无线传感器网络(WSN)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。随着无线传感器网络的应用领域不断拓展,数量巨大的传感器节点接入Internet,使得地址空间逐渐耗尽的IPv4协议难以满足无线传感器网络的需求。而IPv6协议所具有的128位巨大地址空间、内建的安全机制、移动性、即插即用等优势能很好地解决这些问题。IPv6协议与WSN的结合必将极大地推动无线传感器网络的发展。6LoWPAN是一种研究如何使IPv6协议在LoWPAN设备上运行的技术。本论文旨在设计一种基于6LoWPAN的无线传感器网络,实现传感器网络节点与外部IPv6网络直接通信。本文首先阐述了无线传感器网络的基本概念、研究现状和发展趋势,然后深入研究了6LoWPAN的技术基础:IPv6技术和IEEE802.15.4协议标准。参考6LoWPAN发布的协议草案,对6LoWPAN的核心技术:适配层的详细功能,适配层帧格式、适配层分片和重组、报头压缩、Mesh支持进行了研究。结合TinyOS的系统特点,设计并实现了一个基于TinyOS 2.0的6LoWPAN星型无线传感器网络,分析了该网络系统的整体框架,阐述了系统核心技术编程实现方法,构建了测试环境,最后对该系统实现进行了测试。测试表明,该系统工作正常,能够实现WSN网络与外部IPv6环境直接交换数据。