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随着IPv6无线传感网应用不断扩大,传统的静态网络已经不再适用于需要移动作业的场景,迫切需要移动性支持,灵活的移动性能为传感网提供更多服务并扩大其应用领域。RPL路由协议的提出解决了在资源受限型设备上实施分组路由的问题,但RPL并不适用于移动环境。当前一些研究为RPL提供了移动性支持,实现移动节点与网络高度的连通性,但仍存在节点链路切换延时太高、能耗过大以及移动过程中数据报文可能丢失的问题,给移动性研究带来很多阻碍。因此本文对移动环境下的RPL应用,实现移动节点快速切换和数据缓存进行了研究,主要工作包括:1.研究实现IPv6无线传感网节点移动切换的关键技术,包括支持IPv6无线传感网的6LoWPAN协议栈、支持低功耗设备的RPL路由协议以及移动性关键技术。2.针对移动节点链路切换过程中的高延时、高能耗问题,设计了一种轻量级低延时节点移动切换方法,其中包括使用双向通信链路指标实现精确的节点移动检测,设计分布式竞争算法发现新的父节点,并结合多度量目标函数完成最优父节点选择,最后改进DAO报文实现链路快速切换。该方法能够减少切换延时,降低节点能耗。3.针对移动节点链路切换过程中双向通信数据报文可能丢失的问题,设计并实现了面向移动节点的数据缓存机制,设计缓存优先级完成缓存地的选择,以及新设计6LoWPAN缓存头部解决数据缓存中数据转发问题,提高了网络数据包到达率。4.基于Contiki操作系统和实验室自主研发的无线网络节点,对本文设计的节点移动切换方法和数据缓存机制进行了实现,并构建Cooja仿真平台和验证系统进行测试和验证。测试结果表明,本文设计的节点移动切换方法能为RPL提供移动性支持并优化网络性能;本文设计的分布式竞争算法能够有效减少切换延时、减少信令交互和降低节点能耗,设计的多度量目标函数能够快速选择出最优的父节点;本文设计的数据缓存机制满足实际应用需求,提高数据包到达率,设计的6LoWPAN缓存头部实现了缓存数据的快速准确的转发。本文的研究满足IPv6无线传感网移动性需求,对于改善和提高移动RPL性能有很高的参考价值。