，它可以广泛应用于智慧城市、智能家居、环境监测等领域。

其中，IPv6作为新一代互联网协议，正式成为了无线传感器网络的核心技术之一。

本文将对基于IPv6的无线传感器网络技术进行深入研究。

一、无线传感器网络概述无线传感器网络是由大量的无线传感器节点组成的分布式网络，通常用于环境监测、智慧城市等领域。

无线传感器节点通常由微处理器、传感器和通信模块组成，可以采集环境信息，并将信息传递给基站或其他传感器节点。

无线传感器网络的特点是能够进行自组织、自修复和自适应，与传统的有线网络相比，具有低成本、易部署、易维护等优点。

二、IPv6协议概述IPv6是互联网协议的新一代标准，与IPv4相比，其主要特点是地址空间更大，支持更多的网络设备连接和更多的应用场景。

IPv6还引入了许多新的特性，例如多播技术、流媒体传输、QoS等功能。

IPv6协议的地址格式为一个128位的地址，相比IPv4的32位地址更加精细，支持更多的网络设备进行连接。

IPv6支持隧道技术，可以在IPv4网络上运行，实现IPv6的兼容性，其可扩展性也更强。

三、基于IPv6的无线传感器网络技术研究由于传感器网络中节点数量众多，而且节点分布范围广泛，传统的无线通信技术不能满足其需求。

IPv6作为一种新型协议，可以很好地解决无线传感器网络中的通信问题。

1、IPv6地址配置IPv6协议中，每个节点都有一个不重复的IPv6地址，这一点对于无线传感器网络来说尤其重要。

传感器网络中节点数量较多，需要有一种自动配置的方法来分配地址。

IPv6引入了移动IPv6和无状态地址自动配置等技术，可以实现无需手动配置，在网络中进行自动地址分配。

2、IPv6通信协议IPv6协议实现了无线传感器网络中数据的传输，通过TCP/IPv6或UDP/IPv6等协议进行通信，建立起端到端的连接。

3、IPv6路由协议路由是无线传感器网络中最重要的问题之一。

一种IPv6无线传感器网络以太网接入网关的设计

Ｋｅｒｓｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋ；Ｉｖ；ｓｎｙｗｏｄ：ｒｌｓｅｓｒｎｔｒｓＰ６ｉｋ；ｄｔｏｗａｄｎａａｆｒｒｉｇ
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种Ｉｖ无线传感器网络以太网接入网关的设计Ｐ６
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EtherNetIP通信协议应用实例

EtherNetIP通信协议应用实例在工业自动化领域，EtherNet/IP通信协议作为一种常用的工业以太网协议，被广泛应用于设备间的数据通信和控制。

本文将介绍EtherNet/IP通信协议的应用实例，展示其在工业环境中的具体应用场景和优势。

一、概述在工业控制系统中，设备之间的通信是至关重要的。

传统的通信方式往往存在诸如速度慢、可靠性低等问题，而EtherNet/IP协议作为一种基于以太网的通信协议，具有高速、实时性强、可靠性高等优点，因而被广泛应用于工业自动化领域。

二、应用实例1. 工业机器人控制在现代工厂中，工业机器人被广泛应用于生产线的自动化操作。

通过EtherNet/IP通信协议，工业机器人可以与其他设备进行实时的数据交换和控制指令传输。

例如，生产线上的传感器可以实时采集产品的数据，通过EtherNet/IP协议传输给控制器，控制器再下发指令给机器人，实现对生产过程的精准控制和调节。

2. 智能制造系统在智能制造系统中，各个生产设备需要实现信息的共享和协同工作，以实现生产过程的智能化和高效化。

EtherNet/IP通信协议可以实现不同厂商、不同类型设备之间的无缝连接和数据交换，从而实现智能制造系统中的信息集成和资源共享。

例如，生产线上的PLC、人机界面、传感器等设备可以通过EtherNet/IP协议实现数据的实时传输和共享，提高生产效率和品质。

3. 远程监控与维护在工业自动化系统中，远程监控与维护是非常重要的功能。

通过EtherNet/IP通信协议，工程师可以远程监控设备的运行状态、实时获取数据，并进行远程诊断和维护。

这极大地提高了设备的可用性和维护效率，降低了维护成本和停机时间。

4. 数据采集与分析随着工业互联网的发展，数据采集与分析在工业自动化中的作用日益凸显。

EtherNet/IP通信协议可以实现工业设备的数据采集和实时传输，为工厂提供大量的实时数据。

结合先进的数据分析技术，可以实现对生产过程的实时监控和预测分析，提高生产效率和产品质量。

Profinet网络

Profinet网络Profinet是一个工业以太网实时通信协议，是现代工业自动化的核心技术之一。

本文将介绍Profinet的基本概念、应用场景、性能特点以及未来发展方向。

一、Profinet的基本概念Profinet（Process Field Net）是由西门子公司推出的一种基于以太网的工业现场总线技术。

Profinet通信协议采用TCP/IP协议作为底层传输层协议，能够为企业提供高可靠性的实时通信，适用于在制造、过程和物流领域中的各种自动化应用。

从技术层面上来看，Profinet是一种分布式控制系统（DCS），它由位于主控制器（PLC）和从设备（I/O模块、传感器、执行器等）之间的通信组成。

Profinet的最大特点是其可扩展性和兼容性。

Profinet网络可以扩展至数百个节点，而且它可以轻松地整合和升级现有的自动化系统。

此外，Profinet的兼容性也非常好，可以与现有的基于TCP/IP协议的网络相容，如以太网、无线局域网（WLAN）和广域网（WAN）。

二、Profinet的应用场景Profinet在各种工业自动化应用中都有广泛的应用。

下面列举了一些常见的应用场景：1. 离散制造业：在离散制造业中，Profinet可以用于控制各种机器和设备，例如机床、工业机器人等。

它可以支持现场总线和现场设备之间的大量数据交换。

这样就可以实现在整个生产过程中对生产计划、生产进度和生产数据进行实时监控和控制。

2. 过程制造业：在过程制造业中，Profinet可以用于控制各种工业设备，如化工厂、炼油厂、水处理厂等。

它可以实现过程数据的实时传输和监控，从而提高生产效率和质量。

3. 物流：Profinet可以用于控制自动化仓库，包括传送带、搬运机器人等。

它可以使物流系统更加高效，提高货物的生产效率。

4. 交通：Profinet可以用于控制交通信号灯。

它可以使交通系统更加智能化，提高交通安全和效率。

5. 公共设施：Profinet可以用于控制建筑自动化系统，如空调、照明和安防系统等。

基于无线传感器网络的TCP／IP协议研究

：Ｉｒｆｈｈｒｃｒｔｓｏｉｌｓｅｋｒｅｗｒｎａｅｎｉ－ｅｔｓａｃｎｔ－ｎｔｍｓｏｔｅｃａａｔｉｉｆｒｅｓ８／ｏｔｏｋａｄｂｓｄｏｄｐｈｒｅｒｈｏａｅｅｓｃｗｅｑｎｎｅｒ
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Ｕｄｓｙｒｗ／。ａＨｔ４Ｏ４Ｃｉａ０Ｏ４。ｈｎ；
维普资讯
第２卷第２１期
Ｖ０．１Ｎｏ．１２２
重庆工学院学报
ＪｕｌｆｈｎｑｎｎｔｕｅｏｅｈｏｏｙｏｍａｏｇｉｇＩｓｉｔｆｃｎｌｏＣｔＴｇ
２ｃ年２月０ｒ７
随机自组性；配合无线传感器网络节点的电源 ④ 有限．因此对于网络数据交换不但要保证数据的可靠传输还要尽可能的节能．多学者对传感器很
・
时重传上比较耗时，同时也耗费电源，目前还没有个很完善的解决方案．国内外在这一问题上通
一
常是采用一个特殊的网络节点作为网关（ｉ－ｓｋｎ

网络中的物理层、ＡＭＣ层（如文献［］２中提出了增
０引言
加ＳＣ协议等）网络层（ＡＭＳ、如文献［］３中提出了连续路由分配协议ＳＲ等）Ａ进行了深入的研究，而

基于以太网模块IP传感器的研究

（．ＣｈｎｑｎｎｔｔｔｆＡｕｔｍｏｌ，１ｏｇｉｇＩｓｉｕｅｏｏｂｉＣｈｏｇｑｎｎｓｉｕｅｏｃｏｏｙＣｈｎｑｎ０００，ｉａ；ｅｎｉｇＩｔｔｔｆＴｅｈｎｌｇｏｇｉｇ４０５Ｃｈｎ２．ＲｅｅｒｈＩｔｔｔｆＲｅｔｓｓａｃｎｓｉｕｅｏｍｏｅＴｅｔ＆Ｃｏｔｏｌｎｒ，ＣｈｎｑｎｎｔｔｅｏｃｏｏｏｇｉｇＩｓｉｆＴｅｈｎｌｇｙ，ｏｇｉｇ４０５Ｃｈｎ）ｕｔＣｈｎｑｎ０００。ｉａ
ａｄｒａｉｅＴＣＰＩｒｔｃ１ＴｈａｅｙｔｍａｉａｌｎｒｄｃｓＩｅｓｒ，ＴＣＩｒｔｃｌａｄｉｓｒａｉｎｎｅｌｚ／Ｐｐｏｏｏ．ｅｐｐｒｓｓｅｔｌｉｔｏｕｅＰｓｎｏｓｃｙＰ／Ｐｐｏｏｏｎｔｅｌｉｇｚ
维普资讯
第２卷第３８期
２０６６０年月
压
电
与
声
光 Βιβλιοθήκη Ｖｏ．８Ｎｏ３１２．
ＰＥＯＥＬＥＩＺＣＴＥＣＴＲＩ＆ＡＣＣＳ０ＵＳＴ００ＰＴＩＣＳ
Ｊｎ２０ｕ．０６
文章编号：０４２７（０６０ —２１Ｏ１０ —４４２０）３０９一３
ｐｉｃｐｅｅｓｆｒｈｉｌｍｅｔｔｎｒｊｃｆＥｔｅｎｔｃｍｍｕｉａｉｎｍｏｕｅａｄｉｓｓｆｗａｅｄｓｇ，ａｄｇｖｓｒｎｉｌ，ｓｔｏｔｍｐｅｎａｉｓｐｏｅｔｏｈｒｅｏｏｎｃｔｄｌｎｔｏｔｒｅｉｎｎｉｅｏ

毕业设计-基于opnet的无线传感器网络qos路由及流量建模研究与仿真[管理资料]

河海大学本科毕业设计（论文）任务书（理工科类）Ⅰ、毕业设计（论文）题目：基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：（1）搜集/阅读无线传感器网络、OPNET网络仿真等资料文献，熟悉无线传感器网络的基本理论问题，熟悉OPNET网络仿真这个仿真软件。

（2）对无线传感器网络的QoS路由进行了研究分析，定向扩散进行了扩展，利用一种新的QoS路由算法建立网络模型提高网络的生存期。

（3）对OPNET的流量建模机制进行研究分析，然后阐述一种建立无线传感器网络流量模型的方法。

（4）利用OPNET平台对仿真模型进行仿真实验，验证模型的有效性。

（5）总结与展望。

总结前面的工作，展望以后需要进一步展开的工作。

（6）整理论文，完成论文答辩。

Ⅲ、进度安排：～查阅无线传感器网络（WSN）、OPNET网络仿真及相关资料～熟悉OPNET仿真平台～研究分析无线传感器网络的QoS路由算法和OPNET的流量建模机制，提出一种建立无线传感器网络流量模型的方法～对所提模型进行OPNET仿真实验，验证其有效性～整理相关资料，撰写毕业设计论文，准备论文答辩Ⅳ、主要参考资料：【1】王文博，张金文. OPNET Modeler与网络仿真，人民邮电出版社，【2】孙屹，孟晨. OPNET通信仿真开发手册，国防工业出版社，【3】陈敏. OPNET网络仿真，清华大学出版社，【4】孙利民，李建中，陈渝，朱红松. 无线传感器网络，清华大学出版社，指导教师：， 2006 年 3 月 2 日学生姓名：，专业年级：2002级通信工程专业系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：系负责人签字：，年月日摘要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，是一种新型的、无基础设施的、自组织的无线网络。

无线传感器网络心得体会

无线传感器网络心得体会通过这段时间的工作，我有以下几点体会。

1、无线传感网需要标准化我觉得大多数嵌入式工程师可能误解了标准化这个名词，把标准化理解为可怕的"死板"于“僵化”，实际上标准化意味着“开放”和“互操作性”，如果亲看到这句话也就意味着在互联网中那些标准化的协议发挥了作用，例如HTTP，TCP，IP，802、3或者802、11。

有了这些标准化的协议，无数的程序员才可以开发多种多样的应用，也包括博客。

应用需要一个好的平台，这个平台应该有标准化组件组成。

如果从项目开始的第一秒就抛弃标准化，那么标准化也抛弃了亲。

其实标准化给工程师更大的发挥空间，并且提供很好的扩展性和稳定性。

2、无线传感网可以IP化先不说无线传感网络，先说现场总线技术。

现场总线技术也经历了各自为政的时代，这个时代自然会产生各种各样的专利技术，但是却形成了若干技术孤岛，但最痛苦的还是用户。

到了本世纪出，在商业领域非常成功的以太网技术成为了现场总线新的发展方向，这给工业现场控制带来更低的成本和更灵活的方式。

之后，就有诸如Profinet，Ethernet/IP，modbus-tcp/ip，EtherCAT和powerlink这样的工业以太网的出现。

IP化不但意影响着现场总线技术，也势必会影响无线传感网技术，因为无论哪种技术都不想以完全孤岛的形式存在，zigbee IP应该就是一个很好的例子，从孤岛走向IP化的例子。

3、无线传感网可以借鉴现场总线技术该部分是应用层的方面的讨论。

若以上两点都可以实现即标准化和IP 化，无线传感网还是会陷入如何实现应用的问题，如何的获取传感器的结果，如果控制执行器。

很多的嵌入式工程师都热衷于自己定义一套控制协议，并为此不停的打补丁且修改。

但是为什么不借鉴一下现场总线中那些成熟的技术呢，例如modbus或者CANOPEN，是不是会获得事半功倍的效果呢。

一个最简单的工业控制协议初看第一眼总是觉得那么变扭，就如同嵌入式工程师第一次看到TCP状态机一样，复杂的不敢相信，但是深入研究之后会发现完善且可靠，工业现场总线技术大都完善可靠，且易于扩展。

基于传感器节点IPv6地址自动配置研究

整个网络的自动分配地址的任务。Ｐ６在设计的时候Ｉｖ
并没有考虑在ｗＳ中的情况，Ｐ６状态地址自动ＮＩｖ无
配置虽然可以达到地址唯一，是它开销太大，于但对
ＷＳ来说每个节点的电能，是无线传感器的最大Ｎ就的一个瓶颈，以在ＷＳ所Ｎ设计一个可以减小开销，能
ｐｏｌｍｆｗｉｅｅｓｓｎｏｏｅｎｒｐｄｄｓｒｂｔｏａｎｑｅ，ａｄｅｓＳｈｓｐｐｒｐｏｏｅｒｌｓｒｂｅｏｒｌｓｅｓｒｎｄｓｉａｉｉｔｉｕｉｎｈｓａｕｉｕｄｒｓＯｔｉａｅｒｐｓｄａｗｉｅｓｅｓｎｏｅｗｏｋｃｎｂｕｏｔａｌｓｉｎｄＩｖｄｒｓｒｔｃｌＷＳｅｓｒｎｔｒａｅａｔｍａｉｌａｓｇｅＰ６ａｄｅｓｐｏｏｏｃｙＮＡＣＰｔｉａｒｅｎ，ｃｏｄｎｏｈｓｇｅｍｅｔａｃｒｉｇｔｎｄｕｅｅｅｍｉｅａｕｏｅｎｎｍｂｒｄｔｒｎｓａｖｌｅ，ａｄａｃｒｉｇｔｈａｕｆｓａｅａｓｇｍｅｔｂｖｈｓｖｌｅｆｒａｅｔｎｃｏｄｎｏｔｅｖｌｅｏｔｔｓｉｎｎ，ａｏｅｔｉａｕｏｇｎｓａｕｎｏｅｉｉｅｓａｅｏｈｒｏｄｎｒｔｔ．Ｗｈｎｔｅｐｏｙｎｄｅｖｓｔｅｎｔｒｔｔｓａｄｃｍｐｔｖｔｔ，ｔｅｒｉａｙｓａｅｔｅｈｒｘｏｅ１ａｅｈｅｗｏｋ。ｃｍｐｔｏｓｗｉｏｅｉｒｌｔｌｂｃｍｅｔｅｎｗｒｘｏｅｆｒｎｗｌｄｅｏｅｉａｓｇｅｄｒｓ．ｅｅｐｒｍｅｔｌｅｕｔｈｗｈｔｈｅｏｈｅｐｏｙｎｄ，ｏｅｙａｄｄｎｄｓｓｉｎｄａｄｅｓＴｈｘｅｉｎａｓｌｓｓｏｔａ，ｔｅｒａｇｒｔｍｒｄｃｉｎａｃｒｃｈｎｔａｉｉｎｌａｇｒｔｍ。ｗｉｄｉｉｎｌｃｓｓｌｓ．ｌｏｉｈｐｅｉｔｃｕａｙｔａｒｄｔｏａｌｏｉｏｈｔａｄｔｏａｏｔｅｓｈ

物联网中嵌入式单片机系统实现WSN的IP传感器结构设计

检测现场实时被测模拟信号ｌｉＮＥｈｒｅ；Ａｔｅｎｔ
由传感器数据采集板、处理器／频板以及电射池部分组成一个传感器节点，多个传感器节点共
同自动组建一个无线多跳的网格网络Ｍｅｈｓ，从而
开始＿叫复位．
初始化
＼
＜麓＞
—
—
按相应协议处理ＡＲ＼ＣｋＤ＼ＰＰＩＭＰＵＰＴＣ等
务Ｉ匐化
无线传感网络ＷＳＮ是由部署在监控区域或实物体上的大量传感器组成，传感器之间通过无线
３以太网接口的ｌ传感器框架结构Ｐ
以太网接口的Ｉ传感器系统结构如图３示，Ｐ所
方式进行通信并分布式自组织网络，无需中心节
在传统接口的传感器中植入ＴＰＩ协议栈，并采Ｃ／Ｐ
用以太网标准接口，使得部署的传感器系统使用极为成熟的以太网技术，即可实现传感器系统的
以太网有线连接，也可实现传感器系统的以太网
具有高性价比的物联网传感网络感知层，未来物在
联网中具有广阔的应用前景。
场环境接收相应的数据，对于从传感检测现场环
境接收到的实时数据，进行Ｉ数据包封装之后，Ｐ再经过以太网帧封装后从以太网接口发送，而从以太网接口收到的以太网数据，按照地址解析协议ＡＲＰ、网际控制报文协议ＩＭＰＣ、用户数据报协议ＵＤＰ、传输控制协议ＴＰＣ的处理流程进行相应的处理，从而实现了嵌入式单片机系统控制的以太网模块与以太网之间的数据通信。软件实现方法如图５示。以下列出系统复位子程序，其他子程所

基于PYNQ的传感器数据采集系统实验案例设计

实验技术与管理Experimental Technology and Management 第38卷第1期2021年1月Vol.38No.l Jan.2021ISSN1002-4956CN11-2034/TDOI:10.16791/ki.sjg.2O21.01.013基于PYNQ的传感器数据采集系统实验案例设计刘玉梅，棊俊炜，任立群，侯长波，于蕾（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001）摘要：为了加强嵌入式系统设计实践教学的效果，提高学生解决复杂工程问题的能力，采用自顶向下的设计方法设计了传感器数据采集系统的实验案例该案例采用ZYNQ-7000系列为核心的PYNQ-Z2硬件平台，通过Arduino接口连接传感器.利用Xilinx公司的Vivado及SDK进行软、硬件设计与开发，通过该实验案例.使学生深入理解ZYNQ-7000软硬件协同设计原理和方法，以及通过Arduino的模拟、数字、Fc、UART总线通信接口釆集传送数据的方法.激发学生对“微处理器结构与嵌入式系统设计”课程的学习兴趣.提升实践教学效果。

关键词：嵌入式系统设计；PYNQ；ZYNQ-7000；Arduino;自顶向下设计中图分类号：TP368.1文献标识码：A文章编号：1002-4956（2021）01-0058-07Design of experimental case on sensor data acquisitionsystem based on PYNQLIU Yumei,QI Junwei,REN Liqun,HOU Changbo,YU Lei(College of Information and Communication,Harbin Engineering University,Harbin150001,China)Abstract:In order to strengthen the effect of embedded system design practice teaching and improve students'ability to solve complex engineering problems,an experimental case of the sensor data acquisition system isdesigned with a top-down design method.This case adopts the PYNQ-Z2hardware platform with ZYNQ-7000series as the core,connects sensors through Arduino interface,and uses Xilinx's Vivado and SDK for software andhardware design and development.Through the experimental case,students can obtain an in-depth understandingof the principles and methods of the co-design of ZYNQ-7000software and hardware,as well as the methods ofdata collection and transmission through the communication interface of Arduino's analog,digital,I2C and UARTbuses,which can stimulate students1interest in learning microprocessor structure and embedded system design,and improve the effect of practical teaching.Key words:embedded system design;PYNQ;ZYNQ-7000;Arduino;top-down design随着互联网时代的到来，基于物联网（IoT）技术革命的新经济世界正在形成，智能物联的泛在连接与泛在服务需求促使嵌入式微系统的设计及应用技术进入全新的发展阶段山2】。

基于POE的以太网技术在气象智能传感器中的应用

行处理，选用了两个整流桥，故防止线对之间的直流电压极性反相，二极管Ｄ１是用来消除网线上因
为雷击等的过电压而设计的，Ｍ引脚与ＶＳＩＩＩＳ脚
础设施中并且和原有的网络设备相兼容，目前最大
向：嵌入式系统与应用。陈霞，，女硕士研究生，助理工程师，研究方向：通信及信号处理。
１２３
韩顺锋等：于ＰＥ的以太网技术在气象智能传感器中的应用基Ｏ
一工
观ｉ蟊
总第２３０期
能传感器的数据是通过以太网传输的，么采用那
如果采用市电整流供电、不但成本较高，定性得不稳
到保证，各个智能传感器布线也比较复杂。因为智
＊
收稿日期：００年１月４日，回日期：０１１月８Ｅ２１２修２１年ｔ
作者简介：韩顺锋，，男硕士研究生，助理工程师，研究方向：通信及信号处理。段哲，，女硕士研究生，程师，工研究方
统传输数据的同时解决了智能传感器的供电问题，正Ｅ趋成为小型设备供电的理想选择。ｌ
匦固匿墅虽匝呈匝匿固匝五匝囹重垂至亘
：：：：
电源管理就是对ＰＥ设备进行设备检测、功率分
Ｐ（ｏｒｅｔｅｎｔ技术在向数据库服务系叫级、电监控及模块测试，获得Ｐ０ＥＰｗｅＯｖｒＥｈｒｅ）供并Ｅ设备的各项

Ethernet-IP核的设计和FPGA实现

Ethernet IP核的设计和FPGA实现随着网络通信技术和微电子技术的发展，日常生活中所遇到的设备的信息化和智能化不断加强。

而且，结构单一功能简单的设备已经不能满足使用者的需求。

这就使得设备的发展趋势朝着结构复杂化，功能多样化，高度集成化，高度智能化方向发展。

如今随着我国经济社会的发展，soc产品和嵌入式技术得到了广泛的推广和普及。

特别是随着国家提出物联网发展规划以来，Internet和消费电子的智能化迅速发展。

由此产生了嵌入式设备的联网问题。

本文就是基于这样的背景，采用Verilog HDL程序设计语言对Ethernet IP核进行编程设计，并以FPGA实现。

整个IP核的系统设计采用了Top-Down的设计思想。

在每个设计层次之上都可以把系统分为很多个功能模块，该层次的电路的硬件行为可以由这些功能模块来描述，同时下一层次的模块又描述这一层次的模块的行为。

整个设计过程使用Altera的工具软件Quartus II 13.0对Ethernet IP核各模块进行编译和综合，分析各模块的结构以及相互之间的关系，并采用ModelSim 10.1软件对部分模块进行功能仿真和功能分析，验证Ethernet IP核的功能。

关键词：嵌入式，物联网，Ethernet IP核，FPGA，Verilog HDL绪论在如今科学技术日新月异飞速发展的时代里，发展最快的领域当属电子科学与技术。

而在这一领域飞速发展的背后是以微电子技术为代表的半导体技术的快速发展来作为支撑和推动的。

尤其是随着微电子技术及其制造工艺的发展，使得芯片的集成度更高，设备的功能更加多样化。

这也就推动了各种消费电子，工业设备，环境监测仪器等的快速发展，如智能手机，平板电脑，车载导航仪，网络仪表，污染检测器等等。

这些设备都需要联网，也就都提出了连入网络的要求。

相对于嵌入式系统的RS232,RS485等串口通信接口相比，Ethernet技术更加普及通用，还能够连入Internet，具有明显的优势。

罗克韦尔（AB）以太网通讯模块设置IP地址详解

罗克韦尔（AB）以太⽹通讯模块设置IP地址详解罗克韦尔（AB）以太⽹通讯模块设置IP地址详解罗克韦尔的以太⽹通讯模块依次使⽤以下⼯具设置IP 地址:1. 使⽤旋转开关设置⽹络IP 地址2. 使⽤BOOTP/DHCP 服务器设置⽹络IP 地址3. 使⽤RSLinx 软件或Studio 5000 环境设置⽹络IP 地址第⼀种：使⽤旋转开关设置⽹络IP 地址使⽤条件：①模块带有旋转开关②⽬标IP地址在192.168.1.xxx⽹段罗克韦尔部分以太⽹通讯模块带有旋转开关，下图所⽰为1756 EtherNet/IP 通信模块的旋转开关。

开关位置因模块⽽异。

上电时，模块会读取旋转开关数据，确定IP 地址的最后⼀部分数值是否有效。

有效的数值范围为001…254。

如果设置的数值有效，则将出现以下情况：?IP 地址= 192.168.1.xxx ( 其中，xxx 代表开关设置)?⼦⽹掩码= 255.255.255.0?⽹关地址= 0.0.0.0⼀般情况下建议在安装模块前将旋转开关设置为有效数值，但是如果想要设定的⽬标IP地址不是192.168.1.xxx，你可以使⽤以下⽅法将旋转开关设置为⼀个⽆效值，然后通过第⼆种⽅法对IP地址进⾏设定。

第⼆种：使⽤BOOTP/DHCP 服务器设置⽹络IP 地址使⽤条件：①模块没有旋转开关，且模块已启⽤BOOTP/DHCP。

②模块有旋转开关但设定值⽆效，且模块已启⽤BOOTP/DHCP。

BOOTP/DHCP 服务器是⼀种⽤于设置IP 地址的独⽴服务器。

可使⽤BOOTP/DHCP 服务器设置IP 地址和其他传输控制协议(TCP) 参数。

从以下位置访问BOOTP/DHCP 服务器：?Programs ( 所有程序) > Rockwell Software (Rockwell 软件) >BOOTP-DHCP Server (BOOTP-DHCP 服务器)在启动BOOTP/DHCP 服务器之前，应确保您已获取模块的硬件(MAC) 地址。

1、模块IP地址设定

模块IP地址设定实验目的：使用以太网实现通信实验内容：1、使用硬件拨码（旋转开关）分配IP地址2、使用BOOTP-DHCP Server分配IP地址3、模块IP地址复位为出厂默认值EtherNet/IP通信模块的出厂配置如下：BOOTP/DHCP已启用旋转开关设置为999（如果使用）任务一：使用旋转开关设置网络的IP地址旋转开关是模块上的物理零件。

某些EtherNet/IP通信模块使用与旋转开关类似的拨盘开关。

例：如图所示为1756 EtherNet/IP通信模块上的旋转开关，这几个开关位于模块顶部。

上电时，模块读取旋转开关以确定是否设置为IP地址最后一部分有效数字，有效范围为001—254。

如果设置为有效数字，则可以得到以下结果：IP地址=192.168.1.XXX（其中XXX表示开关设置）子网掩码=255.255.255.0网关地址=0.0.0.0建议您在安装模块之前将旋转开关设置为有效数字！任务二：如果旋转开关未设置为有效数字或模块没有旋转开关，如何来为PLC分配IP地址？BOOTP-DHCP Server是设置PLC的IP地址的软件，在安装RSLogix5000时选择安装，不用单独安装。

如果您的以太网模块是新购买的或者BOOTP-DHCP功能被使能，可以通过电脑安装的BOOTP-DHCP Server软件给以太网模块设定地址。

具体步骤如下：1、将EtherNet/IP设备与计算机通过以太网线连接起来2、设置计算机的IP地址：192.168.1.10（1）双击电脑桌面工具栏中“本地连接”图标，选择“属性”按钮，如图2所示。

（2）在“本地连接属性”窗口中选择“常规”，在右侧下拉菜单中选择“Internet 协议（TCP/IP）”，然后点击“属性”按钮，如图所示。

（3）在“Internet 协议（TCP/IP）属性”画面中输入IP地址，点击“确定”按钮，完成计算机IP地址的设定。

（4）启动“BOOTP-DHCP Server”软件，如下图。

TCP／IP在无线传感器网中的应用研究

０引言
ＴＰＩＣ／Ｐ网络而不需要中间代理或者网关。由于ＷＳｓ节Ｎ
点的存储控件和处理能力都非常有限，完整的ＴＰＩＣ／Ｐ协议栈在这种微系统上运行会使节点开销过大，而缩短了网从
无线传感器网络（ｉｌｓｓｎｏｅｏｋ，Ｎ）ｗｒｅｅｓｒｔｒｓＷＳｓ是将ｅｓｎｗ大量传感器节点采用规则或随机方式部署在监测区域，通
Ｔ Байду номын сангаас
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基于IPv6的无线传感网的研究

基于IPv6的无线传感网的研究文章主要研究基于IPv6的无线传感网。

首先简单介绍了IEEE 802.15.4技术；然后引入6LowPAN，分析构建6LowPAN的技术难点和解决方案，以及将IPv6应用于无线传感网的优势；最后展望基于IPv6的无线传感网的应用前景。

【摘要】【关键词】IPv6 6LowPAN 无线传感网周洋帆移动通信国家工程研究中心1 引言无线传感器网络（W S N，W i r e l e s s S e n s o r N e t w o r k）集信息采集、信息传输、信息处理于一体，具有广阔的应用前景，是当前无线网络领域研究的热点之一。

当需要建立一种可以连接每个传感器的无线网时，就会有相当数量的节点要接入互联网，因而需要大量的IP地址。

IPv4（Internet Protocol Version 4）越来越不能满足这种需求，而I P v6（I n t e r n e t Protocol Version 6）作为下一代网络协议，具有地址资源丰富、地址自动配置、安全性高以及移动性好等优点，可以满足低速无线个域网在地址和安全方面的需求。

IPv6与无线传感网的结合，极大地推动了无线传感网的发展。

由于6LowPAN（IPv6 over Low_rate WPAN）技术支持IPv6和无线传感器网络间的无缝连接，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，使人们与周围环境更紧密的结合。

6LowPAN技术采用的是IEEE 802.15.4规定的物理层和MAC层，下面将简单介绍IEEE 802.15.4。

2 IEEE 802.15.4技术简介为了满足低功耗、低成本的无线网络要求，IEEE 标准委员会在2000年12月正式批准并成立了802.15.4工作组，任务就是开发一个低数据率的WPAN（Wireless Personal Area Network）标准，它具有复杂度低、成本极少和功耗很小的特点，能在低成本的设备之间进行低数据率的传输。

物联网中的传感器网络组网与通信协议研究

物联网中的传感器网络组网与通信协议研究第一章：传感器网络组网的基本概念和特点传感器网络是物联网中最常见和基础的组成部分之一。

它由大量的传感器节点组成，这些节点可以感知和收集环境中的多种信息。

传感器网络的组网是指将分散的传感器节点通过一定的方式连接起来以实现信息的共享和传输。

传感器网络的组网需要考虑以下几个方面：1.1 传感器网络组网的基本概念传感器网络组网是指将大量的传感器节点组织起来形成一个网络，以实现信息的收集、处理和传输。

传感器节点可以通过有线或者无线方式连接起来，形成一个具有自组织和自适应能力的网络。

1.2 传感器网络组网的特点传感器网络组网相比于传统的通信网络有着独特的特点：（1）大规模性：传感器节点数量庞大，可以达到成千上万个节点，并且节点分布范围广泛。

（2）分布式：传感器节点分布在不同的位置，可以布置在不同的环境中，形成一个分布式的网络。

（3）低功耗：传感器节点通常具有较低的功耗，以延长节点的使用寿命。

（4）资源受限：传感器节点的资源（如计算能力、存储容量）有限，需要合理利用资源以满足网络需求。

第二章：传感器网络组网的拓扑结构和路由协议2.1 传感器网络组网的拓扑结构传感器网络的拓扑结构指的是传感器节点之间的连接方式和组织形式。

常见的传感器网络拓扑结构有以下几种：（1）星型拓扑结构：以中心节点为核心，将所有传感器节点连接到中心节点上。

（2）网状拓扑结构：传感器节点之间相互连接，形成一个网状结构。

（3）树状拓扑结构：以根节点为起点，通过不断分支形成一个树形结构。

2.2 传感器网络的路由协议传感器网络中的节点往往分布在较大的范围内，因此需要一种有效的路由协议来实现数据的传输。

常见的传感器网络路由协议有以下几种：（1）平面路由协议：将传感器网络抽象成一个平面图，在平面图上进行路由选择，常用的平面路由算法有Dijkstra算法、最小生成树算法等。

（2）基于区域的路由协议：将传感器网络划分为不同的区域，在区域内进行路由选择，常见的区域路由协议有LEACH协议、TEEN协议等。

基于以太网的传感器应用网络

基于以太网的传感器应用网络概述传感器网络中，除了比较热门的无线传感器网络之外，还有一种基于以太网的智能传感器网络，即把计算机网络事实上的国际标准TCP/IP 协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网协议）和以太网协议引入到了传感器中，在传感器中嵌入了TCP/IP 协议和以太网协议，使传感器不通过PC 就能直接连上Internet/ Intranet。

相对于其他类型传感器而言，这种传感器由于内部直接嵌入了TCP/IP 协议和以太网协议，所以现场级的传感器就具备了以太网功能，使得测控系统在数据采集、信息发布及系统集成等方面都以企业内部网（Intranet）为依托，使得测控网和信息网统一起来。

如果企业Intranet 与Internet 相连，各种现场信息均可在整个Internet 上实时浏览，如果需要，这些信息在全球任何开通了Internet 的地方均可实时浏览共享。

基于以太网的视觉传感器视觉传感器主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备，其主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。

由于该类型传感器要传输的数据信息非常丰富，所以，以太网接口为视觉传感器带来了一种全新的系统解决方案，代表产品为康耐视公司的Checker 4G 系列（如图1 所示）。

Checker 4G 视觉传感器可通过以太网络进行远程设置和监控，也可以通过以太网和PROFINET 与各类PLC 进行通信（图2 所示），以及将每次检测的图像保存到FTP 服务器上。

使用Checker 4G 时，用户可将该传感器配置为存在传感器或测量传感器以对生产过程进行检测和防止出现错误。

存在传感器用于验证相应特征是否存在，而测量传感器用于验证相应特征是否为具有适当的高度、宽度或直径。

无论使用何种模式，每台Checker 4G 传感器能够检查的元件特征数都不会受限制。