當(dāng)前位置:首頁 > 物聯(lián)網(wǎng) > 《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》雜志
[導(dǎo)讀]摘要:通過對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的研究,分析了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理中存在的問題。針對物聯(lián)網(wǎng)無線化、移動(dòng)化的發(fā)展趨勢,給出了基于分布式網(wǎng)絡(luò)代理管理模型,該模型通過引入移動(dòng)代理技術(shù),能夠使之更好地適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的管理需求。

引言

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的,通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息,并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴(kuò)展人們與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行遠(yuǎn)程交互的能力。它甚至被人稱為一種全新類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這就是因?yàn)樗鼌^(qū)別于過去硬件的可到處散布的特點(diǎn)以及集體分析能力。

1物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型

無線傳感網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中得到了極大的應(yīng)用,但是相對于單純的無線傳感網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)將更加復(fù)雜,也可以說,無線傳感網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。首先,物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的更高層次的應(yīng)用;其次,無線傳感器對于互聯(lián)網(wǎng)的訪問需要通過基站及網(wǎng)關(guān);第三,無線傳感網(wǎng)內(nèi)部存在多個(gè)感應(yīng)主機(jī),協(xié)同管理感應(yīng)網(wǎng)內(nèi)部的各個(gè)終端。

在物聯(lián)網(wǎng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中,由于主機(jī)和基站之間、被管理終端和主機(jī)之間主要采用了無線連接模式,移動(dòng)非常便捷,但是也導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化較快。這就產(chǎn)生了兩個(gè)問題:首先,被管理終端由于類型各異,對終端的管理內(nèi)容、管理方式等都不一樣,這就需要主機(jī)能夠快速找到針對該終端的管理策略;其次,由于各個(gè)無線傳感網(wǎng)的用途不一致,結(jié)構(gòu)也是各種各樣,這就需要互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理主機(jī)找到針對無線傳感網(wǎng)個(gè)體的管理策略。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展迅猛,各種類型的終端和無線傳感網(wǎng)隨時(shí)都在加入,各個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)管理主機(jī)不可能全部兼容,這就需要基于移動(dòng)代理來實(shí)現(xiàn)各類的終端和網(wǎng)絡(luò)的個(gè)性化管理。

2移動(dòng)代理系統(tǒng)模型

2.1移動(dòng)代理組成部分

移動(dòng)代理由完整的移動(dòng)代理系統(tǒng)(MobileAgentSystem,MAS)提供運(yùn)行平臺,包括了移動(dòng)代理運(yùn)行的支撐環(huán)境等。MAS主要包括兩個(gè)主要組件:其一是管理程序,用于提供圖形用戶接口的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用程序構(gòu)建在MAS之上,通過它可以在設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理策略的同時(shí)發(fā)現(xiàn)可用的移動(dòng)代理服務(wù)器。其二是移動(dòng)代理服務(wù)器,移動(dòng)代理服務(wù)器位于移動(dòng)代理和傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)之間,可提供移動(dòng)代理運(yùn)行的宿主環(huán)境。

2.2物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)代理網(wǎng)絡(luò)管理模型

移動(dòng)代理指的是一段程序,它可以在網(wǎng)絡(luò)中從一臺主機(jī)遷移到另外一臺主機(jī)并且繼續(xù)或者重新開始它們的執(zhí)行,它們可以代表用戶來完成給定的任務(wù)。將移動(dòng)代理技術(shù)引入到分布式網(wǎng)絡(luò)管理中是移動(dòng)代理應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。移動(dòng)代理被用作降低網(wǎng)管數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)和減少這些數(shù)據(jù)的流量。

HNMM(Hierar-chicalNetworkManagementModel)是一個(gè)基于移動(dòng)代理的層次化網(wǎng)絡(luò)管理模型,其基本組成包括網(wǎng)管工作站、可移動(dòng)管理平臺(Mobile-enabledManagementPlatform,MMP)、可移動(dòng)管理平臺克隆以及網(wǎng)元等。網(wǎng)管工作站是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理的總控端,也是移動(dòng)代理產(chǎn)生和部署的源。網(wǎng)管工作站包含一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)管理的圖形用戶界面、一個(gè)完成各種網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)的移動(dòng)代理代碼庫以及一個(gè)裝配工廠用于將移動(dòng)代理和一定的策略配置,如路由等裝配起來以發(fā)送到目標(biāo)管理域完成管理任務(wù)。

3無線傳感網(wǎng)的移動(dòng)代理管理模式

移動(dòng)代理最大的特點(diǎn)是可以由代理主機(jī)之間甚至被管理終端和主機(jī)之間進(jìn)行復(fù)制、遷移。在物聯(lián)網(wǎng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中,存在三種移動(dòng)代理應(yīng)用模式:一是在主機(jī)之間進(jìn)行移動(dòng)代理的復(fù)制、遷移,這種模式適合大量相同類型的傳感終端的管理模式(單一類型節(jié)點(diǎn)模式);二是在無線傳感網(wǎng)中,無線感應(yīng)終端多樣化,其管理內(nèi)容和管理模式均有所差別(多種類型節(jié)點(diǎn)模式);三是在無線傳感網(wǎng)中,只存在少數(shù)幾種類型的終端節(jié)點(diǎn)(混合類型節(jié)點(diǎn)模式)。下面就這幾種模式分別進(jìn)行討論研究。

3.1單一類型節(jié)點(diǎn)管理模式

單一類型節(jié)點(diǎn)管理模式中,移動(dòng)代理由網(wǎng)絡(luò)管理人員統(tǒng)一裝配,通過移動(dòng)代理系統(tǒng)分發(fā)至無線傳感網(wǎng)絡(luò)的管理主機(jī),由移動(dòng)代理控制傳感管理主機(jī)統(tǒng)一對傳感終端進(jìn)行管理。

這種管理模式的優(yōu)勢在于不需要終端節(jié)點(diǎn)提供移動(dòng)代理,只需要在網(wǎng)絡(luò)管理端進(jìn)行統(tǒng)一配置管理即可,可以節(jié)省終端節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)制作成本。

3.2多種類型節(jié)點(diǎn)管理模式

多種類型節(jié)點(diǎn)管理模式的移動(dòng)代理則是由終端節(jié)點(diǎn)提供,廠商在生產(chǎn)終端節(jié)點(diǎn)的時(shí)候?qū)⑾鄬?yīng)的移動(dòng)代理固化在終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)備上。

多類型節(jié)點(diǎn)管理模式的優(yōu)勢在于管理模式更加靈活,只要終端節(jié)點(diǎn)提供了移動(dòng)代理,就能實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)的管理。

3.3混合類型節(jié)點(diǎn)管理模式

混合類型節(jié)點(diǎn)管理模式的移動(dòng)代理既可以由網(wǎng)管分發(fā),也可以由終端節(jié)點(diǎn)復(fù)制,終端節(jié)點(diǎn)將移動(dòng)代理復(fù)制至移動(dòng)代理系統(tǒng)后會(huì)長期保存,在新的主機(jī)加入后即可進(jìn)行移動(dòng)代理的分發(fā)。

混合類型節(jié)點(diǎn)管理模式的優(yōu)勢在于網(wǎng)絡(luò)管理相對靈活,對于大量使用的終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備,也可以由網(wǎng)管直接分發(fā)廠商提供的移動(dòng)代理,終端節(jié)點(diǎn)可以不用固化相應(yīng)的移動(dòng)代理,減少終端節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)成本。

3.4移動(dòng)代理分發(fā)模式

移動(dòng)代理在物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)絡(luò)管理中具有很大的優(yōu)勢,該模式不但通過移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)對各種類型的異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)的分布式管理,而且能夠適應(yīng)無線傳感網(wǎng)中終端節(jié)點(diǎn)頻繁遷移的特點(diǎn),從而滿足物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的需求。

4結(jié)語

移動(dòng)代理利用其高性能、移動(dòng)靈活的特點(diǎn),十分適合在分布式網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,特別是在基于大量異構(gòu)分布式無線傳感網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng),移動(dòng)代理能夠有效解決分布式網(wǎng)絡(luò)代理模式中的問題。利用移動(dòng)代理的優(yōu)勢,建立了對無線傳感子網(wǎng)內(nèi)部終端節(jié)點(diǎn)的快速遷移管理模式和無線子網(wǎng)本身的快速遷移管理模式,不但可以實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)代理實(shí)現(xiàn)的海量終端的管理,而且實(shí)現(xiàn)無線化趨勢的物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理,為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理提供了一個(gè)新的研究發(fā)展方向。

20211116_619288665b3c6__物聯(lián)網(wǎng)中移動(dòng)代理的應(yīng)用研究

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